مبادئ عمل اجنحة الطائرات

[سيف الإسلام]

بسم الله الرحمن الرحيم
______________________

هذا الموضوع مقدم من اعضاء فريق المجموعة الجوية المتحد


موضوعنا اليوم -على عدة اجزاء لانه ضخم نسبيا -هو مبادئ عامة عن عمل و تحليل اجنحة الطائرات و انواعها
بالاضافة الى مقارنة عامة بين انواع الاجنحة المشهورة للطائرات المقاتلة
الدلتا و العكسية و الخلفية

مصادر المعلومات في هذه المقالة هي مجموعة مقالات اجنبية من موقع ناسا و الويكي فضلا عن كتيبات متفرقة عن الطيران
___________________________
مقدمة :
يفضل لم يردي ان يفهم الموضوع مئة في المئة ان يراجع اولا موضوع
مقدمة في الطيران
لانها ضرورية جدا ...
و الان نبدأ الكلام بلازمة نكررها في كل موضوع له علاقة في الطيران

[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]

[/FONT]​

[FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]تؤثر على المركبة الطائرة[/FONT][FONT=&quot]أثناء طيرانها [/FONT][FONT=&quot]أربعة قوى [/FONT][FONT=&quot]
(forces)[/FONT][FONT=&quot] سنشرحها باختصار

[/FONT]​

[FONT=&quot]

[/FONT]​

[FONT=&quot]
1- [/FONT][FONT=&quot]قوة الثقل [/FONT][FONT=&quot]([/FONT][FONT=&quot]Wight[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]:[/FONT]​

[FONT=&quot]تتجه نحو الأسفل[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]تتولد هذه القوة بسبب تأثير الجاذبية الأرضية على بدن الطائرة [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot]2- [/FONT][FONT=&quot]قوة الرفع [/FONT][FONT=&quot](left)[/FONT][FONT=&quot]:[/FONT]​

[FONT=&quot]تتجه نحو الأعلى
[/FONT][FONT=&quot]هي القوة المعاكسة للثقل و تبقي بدن الطائرة في الهواء [/FONT]​

[FONT=&quot]تتولد عند بدن الطائرة كاملا و بشكل خاص في الطائرات العادية من عند الأجنحة ([/FONT][FONT=&quot]wings[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]​

[FONT=&quot]و هي قوة ايروديناميكية [/FONT][FONT=&quot](aerodynamic force)[/FONT][FONT=&quot]تتولد بسبب التغير في تدفق ([/FONT][FONT=&quot]flow turning[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] الهواء الناتج عن اختراق التدفق بجسم صلب ([/FONT][FONT=&quot]solid object[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]​

[FONT=&quot]

3- قوى الجر ([/FONT][FONT=&quot]drag [/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] : [/FONT]​

[FONT=&quot]تتجه نحو الخلف (تحاول دفع الطائرة إلى الوراء إن صح التعبير )[/FONT]​

[FONT=&quot]هي قوة ايروديناميكية [/FONT][FONT=&quot](aerodynamic force)[/FONT][FONT=&quot]تعاكس حركة الطائرة في الهواء و يتولد عند كل نقطة من بدن الطائرة[/FONT]​

[FONT=&quot] –حتى المحرك-[/FONT]​

[FONT=&quot]و تتولد اثناء تفاعل بدن الطائرة مع سطح مائع ([/FONT][FONT=&quot]fluid[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] سائل او غاز بسبب الاختلاف في السرعة ([/FONT][FONT=&quot]velocity[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] بين المائع و الجسم الطائر [/FONT]​

[FONT=&quot]

4- قوى الدفع ([/FONT][FONT=&quot]thrust [/FONT][FONT=&quot]):[/FONT]​

[FONT=&quot]و التي هي محور حديثنا [/FONT]​

[FONT=&quot]جهتها إلى الأمام [/FONT]​

[FONT=&quot]هي قوة ميكانيكية و التي تحرك الطائرة عبر الهواء و تستخدم للتغلب على قوى الجر ([/FONT][FONT=&quot]drag [/FONT][FONT=&quot]) [/FONT][FONT=&quot]التي شرحت في الأعلى بالإضافة إلى الوزن [/FONT][FONT=&quot](Wight)[/FONT]​

[FONT=&quot]تتولد في المحرك عن طريق نظام تسيير ([/FONT][FONT=&quot]propulsion system[/FONT][FONT=&quot].)[/FONT]​

[FONT=&quot]و ان حركة ([/FONT][FONT=&quot]motion [/FONT][FONT=&quot]) [/FONT][FONT=&quot]الطائرة مرتبطة بهذه القوى و حجمها و بالإضافة إلى جهة الطائرة .[/FONT]​

[FONT=&quot]بعض الطائرات المقاتلة الحديثة يمكنها التحكم في زاوية الدفع ([/FONT][FONT=&quot]thrust[/FONT][FONT=&quot]) عن طريق فوهات متحركة ([/FONT][FONT=&quot]movable nozzle[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]​

[FONT=&quot]و بهذا فان القدرة على تغيير جهة الدفع تدعى [/FONT][FONT=&quot]thrust vectoring[/FONT][FONT=&quot], [/FONT][FONT=&quot]او [/FONT][FONT=&quot]vectored thrust[/FONT][FONT=&quot].[/FONT]​

