گلایدر

از ویکی خرد

فهرست مندرجات ۱ چکیده ۲ مروری بر پژوهش های گذشته ۳ تعاریف ۴ اجزای گلایدر ۵ مشخصات گلایدر ۶ منابع ۷ اعضای گروه ۸ معلم راهنما

چکیده

هواپیماهایی را که بدون استفاده از انرژی موتور به پرواز درمی آیند، گلایدر یا بادپر می نامند. بال های این هواپیما بلندتر و باریک تر از هواپیمای معمولی است که نیروی «برا»ی بیش تری هم می دهند. گلایدرها را به کمک یک هواپیمای یدک کش به پرواز درمی آورند. زمانی که گلایدر به حد کافی اوج می گیرد، آن را رها می کنند. گلایدر با استفاده از نیروی باد، در هوا می ماند و آرام آرام از ارتفاع آن کاسته می شود. اگر سرعت باد با سرعت کاهش ارتفاع گلایدر یکسان باشد، گلایدر در ارتفاع ثابتی قرار خواهدگرفت، و وقتی سرعت بیش تر می شود، ارتفاع گلایدر افزایش می یابد. ابزار فرود برای گلایدرها شامل یک چرخ که زیر کابین خلبان نصب شده است و در عقب دم گلایدر چرخ کوچکی وجود دارد که از آسیب دیدن دم آن در هنگامی که روی زمین است، جلوگیری ‌کند.

مروری بر پژوهش های گذشته

تاريخچه ی ساخت گلايدر از تاريخ پيدايش و سير تکاملي هواپيما مجزا نيست. بشر همواره تلاش کرد تا هواپيمايي مناسب با نيازهاي ماموريتي خويش طراحي کرده و بسازد. هواپيمايي براي حمل مسافر، پرنده اي براي جاسوسي، جنگنده اي براي دفاع از حريم هوايي و... هواشناسي نيز ماموريتي قابل اهميت بوده که براي انجام آن راه هاي فراواني پيشنهاد و طراحي شده است. يک هواپيماي بدون موتور به راحتي مي تواند ازعهده ی اين ماموريت برآيد. بنابراين در برخي از نيازهاي بشر به پرنده هاي دست ساز خويش، سيستم پيش برندگي کارايي خويش را از دست داده و وجودش لازم نخواهد بود. حتي تفريح با اين نوع خاص از هواپيما(گلايدر)امکان پذير مي باشد. شرکت هواپيماسازي شوايزر (Schweitzer)،که از قديمي ترين شرکت هاي هواپيمايي در دنيا مي باشد و شصت وهفتمین سال عمر خود را طي مي کند، سازنده ی يکي از نخستين گلايدرها در سال 1930 مي باشد. اين گلايدر که(GP1-1)نام گذري شد، در19 ژوئن به پرواز درآمد. ساخت اين گلايدر 135 دلار هزينه دربرداشت. مدل بهبود يافته¬ی آن(SGP1-2)نيز بلافاصله بعد از نمونه اوليه ساخته شد. درسال 1937 گلايدر (SGP1-7)جهت فروش به باشگاه آلتسکروس (Altosqurus glider club)به قيمت 595 دلار ساخته شد. در سال 1940 گلايدر(SGS2-8)مسافت 219 مايل را پيمود و اين اولين رکورد مناسب براي يک هواپيماي بدون موتور بود. در سال 1942 اين شرکت جهت حمايت از نيروي هوايي ارتش امريکا شروع به ساخت گلايدرهاي آموزشي(TG-2)کرد و در سال 1943 اولين پرواز گلايدر آموزشي(TG-3A)انجام شد. سطح بال ها و دم اين پرنده از چوب ساخته شده بود. در سال 1946 مدرسه تجاري گلايدر توسط اين شرکت افتتاح شد که هم چنان تا به امروز به کار خود ادامه مي دهد و قديمي ترين مدرسه گلايدر تجاري در دنيا است.

تعاریف

نسبت منظری

با علامت AR نشان داده می‌شود یک پارامتر مهم در طراحی بال هواپیما محسوب می‌شود و برابر است با نسبت توان دوم دهانه بال به مساحت آن. نسبت منظری در واقع میزان باریکی یک بال را نشان می‌دهد. یک بال نازک و بلند در مقایسه با یک بال پهن و کوتاه دارای نسبت منظری بیشتری است.

انواع پایداری

1. پایداری طولی (pitch moment)

2. پایداری عرضی (roll moment)

3. پایداری سمتی (yaw moment)

اجزای گلایدر

بال هفتی

زاویه ی بال هفتی، زاویه بال با افق می باشد. علت استفاده از این نوع بال افزایش پایداری عرضی یا مقابله با ممان roll می باشد.

