Онгоцны аэродинамикийн талаар бүрэн ойлголттой байх нь үүнийг эзэмшихэд чухал ач холбогдолтой юм нислэгийн шинжлэх ухаанАрилжааны онгоц, хувийн онгоцоор нисэх, эсвэл нисгэгчийн үнэмлэх авахаар суралцах эсэхээс үл хамааран аэродинамик нь нислэгийн гүйцэтгэл болон аюулгүй байдлын бүхий л талыг тодорхойлдог.
Нислэгийг зохицуулдаг зарчим нь асар томоос эхлээд бүх онгоцонд ижил хэвээр байна Airbus A380 энгийн цаасан онгоц руу. Эдгээр хүчнүүд болох өргөх, жинлэх, түлхэх, чирэх хүч нь онгоц хэрхэн хөөрөх, өндрөө хэрхэн хадгалах, маневр хийх, газардах зэргийг тодорхойлоход хамтдаа ажилладаг.
Энэтхэгийн оюутан нисгэгчдийн хувьд аэродинамик нь чухал хэсэг юм Иргэний нисэхийн ерөнхий газар (ИНЕГ) нислэгийн механикийн бат бөх суурийг бий болгох сургалт. Инженерүүд үр ашигтай онгоц зохион бүтээхдээ эдгээр зарчмуудыг ашигладаг бол туршлагатай нисгэгчид нислэгийн шийдвэр бүрт зөнгөөрөө тэдгээрийг хэрэгжүүлдэг. Зорчигчдын хувьд ч онгоц агаарт хэрхэн байрлаж байгааг ойлгох нь турбулент байдал болон аюулгүй байдлын талаарх санаа зовнилыг арилгаж чадна.
Энэхүү гарын авлага нь орчин үеийн нисэхийн хэлбэрийг бүрдүүлдэг гол хүч, дизайны элементүүд болон аэродинамик зарчмуудыг судалж, нисгэгчид, инженерүүд болон сонирхогчдод зориулсан ойлголтыг өгөх болно.
Онгоцны аэродинамикийн дөрвөн хүч
Аэродинамик нь зөвхөн нисэх онгоцтой холбоотой биш бөгөөд агаарт хөдөлдөг бүх зүйлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Уралдааны машинууд салхины эсэргүүцлийг эвдэж байгаагаас эхлээд тамирчид гүйцэтгэлээ оновчтой болгох хүртэл аэродинамик нь хурд, үр ашиг, тогтвортой байдалд нөлөөлдөг.
Гэсэн хэдий ч нисэхийн салбарт аэродинамик нь нислэгийн хүч онгоцтой хэрхэн харилцан үйлчилдэгийг хэлдэг. Байгалийн хувьд нисэх зориулалттай шувуудаас ялгаатай нь хүмүүс таталцлыг даван туулж, агаарт хяналттай хөдөлгөөнийг хадгалахын тулд технологид найддаг.
Үед Райт ах нар Тэд анхны хөдөлгүүртэй онгоцоо бүтээхдээ далайн эргийн салхинд амархан хөвж буй шувуудыг анхааралтай ажигласан. Энэхүү судалгаа нь тэдэнд нислэгийг удирддаг дөрвөн үндсэн хүч болох өргөх хүч, жин, түлхэх хүч, чирэх хүчийг ойлгоход тусалсан. Эдгээр хүчнүүд байнга бие биенийхээ эсрэг байдаг бөгөөд тэнцвэрээ эзэмших нь онгоцыг агаарт байлгаж, маневрлах чадвартай байлгах түлхүүр юм.
Онгоцны аэродинамик дахь жингийн үүрэг
Агаарын тээврийн жин нь нислэгийн үед эсэргүүцэх ёстой хүчнээс илүү зүйл бөгөөд энэ нь онгоцны үр ашиг, тогтвортой байдал, гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Жингээ үр дүнтэй удирдах нь онгоц түлшний хэмнэлттэй хэвээр байхаас гадна оновчтой ачаа тээвэрлэх чадвартай байхыг баталгаажуулдаг.