لذلك و من التعريف السابق نستنتج انه لتطير الطائرة يجب ان يكون هناك تناسب معين بين القوى الاربعة المؤثرة على الطائرة (الرفع و الجر و الجاذبية و الدفع )​

تعريف :

الجناح (Wing) هو سطح ايروديناميكي (aerodynamic surface ) يكون ملحقا في الطائرة و يستخدم لتوليد قوة الرفع (Lift ) او يستخدم كجزء من نظام التسيير (propulsion system ) الخاص بالطائرة ​

اذا اردنا الكلام بشكل علمي اكثر فهو عبارة عن خط انسيابي(

streamlined) قاطع للهواء

(Cross sectional )
يراعى اثناء تصميمه ان يسمح بمرور الهواء حوله بدون عوائق
لان الخطوط الانسيابية تعد اقل مقاومة من غيرها
​

كما قلنا سابقا ترتبط معظم قواعد الايروديناميك (Aerodynamics) بقوتي الرفع (lift) و الجر (drag)
لذلك لتطير الطائرة يجب ان تكون نسبة الرفع الى السحب ( L/D ratio)
كافية

سنخرج قليلا عن الموضوع لنعرف ما هي

نسبة الرفع الى السحب
( lift-to-drag ratio):

هي شدة شعاع قوة الرفع (lift magnitude ) التي يولدها الجناح
مقسومة على شدة شعاع قوة الجر (Drag magnitude)التي تتولد بسبب المرور من خلال الهواء
طبعا يعد حساب هذه النسبة و مراعاتها اساسيا في تصميم الطائرات
لان النسبة يجب ان تكون كافية لضمان ان تطير الطائرة
-على من يجد مشاكل في موضوع الاشعة ان يراجع موضوع مقدمة الى الطيران للكاتب-
هناك قانون طويل لحساب هذه النسبة و يختلف حسب السرعة فقانون حساب النسبة اثناء سرعة تحت صوتية يختلف عن قانون حساب السرعة فوق صوتية ...

بشكل عام , تقاس جودة الجناح ايروديناميكيا بنسبة الرفع الى الجر (L/D ratio)
كلما زادت نسبة الرع الى الجر (​

L/D ratio) كلما قلت كمية الدفع (thrust) اللازمة لتسيير الطائرة عبر الهواء

هندسة و تصميم الاجنحة :

يعد تحليل و تصميم الاجنحة احد افرع علم الايروديناميك (Aerodynamics) ز طبعا يعد عامل اساسي اثناء تصميم الطائرة
لكي يقوم الجناخ بتوليد قوة رفع (lift) مناسبة يجب ان يوضع في زاوية مواجهة (AOA) مناسبة مع
تدفق الهواء عبر الجناح ​

...

تسمى الطريقة التي يولد من خلالها الجناح قوة الرفع ب تغيير التدفق (Flow turning of Air )
هناك ثلاث عوامل اساسية تؤثر على تغيير التدفق

1- الجسم نفسه (Object):
هندسة الشكل نفسه و احتواءه على خطوط انسيابية هو عامل اساسي لتوليد قوة رفع
فالشكل ​

(ٍshape) و الحجم (Size) عاملان يؤثران على قوة الرفع

2- الحركة (Motion):
لضمان توليد قوة رفع , لابد من حركة الجسم عبر الهواء بعدها تتوقف كمية الرفع على سرعة الهواء الذي يتحرك الجسم عبره

3- الهواء (Air):
عامل اخر يهمنا و يؤثر على قوة الرفع المتولدة هو لزوجة (​

viscosity ) الوسط الذي يتحرك الجناح فيه و انضغاطيته (compressibility)

الية عمل الجناح :
عندما يبدأ الجناح بالتحرك عبر الهواء يقوم بتحويل تدفق الهواء الذي يجتازه و يقوم بدفع الى الاسفل
و بما ان الجناح يقوم بالتأثير على الهواء و حسب قانون نيوتن في رد الفعل , فن الهواء سيؤثر على الجناح بردة فعل تساويها في الشدة و تعاكسها في الاتجاه , بمعنى ان الهواء سيقوم بدفع الجناح للأعلى
و بوجود اجهزة صغيرة تستخدم لتغيير شكل الجناح جزئيا تكون موجودة على سطح الجناحيستفاد من قوة دفع الهواء للجناح ...

اشهر انواع الاجنحة :​

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

_______________________________________
الى هنا اختم الموضوع الاول , على ان يكون الموضوع القادم هو عن اول انواع الاجنحة و هو الاجنحة الخلفية العادية و مايعرف بنطرية المسح (Sweep Theory)
نسبة الى الاجنحة الخلفية التي تسمى Swept wings
اعتذر للاخوة الافاضل على قصر مواضيعي الاخيرة و تقسيمها الى اجزاء ولكنه الانشغال و ضيق الوقت
________________________
لاتنسوني من صالح دعائكم
اخوكم سيف الاسلام
ساحات الدفاع العربي
الفريق الجوي المتحد
حرر في
2011\11\10​