نوشته‌ها

کمک به برخواستن

Ground Effect (گراند افکت )

Ground Effect ( گراند افکت )

در لغت به معنی اثر زمین است .

تعریف  Ground Effect در واقع

تاثیر زمین بر روی بال بخاطر Induced Drag  و قانون سوم نیوتن را Ground Effect گویند .

بال به زمین نیرو وارد می کند و زمین هم بنا به قانون سوم نیوتن، همان  نیرو را به بال وارد می کند .

Ground Effect باعث کاهش مسافت برخواست و افزایش مسافت فرود می شود .

 

 

کمک به برخواستن

out of Ground Effect

بنابراین Ground Effect در هنگام  برخواست وسیله پروازی یک اثر کمک کننده و در هنگام نشستن  وسیله پروازی یک اثر مزاحم به حساب می آید .

in Ground Effect

Ground Effect

گاهاً برای شما به عنوان یک خلبان پاراگلایدر پیش آمده است

که در محل تیکاف به مدت یک یا دو ثانیه از زمین جدا شدید اما دوباره به سمت پایین آمده اید

و مجبور به دویدن دوباره شده باشید و یا در هنگام لندینگ برک ها را کامل کشیده اید

اما مسافتی را مماس با زمین طی میکنید و در نهایت فرود می آیید در واقع همان Ground Effect  است .

Ground Effect  در پاراگلایدر بسیار کم است ولی می تواند تاثیرگذار باشد .

تذکر مهم : به علت وجود Ground Effect  ( تاثیر زمین )

و Wind Gradient  (تدرج باد )

در نزدیک زمین باید با Trim Speed (حداکثر سرعت بدون دخالت خلبان) پرواز کرد

تا موانع را سریعتر رد کرد ودر صورت نیاز از برک ها استفاده کرد .

در اثر نزدیک شدن یک وسیله پروازی ( Airfoil ) به سطح  زمین Vortex  هایی که در Wing Tip  ها به سطح زمین برخورد کرده بخش اعظم Vortex ها شکسته می شود و از بین می رود در نتیجه بخاطر کاهش Total Drag باعث افزایش Air Speed  خواهید بود .

نکته : خلبان پاراگلایدر باید هنگام فرود آمدن در باد پشت برک ها کاملاً بالا باشد و در حالت Trim Speed  پرواز کند تا در لحظه آخر یک هو برک ها را بگیرد .

توضیحات بیشتر در مورد Ground Effect (گراند افکت ) در کلاس تئوری ارائه می شود

چک آخر ( Round Out )

خلبان پاراگلایدر در ارتفاع 2 یا 3 متری یکم برک می گیرد تا چک کند پاراگلایدر چقدر ارتفاع کم می کند و نرخ نزول را بسنجد سپس برک را پس میدهد .

سپس خلبان در ارتفاع 90سانتیمتری برک ها را میگیرد تا موازی با زمین پرواز کند و در نهایت کامل لند می کند .

چک رونداوت

check Round Out

  1. خلبان با سرعت کافی ارتفاع را کم می کند به جای دست ها دقت کنید .
  2. خلبان فرامین را میکشد تا هم نرخ نزول را آهسته کند و تقریباً موازی با زمین پرواز کند .
  3. پاراگلایدر در نزدیکی زمین سرعت از دست می دهد و به نرمی ارتفاع کم می کند .

tel:09121051004

 

در صورت تمایل ما را در اینستاگرام persianpara@ دنبال کنید…

 

Thermal

Thermal (ترمال )

Thermal چیست؟ چگونه بوجود می آید؟

هنگامی روز آغاز می شود، خورشید به زمین می تابد انرژی نورانی به زمین برخورد می کند زمین هوای همجوار سطح خود را گرم می کند(هوای همجوار سطح زمین ارتفاعش به اندازه  قد یک فرد عادی است تقریباً حدود 180متر تا 2 متر می باشد) اگر سطح زمین پوشیده از چمن و درخت باشد یعنی درواقع سبز باشد همانطور که می دانید تفاوتی بین زمین تیره و زمین سبز وجود دارد و آن هم در Albedo است، Albedo  زمین سبز نسبت به زمین  خشک بیشتر است پس با توجه به Albedo  زمین خشک یا بایر نسبت به زمین سبز زودتر گرم می شود هوای همجوار خود را گرم میکند .