Нисэх онгоцны дизайнерууд хөнгөн хэрнээ бат бөх материал ашиглан жинг багасгах, түлшний зарцуулалтыг бууруулахын зэрэгцээ зорчигч болон ачаа тээшний багтаамжийг нэмэгдүүлэхэд анхаарлаа хандуулдаг. Их биенээс эхлээд суудал хүртэлх эд анги бүрийг бат бөх чанар болон жингийн хоорондын төгс тэнцвэрийг хадгалахын тулд сайтар бодож үздэг.
Жин нь онгоцонд бүхэлд нь доошоо чиглэсэн боловч түлшний зарцуулалт болон ачааны хуваарилалтаас шалтгаалан байнга өөрчлөгдөж байдаг хүндийн төв (CG)-ийн эргэн тойронд эргэлддэг. Жин болон тэнцвэрийг зөв тооцоолох нь нислэгийн аюулгүй ажиллагаанд чухал үүрэгтэй. Бага зэргийн тэнцвэргүй байдал ч хяналтад нөлөөлж болзошгүй тул жижиг онгоцонд зорчигчдоос тогтвортой байдлыг хадгалахын тулд суудлаа тохируулахыг хүсч болно.
Нислэгийн үед өргөлт хэрхэн жинг давдаг вэ
Өргөх хүч гэдэг нь онгоцны жинг эсэргүүцэж, нислэгийг боломжтой болгодог хүч юм. Өргөх хүчгүй бол хөдөлгүүр нь хэр хүчтэй байсан ч онгоц газардсан хэвээр байна.
Онгоц агаараар дамжин хөдлөх үед өргөлт үүсдэг бөгөөд энэ нь далавчны дээд ба доод гадаргуугийн хооронд даралтын зөрүү үүсгэдэг. Далавчны дээгүүр хурдан хөдөлж буй агаар нь даралтыг бууруулдаг бол доор удаан хөдөлж буй агаар нь илүү өндөр даралтыг бий болгож, онгоцыг дээш түлхдэг. Энэхүү зарчим нь дараахь зүйл дээр суурилдаг. Бернуллигийн теорем, онгоцыг дээшээ байлгах боломжийг олгодог.
Гэсэн хэдий ч өргөх хүч нь вакуум орчинд байдаггүй - ажиллахын тулд агаар шаардлагатай байдаг. Тийм ч учраас сансрын хөлгийн далавч нь сансарт үр ашиггүй байсан ч буцаж ирэх үед зайлшгүй шаардлагатай байв. Онгоцны далавчны загвар, түүний дотор хэлбэр, өнцөг нь өргөлтийн үр ашгийг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх, тогтвортой нислэгийг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Аэродинамик дахь түлхэлтийн ач холбогдол
Түлхэлт гэдэг нь онгоцыг урагш түлхэж, өргөлт үүсгэж, агаарт үлдэх боломжийг олгодог хүч юм. Түлхэлтгүйгээр онгоц нислэгт шаардлагатай даралтын зөрүүг бий болгоход шаардлагатай хурдтай байхгүй байх байсан.
Нисэх онгоцны хөдөлгүүрүүд нь тийрэлтэт эсвэл сэнстэй эсэхээс үл хамааран агаарыг арагш түлхэх замаар түлхэлт үүсгэдэг. Ньютоны хөдөлгөөний гуравдахь хууль, энэхүү ухрах хүч нь тэнцүү ба эсрэг урвал үүсгэж, онгоцыг урагш түлхдэг. Шаардлагатай түлхэлтийн хэмжээ нь онгоцны жин, чирэх хүч, ажиллаж буй өндөр зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарна.
Орчин үеийн нисэх хүчинд түлхэх хүч үүсгэх үр ашиг нь гол анхаарал хандуулдаг. Инженерүүд тасралтгүй хөгжиж байдаг дэвшилтэт хөдөлгүүрийн системтүлшний зарцуулалтыг багасгахын зэрэгцээ түлхэлтийг хамгийн их байлгахын тулд өндөр тойрч гарах турбо сэнсний хөдөлгүүр гэх мэт. Нисгэгчдэд түлхэлтийн зөв удирдлага чухал бөгөөд хөөрөх үед жигд хурдасгах, тогтвортой аялалын хурд, газардах үед хяналттай удаашралыг хангах.
