بال هواپیما چیست؟
بال هواپیما شبیه بازوی پرنده است! همونطور که پرندهها با بالهاشون پرواز میکنن، هواپیما هم برای بلند شدن و موندن توی آسمون به بال نیاز داره.
اما فقط داشتن بال کافی نیست! هواپیما برای پرواز کردن و بالا رفتن نیاز به شکل خاصی از بال داره. به این شکل خاص ایرفویل (Airfoil) میگن. حالا میتونیم با هم درمورد ایرفویل بیشتر بخونیم.
ایرفویل یعنی چی؟
ایرفویل یه اسم باکلاس و البته رایج برای شکلی از باله که وقتی از کنار بهش نگاه میکنی، یه حالت خمیدهی خاص داره؛ درواقع اگه بال هواپیما رو برش بزنیم و از مقطع برش بهش نگاه کنیم به شکلی که دیده میشه ایرفویل میگن. این خمیدگی یه دلیل علمی پشتش داره! دلیل علمیش چیه؟ الان بهت میگم.
وقتی هوا به بال هواپیما(یا همون ایرفویل) برخورد میکنه، یه بخش از هوا از روی بال و یه بخش از زیر بال رد میشه. ولی چون قسمت بالایی خمیدهتره، هوا باید مسیر بیشتری طی کنه، پس سریعتر حرکت میکنه.
طبق قانون برنولی (که قبلا برات گفتم و برای خوندن مجددش فقط کافیه روی قانون برنولی بزنی) هرجا هوا سریعتر حرکت کنه، فشار اون قسمت کمتره. یعنی فشار روی بال کمتر از فشار زیر باله. نتیجهش چی میشه؟ بال به سمت بالا “هُل” داده میشه و بهش میگیم نیروی برآ (Lift).
تصویر شماتیک از مقطع بال(ایرفویل) با نشان دادن نیروی برآ
توی این ویدیو که با نرم افزار wind tunnel free ساخته شده میتونین مفهوم ایرفویل و نحوه ی کارش رو بهتر ببینین. اینجا لازمه بگم که ما توی دوره هامون نحوه ی کار با این نرم افزار رو به طور کامل یاد میدیم.
چه عواملی بر کار ایرفویل اثر میگذارن؟
1. زاویهی حمله (Angle of Attack):
اگه بال کمی به بالا کج باشه، هوا بهتر از زیرش رد میشه و نیروی برآ بیشتر میشه. اما اگه خیلی کج بشه، هوا دیگه خوب جریان پیدا نمیکنه و ممکنه هواپیما سقوط کنه (به این میگن استال). اگه میخوای درمورد زاویه حمله بیشتر بدونی اینجا کلیک کن.
2. سرعت هوا:
هرچی سرعت هوا بیشتر بشه، نیروی برآ بیشتر میشه. برای همین مهندسای هوافضا قسمتی روی بال طراحی کردن که وقتی سرعت هوا کمه، هواپیماها با کمک اون بخش که شبیه بالهای کمکی عمل میکنه(به اسم فلپها) نیروی برآ رو بیشتر کنن.
3. شکل ایرفویل:
بالها میتونن باریک، ضخیم، یا با خمیدگیهای متفاوت باشن. بسته به نوع پرواز و نوع هواپیما، شکل ایرفویل فرق میکنه. مثلاً بال یه هواپیمای مسافربری با یه هواپیمای جنگنده فرق داره و بسته به نیاز از ایرفویل های مختلف استفاده میکنیم.
چرا شناخت ایرفویل مهمه؟
چون فهمیدن این چیزها اولین قدمه برای اینکه یه مهندس هوافضای آینده بشی! یا شاید یه خلبان، یا حتی یه طراح پهپاد! مهمتر از همه اینه که بدونی دنیا چطور کار میکنه و بتونی باهاش بازی کنی.
جمعبندی
بال هواپیما فقط یه تیکه فلز نیست؛ یه اختراع هوشمندانهست که با کمک قوانین فیزیک و طراحی دقیق به هواپیما اجازه میده پرواز کنه.
ایرفویل یکی از مهمترین بخشهای این طراحیست و با درک سادهی اون، میشه یه قدم بزرگ به سمت درک دنیای پرواز برداشت.
اگه دوست داری درمورد هوافضا بیشتر بدونی و دلت میخواد یه مهندس کوچولو باشی میتونی با شرکت توی دوره های ما هرچیزی که لازمه رو درمورد هوافضا یادبگیری. فقط کافیه به صفحه ی اصلی بری و تاریخ ثبت نام دوره ها رو چک کنی.
برای والدین
پس اگه بچهتون پرسید «چرا هواپیما میتونه پرواز کنه؟»، حالا جوابشو میدونید! و حتی میتونید با هم یه هواپیمای کاغذی بسازید و این مفاهیم رو توی بازی یاد بگیرید.