☆( بخش هایی که جاذب بهتر گرما هستند و هوای اطراف خود را هم گرم می کنند را Collector می نامند،صخره ها، زمین های کشاورزی شخم زده و جاده های آسفالت در امتداد جهت وزش باد بهترین Collector ها می باشند.)

وقتی هوای همجوار گرم شد یک babel  ( حباب) یا بادکنک از هوای گرم  ایجاد می شود  (همانطور که گفتیم زمین خشک Albedo  کمتری دارد یعنی انعکاس کمتر و جذب بیشتر انرژی نورانی، جذب بیشتر سبب می شود بادکنک و یا حبابی از هوا تشکیل شود)  این هوا رفته رفته منبسط می شود و در این زمان هوای همجوار زمین سبز سردتر است پس هوای سرد اطراف به هوای گرم فشار می آورد و هوای گرم  ( بادکنک) را هُل می دهد به سمت بالا، حال ترمال شروع به ارتفاع گرفتن می کند و بالا میرود و همزمان هوای سرد اطراف جایگزین هوای گرم می شود به همین نسبت ترمال بالا میرود ، این هوا (بادکنک ) نسبت به هوای اطراف خودش گرمتر است پس هوای سرد اطراف مدام جایگزین این هوای گرم (بادکنک ) می شود و این هوای گرم ( بادکنک ) را بیشتر به سمت بالا هُل می دهد با اصطلاح به این ( بادکنک) یا هوای گرم که به سمت بالا میرود، هوای بالا رونده یا Up Draft  می گویند ، هوای گرم  ( بادکنک) به جایی می رسد که هوای بالا رونده ( Up Draft )  کم کم انرژی داخلی خودش را از دست میدهد و سرد می شود ، وقتی که سرد شد با هوای اطراف خود هم دما می شود.

☆  هوای گرم و هوای سرد مثل آب و روغن هستند به هیچ عنوان با هم ترکیب نمی شوند.

هوای گرم ( بادکنک) هنگامی که به اوج رسید به اصطلاح سقف ترمال یا ( Ceiling  )  ترمال رسید به دلیل Laps Rate دمای داخلی خود را از دست می دهد و با هوای اطراف خودش هم دما  شده،  سرد می شود و ریزش می کند به اصطلاح هوای سرد پایین رونده را Down Draft   می نامند، که به سمت پایین می ریزد.

Down Draft  جایگزین هوای Up Draft  (هوای گرم بالا رونده ) می شود ، هوای سرد می ریزد و  هوای گرم ( بادکنک) را هُل می دهد بالا.

Thermal  دو نوع است :

  • Chimney ( دود کش)
  • Babel ( حباب ، بادکنک)

☆ در مرز مشترک Up Draft  و Down Draft  یک جریانات  پیچشی  (Eddy)   بوجود  می آید که این Eddyها نشن دهنده ی Thermal Turbulence  است که هنگام ورود به Thermal  یا خروج از Thermal بال پاراگلایدر شما تکان هایی انجام می دهد که لازم است خلبان بنا به شرایط با  بالا و یا  یاپین بردن Break  ها این حرکات را کنترل کند.

☆ EDDY  به جریانات پیچشی گفته می شود که پشت جسم جامد و  ثابت و  کوچک رُخ می دهد، در واقع Eddy  یک نوع Rotor  است ولی خیلی کوچک ، مثلاً در اطراف تخت سنگ وجود دارد، Eddy  هم در پشت اجسام و هم در Thermal مورد استفاده قرار می گیرد.

Thermal  را می توان مثل فواره مثال زد که آب  باشتاب بالا می رود و کم کم از شتاب آب کاسته می شود وقتی به سقف یا انتها رسید به سمت پایین می ریزد.