Онгоцны аэродинамик: Таталтыг багасгах
Чирэлт гэдэг нь онгоцны урагшлах хөдөлгөөнийг эсэргүүцэж, түлхэлтийн эсрэг үйлдлийг хийж, нислэгийн үр ашгийг бууруулдаг аэродинамик хүч юм. Чирэлтийг багасгах нь түлшний үр ашгийг дээшлүүлэх, хурдыг нэмэгдүүлэх, онгоцны нийт гүйцэтгэлийг сайжруулахад чухал үүрэгтэй.
Чирэх хоёр үндсэн төрөл байдаг: шимэгч хорхойг чирэх болон өдөөгдсөн таталтПаразит чирэлт нь агаарын хөлгийн гадаргуутай үрэлтийн үр дүнд үүсдэг бөгөөд үүнд антенн, буух төхөөрөмж зэрэг цухуйсан бүрэлдэхүүн хэсгүүд багтдаг. Нөгөөтэйгүүр, өдөөгдсөн чирэлт нь өргөлтийн дайвар бүтээгдэхүүн бөгөөд далавчны доорх өндөр даралтаас дээш нам даралт руу агаар шилжих үед далавчны үзүүрт үүссэн эргүүлгээс үүсдэг.
Чирэлтийг багасгахын тулд онгоцыг гөлгөр, урсгал сайтай гадаргуутай, эвхэгддэг буух төхөөрөмжөөр зохион бүтээдэг. Орчин үеийн онгоцны далавчны үзүүрт байрладаг далавчнууд нь эргүүлэг үүсэхийг бууруулснаар өдөөгдсөн чирэгдлийг багасгахад тусалдаг. Нисгэгчид мөн агаарын хурдыг тохируулж, оновчтой довтолгооны өнцгийг хадгалснаар чирэгдлийг удирддаг бөгөөд ингэснээр онгоц нислэгийн туршид аэродинамикийн хувьд үр ашигтай хэвээр байх болно.
Онгоцны аэродинамик дахь тогтвортой байдал ба хяналтын хоорондын хамаарал
Сайн зохион бүтээсэн онгоц нь аюулгүй, үр ашигтай нислэгийг хангахын тулд тогтвортой байдал болон хяналтыг тэнцвэржүүлэх ёстой. Тогтвортой байдал нь онгоцыг эвдрэлийн дараа тогтвортой нислэгтээ эргэн орох боломжийг олгодог бол хяналт нь нисгэгчид маневр хийх чадварыг өгдөг.
Онгоцны аэродинамикийн хувьд гурван төрлийн тогтвортой байдал байдаг: уртааш, хажуугийн болон чиглэлийн тогтвортой байдалТаталцлын төв болон хэвтээ тогтворжуулагчийн нөлөөгөөр уртын тогтвортой байдал нь тогтвортой налууг хадгалдаг. Хажуугийн тогтвортой байдал нь хоёр өнцөгт далавчаар дэмжигдсэн хэт их өнхрөхөөс сэргийлдэг. Чиглэлийн тогтвортой байдал нь босоо тогтворжуулагч болон жолооны залруулгад тулгуурлан хамрыг нислэгийн замтай зэрэгцүүлэн байлгадаг.
Хяналтын гадаргуу - үүнд орно элерон, жолооны хүрд болон цахилгаан шат—нисгэгчдэд нислэгийн гурван тэнхлэг болох өнхрөх, хазайх, налуугийн эргэн тойронд хөдөлгөөнийг удирдахад нь туслах. Тогтвортой байдал нь жигд нислэгийг хангадаг боловч хэт их тогтвортой байдал нь онгоцыг жолоодоход хэцүү болгодог бөгөөд энэ нь онгоцны аэродинамик дахь тэнцвэрийн ач холбогдлыг онцолж өгдөг.
Нисэх онгоцны аэродинамик дахь хавхлага ба хавтангийн үүрэг
Хавтас болон хөөрөх замууд нь онгоцны аэродинамикийг оновчтой болгох, хөөрөх болон газардах үеийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр өндөр өргөлттэй төхөөрөмжүүд нь онгоцыг бага хурдтай үед илүү их өргөлт үүсгэх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр богино нислэгийн зам дээр үйл ажиллагаа илүү аюулгүй, үр ашигтай болдог.
