דף הבית תחבורה ורכב תעופה פרופיל אווירודינמי - צורת הכנף של מטוס.
פרופיל אווירודינמי - צורת הכנף של מטוס.
משה - מדריך טיסה מוסמך 01/07/08 |  צפיות: 5368
פרופיל אווירודינמי, היינו, כזה שיש לו קימור, הוא יעיל יותר מלוח שטוח. למה? בין השאר, כי ההתנגדות שהוא מייצר קטנה יותר. פרופיל אווירודינמי מייצר רק כ- 5% (ופחות) מסך כל ההתנגדות שמייצר לוח שטוח. כמובן שמשווים שני פרופיל מסויים עם לוח בעל שטח פנים זהה ושטח חתך זהה.

פרופיל בעל עיצוב אווירודינמי נהנה מהתנגדות נמוכה יותר – לכן הוא לא צריך להתמודד עם העומסים שלוח שטוח נתקל בהם.

התוצאה: יהיה קל יותר לייצר פרופיל אווירודינמי שישיג תוצאת עילוי מסוימת, בהשוואה למאמצים שנצטרך להשקיע כדי לייצר לוח שטוח שישיג את אותה כמות עילוי.

מספר מושגי יסוד בקשר לפרופיל אווירודינמי או כנף של מטוס:

"שפת התקפה" – השפה הקדמית של הפרופיל. בה פוגע זרם האוויר.
"שפת זרימה" – השפה האחורית ממנה עוזב האוויר את הפרופיל.
"מיתר" – הקו הדמיוני המחבר את שפת ההתקפה ושפת הזרימה.
"זוית התקפה" – הזוית שבין המיתר לבין הזרימה היחסית.
"הזרימה היחסית" = "הרוח היחסית" – זרם האוויר שהפרופיל פוגש. כוון הרוח היחסית הוא כוון הזרימה של האוויר לפני הכנף, כלומר לפני שכוון הזרימה השתנה בגלל מעבר הכנף באוויר.
"עקימון עליון" הקימור העליון של הפרופיל או הכנף. עקימון זה יהיה קמור.
"עקימון תחתון" הקו התחתון של הפרופיל האווירודינמי או הכנף. הוא יהיה בדרך כלל ישר או קעור (במטוסים המיועדים למהירות על קולית העיצוב יהיה שונה).
"עובי הכנף" המרחק הגדול ביותר בין העקימון העליון לעקימון התחתון. כנף עבה יותר תהיה חזקה יותר ויהיה בה יותר מקום לאחסון של מיכלי דלק. מאידך ברור שהיא מייצרת יותר התנגדות.
"מרכז הלחץ" נקודה על הכנף, המבטאת את שקול הכח האווירודינמי הפועל על הכנף.

העילוי נוצר בגלל הפרשי לחצים בין העקימון העליון לעקימון התחתון ונגזר מהמהירות.

שיא העקימון נמצא בדרך כלל בקו העובר ב-30% המיתר בערך.

עבור כנף בעלת זוית התקפה קבועה (תאורטית), הגדלת העקימון העליון תגרום להאצת האוויר מעל הפרופיל ולכן נקבל יותר עילוי.

עקימון עליון גדול מספק עילוי רב יותר במהירויות נמוכות ובזויות נתקפה נמוכות ולכן מתאים למטוסים איטיים הצריכים לשאת משקל כבד יחסית לנתונים האחרים של המטוס.

העילוי נוצר כתוצאה מצירוף של:

1. הפרשי לחצים לפי חוק ברנולי.

2. כח התגובה לפי החוק הראשון של ניוטון.

בזויות התקפה קטנות הלחץ הסטטי מעל רוב שטח הכנף נמוך במעט מהלחץ של זרם האוויר החופשי המרוחק מהכנף. (הזכרנו זויות קטנות דווקא, מפני שבזוית התקפה בגודל מסוים המטוס מאבד לחלוטין עילוי עקב התנתקות הזרימה מעליו. כתוצאה מכך הלחץ הסטטי מעל שטח הכנף משתווה לזה שמתחתיו והמטוס/פרופיל מאבד גובה. לתופעה זו קוראים "הזדקרות" של מטוס/פרופיל, ונעסוק בו בהרחבה בהמשך).

הלחץ הסטטי שמתחת לכנף גבוה מעט יותר מהלחץ הסטטי שמעל הכנף.

עיקר התרומה להפרש הלחצים (ולכן לעילוי) הוא בהפרש שבין אזור הלחץ הנמוך מעל הכנף ביחס לאוויר החופשי (ופחות מהפרש הלחץ הדוחף מלמטה).

דירוג המאמר:

תגיות של המאמר:

 משה - מדריך טיסה מוסמך

משה - מדריך טיסה מוסמך.

www.tayas.co.il

 



 


מאמרים נוספים מאת משה - מדריך טיסה מוסמך
 
מדחפי (פרופלרים) מטוסים. עקרון הפעולה.
01/07/08 | תעופה
מהו מדחף? באופן גס ניתן לומר כי זהו פרופיל אווירודינמי, המסתובב במקביל למישור שהוא בערך ניצב למיתר הכנף של המטוס. למעשה זו כנף שמסתובבת ומייצרת "עלוי קדימה" שמושך את המטוס או דוחף אותו לכוון הרצוי לנו.

פרופיל אווירודינמי - צורת הכנף של מטוס.
01/07/08 | תעופה
אחד הדברים העקריים שקובעים את עצם יכולתו של מטוס לשהות באוויר, את מידת האנרגיה שתידרש ממנו כדי להתקדם בתוך גוש האוויר ואת יכולתו לדאות או לגלוש בבטחה גם כשמנועיו כבו, הוא הפרופיל האווירודינמי של הכנף.

נוסחת העילוי
01/07/08 | תעופה
אחרי שקראנו את המאמר הקודם בנושא "עקרון העילוי" והבנו כיצד מטוס יכול לשהות באוויר בלי ליפול, הגיע הזמן להבין ברמה יותר מפורטת, את הנוסחה שמאפשרת זאת.

כיצד מטוסים נשארים באוויר. עקרון העילוי.
01/07/08 | תעופה
מה גורם בעצם לאווירון להיות מסוגל להישאר באוויר? כיצד ניתן ליישם את שלושת החוקים של ניוטון (ראה מאמר נוסף שלי בקטגוריה זו בענין זה) ואת חוק ברנולי, כדי להבין את עקרון העלוי?

עקרונות יסוד באווירודינמיקה
01/07/08 | תעופה
על מנת להבין מה מאפשר לאווירון לשהות באוויר, יש להתייחס למספר עקרונות פיסיקליים פשוטים: שלושת חוקי היסוד של ניוטון. המאמר המובא כאן אינו מתיימר להיות מדעי או מקיף בנושא פיסיקה, אלא להבהיר, בצורה מעשית ובהקשר התעופתי, את העקרונות הכלליים שמאחורי שלושת החוקים של ניוטון.
     
 
שיווק באינטרנט על ידי WSI