☆Thermal هر چقدر بالاتر می رود ضعیف تر می شود بخاطر Lapse Rate  دمای درون خودش را از دست می دهد چون محیط چگالیش تغییر می کند می تواند بزرگتر شود.

☆ اسکیوتی Squti  نام نرم افزاریست که اطلاعات لازم راجع به Thermal را در اختیار خلبان می گذارد.

☆ وقتی گفته می شود سقف (Ceiling) امروز Thermal  4000 متر است یعنی بیشتر از 4000 متر نمی شود بالاتر رفت مگر اینکه طول روز بلندتر شود Dew Point  (نقطه شبنم ) برود بالا تاسقف Thermal  را به سمت بالا هُل دهد.

☆ وقتی کشش از Base  ابر به سمت بالا ایجاد شود علت Thermal  است

وقتی Thermal  به صورت Chimney  (دود کش)  است رطوبت محیط را با خود بالا می برد و وقتی این رطوبت را بالا می برد اصطلاحاً می گویند امروز هوا خشک (Dry Air) نیست امروز هوا مرطوب (Moisture Air) است وقتی هوا مرطوب باشد یعنی رطوبت کافی دارد و دمای داخلی Thermal  به Dew Point  می رسد و در روی آن ابرهای کومولوس بوجود می آید و هر چقدر رطوبت بیشتر شود ابر تغذیه می شود ارتفاع می گیرد می تواند بزرگتر شود.

ابری که در  Local تشکیل می شود وقتی بالا می رود منشاء تشکیل  Thermal منطقه است بدلیل وجود رطوبت کافی ابرها تشکیل می شوند که به حالت وقتی  ابرباشد به آن white Thermal  گویند وقتی ابر نباشد Blue Thermal گفته می شود حال وقتی ابر ارتفاع بگیرد و رنگ ابر خاکستری دیده شود به آن gray Thermal  گفته نمی شود.

☆  Dew Point (نقطه شبنم) : دمایی که در آن، هوا از بخار آب اشباع می شود را نقطه شبنم می گویند. چرا که سرد شدن بیشتر هوا باعث میعان و تشکیل ذرات آب می شود . مهم است بدانیم نقطه شبنم هوایی که در حال صعود است، با هر 1000 متر افزایش ارتفاع ، دو درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

 

بادنما پاراگلایدر

بادنما

بادنما در علم هواشناسی و پرواز کمک شایانی به این عرصه چه از نظر سرعت باد و چه از نظر جهت باد می کند.

شاید برای شما این سوال پیش اومده باشد که چرا باد نما همیشه رو به باد است و باد را نشان می دهد ؟

جواب این سوال خیلی ساده است بدلیل Vein Effect

اینکه بادنما پایش داخل زمین قرار دارد و زمین متصل است  جهت باد را به خلبان نشان می دهد .

اگر بادنما درست داخل زمین قرار نگیرد  کنده می شود و قل می خورد اما زمانیکه درست در زمین قرار گرفته باشد دقیقاً جهت باد و سرعت باد را درست نشان می دهد .

بدلیل Vein Effect   بال پاراگلایدر  می چرخد رو به باد می شود مخصوصاً برای زمانی که  Cross Wind  باشد .

همگرایی واگرایی

خاصیت همگرایی و واگرایی

خاصیت همگرایی و واگرایی توضیح ساده ای دارد .

درسیالات (مایعات و گازها)هر ناپایداری میل به پایداری دارد، ایجاد ناپایداری هنگام عبور ایرفویل در میان الیاف هوا تمایل به ایجاد پایداری مجدد دارد.

خاصیت همگرایی و واگرایی را یک مثال برایتان توضیح می دهم

تصور کنید جلوی استخری ایستاده اید که آب آن راکد است، به محض اینکه شیرجه بزنید آب رو شکافته و بدن شما از داخل آب رد می شود که بعد از رد شدن بدن شما آب دوباره بهم میچسبد این خاصیت را همگرایی و واگرایی گویند.

