أيروديناميك - الديناميكا الهوائية.. علم التحريك الهوائي. دراسة علاقة الأشكال الهندسية السطوح بتوليد القوى الهوائية



أيروديناميك
Aerodynamic

علم التحريك الهوائي وهو العلم الذي يدرس علاقة الأشكال الهندسية السطوح بتوليد القوى الهوائية كقوة الرفع المتولدة عن الجناح.

ما هو الديناميكا الهوائية؟
الديناميكا الهوائية هي الطريقة التي يتحرك بها الهواء حول الأشياء.

توضح قواعد الديناميكا الهوائية كيف تستطيع الطائرة الطيران.
أي شيء يتحرك عبر الهواء يتفاعل مع الديناميكا الهوائية.

رد صاروخ قبالة منصة الإطلاق وطائرة ورقية في السماء تتفاعل مع الديناميكا الهوائية.
الديناميكا الهوائية تعمل حتى على السيارات، حيث يتدفق الهواء حول السيارات.

ما هي القوى الأربع للطيران؟
أربع قوى طيران هي الرفع والوزن والضغط والسحب.

هذه القوى تجعل الجسم يتحرك لأعلى ولأسفل، وأسرع أو أبطأ.
يتغير مقدار كل قوة هناك كيف يتحرك الجسم في الهواء.

ما هو الوزن؟
كل شيء على الأرض له وزن.

هذه القوة تأتي من الجاذبية التي تسحب الأشياء.
للطيران، تحتاج الطائرة إلى شيء ما لدفعها في الاتجاه المعاكس من الجاذبية.

يتحكم وزن الكائن في مدى قوة الدفع.
الطائرة الورقية تحتاج إلى دفع تصاعدي أقل بكثير مما تحتاجه الطائرة الجامبو.

ما هو الرفع؟
الرفع هو الدفعة التي تسمح بشيء ما للأعلى.
إنها القوة التي هي عكس الوزن.

كل ما يطير يجب أن يكون رفع.
لكي تتحرك الطائرة للأعلى، يجب أن يكون لها رفع أكثر من الوزن.

يوجد بالون هواء ساخن يرفع لأن الهواء الساخن بداخله أخف من الهواء المحيط به.
الهواء الساخن يرتفع ويحمل البالون.

يأتي رفع المروحية من ريش الدوار الموجودة أعلى المروحية.
حركتهم عبر الهواء تحريك المروحية إلى أعلى.
رفع لطائرة يأتي من أجنحتها.

كيف توفر أجنحة الطائرة الصعود؟
شكل أجنحة الطائرة هو ما يجعلها قادرة على الطيران.

يتم منحني أجنحة الطائرات في الأعلى وتملق في الجزء السفلي.
هذا الشكل يجعل تدفق الهواء فوق الجزء العلوي أسرع من أسفل.

لذلك، يكون ضغط الهواء أقل على قمة الجناح.
هذا الشرط يجعل الجناح، والطائرة المرتبطة به، يتحرك للأعلى.

استخدام المنحنيات لتغيير ضغط الهواء هو خدعة تستخدم في العديد من الطائرات.
شفرات الدوار الهليكوبتر استخدام هذه الخدعة.

يأتي مصعد الطائرات الورقية أيضًا من شكل منحني.
حتى المراكب الشراعية تستخدم هذا المفهوم.

قارب الشراع يشبه الجناح.
هذا ما يجعل تحرك المراكب الشراعية.

ما هو السحب؟
السحب قوة تحاول إبطاء شيء ما.
يجعل من الصعب على كائن التحرك.

يصعب المشي أو الجري في الماء أكثر من الهواء.
ذلك لأن الماء يسبب سحبًا أكبر من الهواء.
يغير شكل الكائن أيضًا مقدار السحب.

معظم الأسطح المستديرة لها سحب أقل من الأسطح المستوية.
عادةً ما يكون للسحب الضيق سحب أقل من الأسطح العريضة
كلما زاد عدد الهواء الذي يصل إلى السطح، زاد السحب.

ما هو التوجه؟
القوة الدافعة هي القوة المعاكسة للسحب.
الدفع هو الدفع الذي يتحرك إلى الأمام.

لكي تستمر الطائرة في التقدم للأمام، يجب أن يكون لها قوة دفع أكثر من السحب.
طائرة صغيرة قد تحصل على التوجه من المروحة.

طائرة أكبر قد تحصل على التوجه من المحركات النفاثة.
طائرة شراعية ليس لديها التوجه.
يمكن أن تطير فقط حتى يؤدي السحب إلى إبطاء وتهبط.