مجموعه دم

اين قسمت كه در انواع مختلف هواپيما داراي اشكال، انواع، اندازه ها و مدل هاي گوناگوني است. در اكثر هواپيماها معمولاً از دو سكان افقي و يك سكوي عمودي تشكيل مي شود كه آن را از شكل و هم از نقش دم ماهي برخوردار مي سازد. كار سكان افقي و عمودي و به طور كلي كار دم هواپيما آن است كه اولاً تعادل و ثبات هواپيما را در هوا تأمين مي كند و ثانياً در هدايت هواپيما به جهات راست و چپ و پايين و بالا كمك مي كند. ساختمان سكان ها اساساً از همان اجزا و قطعات ساختمان بال تشكيل شده است و داراي همان استخوان بندي و همان شكل آئروديناميكي بال مي باشد.

سكان افقي:

شكل ظاهري و ساخت دروني اين سكان تقريباً شبيه ساختمان بال است با اين تفاوت كه بال هميشه ثابت است درحالي كه سكان افقي در بعضي هواپيماها ممكن است متحرك باشد و حول محور طولي خود بچرخد. هم چنين بال ها هميشه به بدنه متصل هستند درحالي كه سكان افقي را هم به انتهاي بدنه و هم بالاي دم عمودي متصل مي كنند. سكان افقي كه در حالت معمولي يا خنثي تقريباً موازي سطح زمين است، درحال پرواز از بالا و پايين رفتن غيرضروري هواپيما جلوگيري مي كند و ارتفاع مطلوب را براي پرواز نگه مي دارد. سكان افقي در طرف چپ و راست خود داراي يك يا دو سطح متحرك به نام بالابر است كه به سكان افقي لولا مي شوند و داراي تركيبي نظير شهپرها مي باشند. با اين حال بالابرها كه در لبه ی عقبي سكان افقي تعبيه می شوند. برخلاف شهپرها كه خلاف جهت هم حركت مي كنند، بالابرهاي راست و چپ در جهت موافق هم عمل مي كنند. عمل بالابرها به اين صورت است كه اگر بالابرها به سمت بالا بيايند، هواي عبوري از روي دم افقي به بالابرها برخورد می کند، به آن فشار وارد می کند و قسمت عقب هواپيما را به سمت پايين مي آورد و هواپيما حول محور عرضي عبوري از بال چرخيده و نوك هواپيما به سمت بالا حركت مي كند و هواپيما رفته رفته اوج مي گيرد. و بالعكس. در برخي از هواپيماهايي كه داراي بال هاي مثلثی می باشند، و لبه ی عقبي بال ها آن قدر امتداد يافته كه جاي سكان افقي را گرفته است. در اين موارد برخي شهپرها كار بالابرها را نيز انجام مي دهند و به آن ها اِلوان می گويند. كار الوان ها به اين صورت است: زماني كه نياز به چرخش هواپيما حول محور طولي احساس مي شود، الوان ها نقش شهپرها را بازي مي كنند و يكي از آن ها به سمت بالا رفته و ديگري از بال آويزان مي گردد تا عمل رول انجام گردد و زماني كه نياز به تغيير ارتفاع مي باشد، الوان ها هم سو شده و عمل بالابرها را انجام مي دهند.

سكان عمودي:

اين سكان همان طور كه از اسمش مشخص است، به طور عمودي در انتهاي بدنه و بين دو سكان افقي قرار مي گيرد. وظيفه ی آن ايجاد و حفظ تعادل عرضي هواپيما حين پرواز مي باشد. برخي از هواپيماها ممكن است داراي دو سكان افقي باشند آن هم به علت اين است كه در هنگام طراحي دم، زماني كه از روابط حجمي دم استفاده مي شود، مساحت مورد نياز براي دم عمودي با حفظ شرايط مأموريت و مانورپذيري بيش ازحد زياد مي شود و به خاطر ملاحظات ساخت، از دو سكان عمودي در كنار هم استفاده مي كنند. در قسمت انتهاي سكان عمودي، سطح متحركي به آن لولا شده كه به آن رادر می گويند. حركت رادر و تأثير آن روي هواپيما به اين صورت است كه با حركت رادر به سمت چپ، هوايي كه از سمت چپ سكان عمودي به رادر برخورد مي كند، آن را فشرده كرده و به آن اعمال نيرو مي كند و باعث مي شود كه قسمت دم هواپيما به سمت راست حركت كند و اين گشتاور ايجاد شده حول محور عمودي باعث چرخش نوك هواپيما به سمت چپ مي گردد. (يعني درحقيقت اختلاف فشار بين دو سطح سمت راست و چپ سكان كه در اين حالت، سمت چپ بيش تر مي باشد، باعث اين حركت او مي شود.)

مشخصات گلایدر

طول بال: 160 سانتی متر

طول بدنه: 96 سانتی متر

نوع دم: معمولی

نوع بال: هفتی

وزن پرواز: 100 گرم

منابع

• کتاب آشنایی با پرواز
• کتاب قوانین پرواز و آیرودینامیک

اعضای گروه

• هستی امیری خورهه

• درسا عبدالحمیدی

معلم راهنما

سید حسین کیایی