یا مثالی دیگر از خاصیت همگرایی و واگرایی:

یک لیوان آب دارید به محض اینکه یک خودکار داخل لیوان بندازید مولکولهای آب از همدیگر دور می شوند که اصلاحاً می گویند مولکولهای آب واگرا شدن و خودکار رابین خود قرار می دهند و به محض برداشتن خودکار از داخل لیوان مولکوهای آب دوباره بهم می چسبند که اصلاحاً می گویند مولکولهای آب به هم واگرا شدند.

 

خاصیت همگرایی و واگرایی که در سیالات وجود دارد که به آن چسبندگی بین مولکویی هم گویند.

حال چرا می گویند خاصیت همگرایی و واگرایی در سیالات وجود دارد؟

چون اگر شما یک تکه چوب را بشکنید مولکولهایش از هم جدا می شوند و دیگر بهم نمی چسبند اما در سیالات بنا بر خاصیت همگرایی و واگرایی یا چسبندگی مولکولی،مولکولهای سیال از هم جدا می شوند و دوباره بهم می چسبند.

ایرفویل پروازی

ایرفویل (Airfoil)

ایرفویل را ، این چنین  تصور کنید که یک بال هواپیما را از پهلو برش زده اند و شما شاهد یک شکل مشابه به شکل زیر که همان شکل ایرفویل است میرسید .

در قسمت های زیر توضیحات بیشتری راجع به ایرفویل داده شده است .

 

 

تعریف ایرفویل: ایرفویل شکلی است پروازی که در اثر عبور و گذشت جریان هوا از روی سطوح آن(سطح بالایی و سطح پایینی) نیروهای آیرودینامیک بر روی  بوجود می آید و یا تاثیر می گذارد.

دونوع ایرفویل داریم:

 

  • ایرفویل متقارن(symmetric)

  • ایرفویل نا متقارن

(Asymmetric)

 

Airflow :

وقتی Airflow به یک جسم جامد برخورد می کند در دو جهت شکافته می شود بخاطر وجود شکل ایرفویل، یکسری جریانات هوا از روی سطح ایرفویل رد می شود و یکسری جریانات هوا از زیر ایرفویل رد می شود

تعریف Airflow:

جریان هوای عبوری از سطح ایرفویل را Airflow می گویند.

جریان هوایی که از روی سطح بالایی ایرفویل (upper surface) رد می شود.

جریان هوایی که از روی سطح زیرین ایرفویل(lower surface) رد می شود.

نظریه های مختلفی وجود دارد که ما فعلاً به آنها نمی پردازیم، به هر دلیلی که روی ایرفویل اختلاف سرعت و اختلاف فشار بوجود می آید در اثر این اختلاف سرعت و فشار وسیله ی پروازی، پرواز می کند و نیروهای آیرودینامیک روی وسیله تاثیرگذار می شوند.

اجزای تشکیل دهنده ی ایرفویل:

  • لبه ی حمله(Leading edge)

اولین بخش از ایرفویل که با مولکهای هوا برخورد می کند لبه حمله نام دارد

قسمت جلویی ایرفویل که جریان هوا در آن شکافته می شود و در دو قسمت بالا و پایین حرکت می کند.

  • لبه ی فرار (Trailing edge)

آخرین بخش از ایرفویل که با مولکولهای هوا در تماس است.

  • سطح رویین (upper surface)

مولکولهای هوا با سرعت بیشتر حرکت می کنند و فشار کم است (قانون برنولی)

  • سطح زیرین (lower surface)

برخورد سیال با جسم جامد (قانون سوم نیوتن)

 

* مجموعه ای از ایرفویل ها می شود وسیله ی پروازی شما حال می خواهد پاراگلایدر باشد یا هواپیما یا هر وسیله ی دیگر، پاراگلایدر شما از بی نهایت ایرفویل تشکیل شده است

ایرفویل داخل بسته هوایی

تطابق قانون برنولی بر ایرفویل(Airfoil)

تطابق قانون برنولی بر ایرفویل به زبان ساده این طور توضیح داده می شود.