Далавчны арын ирмэг дээр байрлах далавчнууд нь өргөх болон чирэх хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд доошоо сунадаг. Нисгэгчид шаардлагатай өргөлт дээр үндэслэн энгийн далавч, үүртэй далавч, Фаулер далавч, хуваасан далавч зэрэг төрөл бүрийн төрлийг ашиглан далавчны тохиргоог тохируулдаг бөгөөд тус бүр нь өвөрмөц аэродинамик давуу талуудтай.
Далавчны урд ирмэг дээр байрлуулсан хөндлөвч нь агаарын урсгалын салалтыг удаашруулж, бага хурдтай үед гацахаас сэргийлснээр онгоцны аэродинамикийг сайжруулдаг. Эдгээр нь далавч дээгүүр илүү жигд агаарын урсгалыг бий болгож, хөөрөх болон ойртох үед тогтвортой нислэгийг хангадаг.
Хамтдаа хавхлаг болон хөндлөвч нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг онгоцны аэродинамик, илүү аюулгүй, илүү хяналттай буулт болон хөөрөлтийг хангах.
Онгоцны аэродинамикт агаарын хөлгийн хэлбэрийн нөлөө
Нисэх онгоцны далавчны аэродинамикийн хэлбэр нь онгоцны аэродинамикт үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд өргөлтийг хэр үр ашигтай үүсгэх, онгоц агаарт хэр жигд хөдлөхийг тодорхойлдог. Инженерүүд чирэлтийг багасгахын зэрэгцээ гүйцэтгэлийг хамгийн их байлгахын тулд аэродинамикийг зохион бүтээдэг.
Аэрофоль хэлбэрийг дараахь байдлаар ангилж болно.
Тэгш хэмтэй агаарын хөлгүүдЭдгээр нь дээд ба доод гадаргуутай ижил бөгөөд тэг өнцгөөр довтлох үед бараг өргөлт үүсгэдэггүй. Эдгээрийг ихэвчлэн аэробатик онгоцонд ашигладаг.
Камбертай агаарын хөлгүүдМуруй дээд гадаргуу, хавтгай доод гадаргуутай тул эдгээр нь бага хурдтай үед илүү их өргөлт үүсгэдэг тул арилжааны онгоцонд тохиромжтой.
Супер шүүмжлэлтэй агаарын хөлгүүдОрчин үеийн тийрэлтэт онгоцонд байдаг эдгээр агаарын хээ нь өндөр хурдтай үед цохилтын долгион үүсэхийг удаашруулж, чирэлтийг бууруулж, түлшний үр ашгийг дээшлүүлдэг.
Агаарын хөлгийн загвар зохион бүтээгчид агаарын хөлгийн хээний хэлбэрийг оновчтой болгосноор онгоцны аэродинамикийг сайжруулж, нислэгийн янз бүрийн нөхцөлд илүү үр ашиг, тогтвортой байдал, маневрлах чадварыг баталгаажуулдаг.
Дүгнэлт
Нисгэгч, инженер болон нисэхийн хорхойтнуудад онгоцны аэродинамикийн талаар гүнзгий ойлголттой байх нь зайлшгүй чухал юм. Өргөх, жинлэх, түлхэх, чирэх хүч нь онгоцыг нислэгт байлгахын тулд хамтдаа ажилладаг бол тогтвортой байдал, удирдлага, далавчны загвар нь гүйцэтгэл, үр ашигт нөлөөлдөг.
Агаарын хөлгийн хэлбэр, өндөр өргөлттэй төхөөрөмж, чирэлтийг бууруулах зэрэг аэродинамикийн зарчмуудыг оновчтой болгосноор онгоц нь илүү аюулгүй, түлшний хэмнэлттэй, илүү маневрлах боломжтой нислэгийг хийж чадна. Арилжааны нисэх онгоц эсвэл сансрын инженерчлэлийн аль ч салбарт онгоцны аэродинамикийн зарчмуудыг эзэмших нь нислэгийн ирээдүйг урагшлуулах гол түлхүүр юм.
Холбоо барина уу Флорида Флайерс Нислэгийн Академи Энэтхэг Өнөөдөр баг + 91 (0) 1171 816622 Хувийн нисгэгчийн газрын сургуулийн курсын талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл.
Гарчиг