یک بسته هوا را در نظر بگیرید که در همه ی لایه ها (دما ،سرعت ،فشار)هم اندازه است حال اگر یک ایرفویل در این بسته هوا قرار گیرد تغییرات سرعت و فشار رُخ می دهد

وقتی جریانات هوا در حال رد شدن از ایرفویل هستند چه اتفاقی می افتد؟

لبه ی حمله ی(L.E) قسمت جلویی ایرفویل جایی که جریان هوا در آن شکافته می شود و در دو قسمت،سطح بالا و سطح پایین حرکت می کند مشاهد می کنید که بسته هوا نسبت به ایرفویل در قسمتهایی حجم کمتر و در قسمتهایی حجم بیشتر دارد.(مشخص شده در شکل)

بنابراین تفاوت هایی در سرعت و فشار در قسمتهایی از ایرفویل بوجود می آید و نتیجه تغییرات سرعت و فشار روی ایرفویل، نیروهای( lift) را بوجود می آورد.

_ مولکولی که از سطح بالایی (  upper surface ) ایرفویل رد می شود را مولکول (u) و مولکولی که از سطح زیرین (lower surface) ایرفویل رد می شود رو مولکول(L) نامگذاری می کنیم.حال اگر بخواهیم تطابق قانون برنولی بر ایرفویل از لحاظ ریاضی و هندسی بررسی کنیم:

بنا به قانون برنولی دو خط داریم فاصله ای که مولکول(u) تا انتهای ایرفویل که لبه ی فرار (T.E) نام دارد طی می کند و منحنی شکل است با فاصله ای که مولکول (L) طی می کند که مسیر صاف است،اگر منحنی را بکشیم و مثل خط صاف کنیم دو خط در کنار هم

 

می شود.

مسیری که مولکول (u) طی می کند از مسیری که مولکول (L) طی می کند بیشتر است

پس در نتیجه بنا به خاصیت همگرایی واگرایی

Xu   >  XL

و باز بنا به خاصیت همگرایی واگرایی مولکول (u) و مولکول( L) هم زمان از هم  جدا می شوند و همزمان به هم میرسند

پس خواهیم داشت:

tu   =   tL

حال اگر فکر کنید دو دونده همزمان از مسیرهای L و u همزمان شروع به دویدن کنند و باید همزمان به خط پایان برسند ،پس دونده (u)باید سریعتر بدود از دونده (L) بدود تا همزمان به خط پایان برسند پس:

Vu    >   VL

 

بنا بر قانون برنولی سرعت افزایش پیدا کند فشار کم می شود

Pu     <    PL

وقتی فشار در سطح بالایی کم شود و فشار در سطح زیرین ثابت است ایجاد جابجایی و Lift می کند.

با تطابق قانون برنولی بر ایرفویل ثابت شد تغییر فشار در سطح بالایی نسبت به سطح زیرین ،که 2/3L ift در سطح بالایی ایرفویل بوجود می آید که باعث مکش و کشش پاراگلایدر به سمت بالا می شود

_ در مثال شیلنگ آب گفته شد که بر اثر برخورد سیال با جسم جامد جابجایی رُخ می دهد،با عبور ایرفویل از درون سیال ،برخورد سیال با سطح زیرین ایرفویل ایجاد Lift  می کند و 1/3lift در سطح زیرین  ایرفویل  بوجود می آید.

 

Total lift :

1/3Lift  ====》Lower surface    بخاطر قانون سوم نیوتن 

2/3Lift   ====》upper surface    بنا بر اصل قانون برنولی

 

 

stratosphere

لایه استراتوسفر (Stratosphere)

لایه استراتوسفر لایه ی بعد از لایه تروپوسفر است .
لایه استراتوسفر لایه ی بعد از لایه تروپوسفر است که بعد از لایه استراتوسفر به ترتیب لایه مزوسفر،یونوسفر و اگزوسفر قرار دارند.
مرز بین لایه تروپوسفر و لایه استراتوسفر را تروپاوز(Tropopause) می نامند.
و مرز بین لایه استراتوسفر و لایه مزوسفر را استراتوپاوز (Stratopause) می نامند.
لایه استراتوسفر برعکس لایه تروپوسفر، لایه ای که ما در آن زندگی می کنیم است.
لایه استراتوسفر خلاف جهت لایه تروپوسفر عمل می کند، یعنی ما در لایه تروپوسفر با افزایش ارتفاع شاهد کاهش دما و کاهش فشار هستیم ولی وقتی به لایه استراتوسفر وارد می شویم با افزایش دما مواجه می شویم.


در لایه تروپوسفر عاملی وجود دارد که باعث می شود انتقال را حس کنید که آن عامل زمین است ، که انتقال می دهد به لایه های بالاتر تا جایی که در ارتفاع بالاتر سرد می شود، وقتی از لایه تروپوسفر یک لایه بالاتر می روید در واقع وقتی وارد لایه استراتوسفر شوید از زمین دور شده اید، و به منبع(source) انرژی نزدیک می شوید.
معمولاً از ارتفاع ۱۱ تا ۲۵ کیلومتری لایه استراتوسفر دما ثابت است و به عبارتی، وضعیت ایزومتری در آن برقرار است و مقدار آن در حد ۵۰- درجه سلسیوس باقی می ماند منظور از اینکه با افزایش ارتفاع در لایه استراتوسفر دما افزایش پیدا میکند این نیست که گرمتر از کره زمین می شود ذهنیت اینکه گرمتر نسبت به کره زمین صحیح نیست.منظور این است مثلاً اگر در لایه تروپوسفر دما ۲۸ درجه سانتیگراد است در لایه استراتوسفر دما گرمتر از ۲۸درجه می شود ذهنیت درستی نیست.بلکه به محض اینکه وارد لایه استراتوسفر شوید نسبت به همون لایه با افزایش ارتفاع دما افزایش می یابد نه اینکه نسبت به لایه تروپوسفر.
مثلاً اگر در لایه استراتوسفر دما ۵۲- درجه است نهایتاً با افزایش ارتفاع دو درجه گرمتر شود و بشود ۵۰- درجه،در واقع یک مقدار از سرمای آن کاسته می شود .
دمای لایه استراتوسفر زیر صفر می باشد.
با توجه به میانگین روزانه روند دما در دراز مدت،دو لایه متفاوت را در لایه استراتوسفر تشخیص داده اند،لایه استراتوسفر دو لایه دارد؛

  • قسمتی که دما ثابت است
  • قسمتی که از آنجا به بعد دما تغییر میکند .

در بالاتر از ارتفاع ۲۵کیلومتری در لایه استراتوسفر، به علت جذب بخشی از تابش ماورای بنفش خورشید که بوسیله ی اُزُن صورت می گیرید دما تا حدود ۵۰ کیلومتری ،به حد صفر درجه افزایش می یابد
اُزُن در لایه استراتوسفر وجود دارد.
تمام پروازها و فعالیت های فضایی در لایه تروپوسفر انجام می شود ولی می تواند تا لایه استراتوسفر ادامه داشته باشد.هواپیماهای تجاری برای اینکه بتوانند مصرف سوخت شان را کاهش دهند و از تلاطم جو نجات پیدا کنند ارتفاع میگیرند و در یک لایه بالاتر یعنی در لایه استراتوسفر پرواز می کنند، که هم اصطکاک هوا کمتر باشد، غلظت هوا کمتر باشد ، تلاطم کمتر باشد در واقع توربالانس کمتر باشد.

لایه استراتوسفر ناحیه ایست که فعالیت های شدیدی از جمله فعالیت های تشعشی ،دینامیکی و فرآیندهای شیمیایی در آن رخ می دهد.
تمام موشک هایی که می خواهد از جو خارج شود مشکلاتی که برایش بوجود می آید و دچار انفجار می شود،درست زمانی است که وارد لایه استراتوسفر می شود.
فضانوردان و دانشمندان سالیان سال در مورد این مسئله ،که چرا در لایه استراتوسفر موشکها دچار سانحه می شوند تحقیق و بررسی انجام دادن ،در نهایت متوجه شدن که ساختار لایه استراتوسفر با ساختار لایه تروپوسفر متفاوت است و فرآیند های فیزیکی و شیمیایی در لایه استراتوسفر تشدید می شود.