نوشته‌ها

جدول گاست

Gust (گاست )

Gust (گاست ) در لغت به معنی تند باد است .

تعریف Gust (گاست )

تغییرات ناگهانی سرعت و جهت جریان هوا ( باد ) در یک بازه زمانی مشخص را Gust  گویند .

در واقع Gust (گاست ) بادی است ناگهانی با اختلاف سرعت بیش از 8 کیلومتر بر ساعت .

انواع Gust (گاست )

  1.  H.W)  Head Wind )

  2. T.W)  Tail Wind )

  3.  U.D) Up Draft )

  4.  D.D) Down Draft )

  • جریان هوایی که از روبرو برخورد کند را Head Wind گویند
  • جریان هوایی که از پشت برخورد کند را Tail Wind گویند
  • جریان هوایی که بالا رونده باشد را Up Draft گویند
  • جریان هوایی که به سمت پایین باشد را Down Draft گویند
  1.  H.W) Gust Head Wind )

    G.H.W

    گاست Head Wind

  •  A.O.A ) Angle Of Attack  ) جدید کوچکتر می شود
  • Air Speed  (سرعت هوایی) چون دو بردار Relative Wind و Gust Head Wind دریک راستا هستند پس A.S  افزایش یافته است
  • R.F.A بسته به Air Speed تغییر میکند که در Gust Head Wind چون A.S  افزایش یافته پس نیروی Lift  افزایش پیدا می کند .(با توجه به فرمول Lift)
  • Wing( بال ) با توجه به افزایش Lift به سمت بالا میرود
  • Hand Position (موقعیت دست) بسته به کم شدن A.O.A باعث کشیدن برک ها می شود.
  • Danger (خطر) ی که با کاهش A.O.A ایجاد می شود خطر Tuck (تاک ) است
  1.  T.W ) Gust Tail Wind )

    گاست تیل ویند

    Gust Tail Wind

  • A.O.A ) Angle Of Attack ) جدید بزرگتر می شود
  • Air Speed (سرعت هوایی ) چون دو بردار Relative Wind و Gust Head Wind دریک راستا نیستند پس A.S   کاهش یافته است
  • R.F.A  بسته به Air Speed تغییر میکند که در Gust Tail Wind چون A.S  کاهش یافته پس نیروی Lift  کاهش پیدا می کند (با توجه به فرمول Lift)
  • Wing(بال ) با توجه به کاهش Lift به سمت پایین می اید
  • Hand Position (موقعیت دست) بسته به بزرگ شدن A.O.A باعث رها کردن برک ها می شود.
  • Danger (خطر) ی که با افزایش A.O.A  ایجاد می شود خطر Stall ( استال ) است
  1.  U.D) Gust Up Draft )

    گاست آپ درفت

    GUST UP DRAFT

  • A.O.A ) Angle Of Attack  ) جدید بزرگتر می شود
  • Air Speed (سرعت هوایی ) چون دو بردار Relative Wind و Gust Head Wind   دریک راستا هستند پس A.S  افزایش یافته است
  • R.F.A  بسته به Air Speed تغییر میکند که در Gust Up Draft  چون A.S  افزایش یافته پس نیروی Lift  افزایش پیدا می کند(با توجه به فرمولLift)
  • Wing(بال ) با توجه به افزایش Lift به سمت بالا میرود
  • Hand Position (موقعیت دست) بسته به بزرگ شدن A.O.A  باعث رها کردن برک ها می شود.
  • Danger (خطر) ی که با افزایش A.O.A  ایجاد می شود خطر Stall ( استال ) است
  1. D.D ) Gust Down Draft ) 

    گاست دون درفت

    GUST Down Draft

  • A.O.A ) Angle Of Attack ) جدید کوچکتر می شود
  • Air Speed چون دو بردار Relative Wind و Gust Head Wind دریک راستا نیستند پس A.S  کاهش یافته است
  • R.F.A  بسته به Air Speed تغییر میکند که در Gust Down Draft  چون A.S  کاهش یافته پس نیروی Lift  کاهش پیدا می کند(با توجه به فرمول Lift)
  • Wing(بال ) با توجه به کاهش Lift به سمت پایین  می آید
  • Hand Position(موقعیت دست) بسته به کم شدن A.O.A  باعث کشیدن برک ها می شود.
  • Danger (خطر) ی که با کاهشA.O.A ایجاد می شود خطر Tuck (تاک ) است

Wind Shear یک نوع  گاست است  از نوع Down Draft 

جدول GUST (گاست )

جدول گاست

GUST

Adverse Yaw  (ادورز یو)

Adverse Yaw به معنی تاخیر در گردش است .

بال پاراگلایدر کلاس یک ، بیشترین  Adverse Yaw را دارد.

به همین نسبت کلاس بال پاراگلایدرکه بالاتر می رود Adverse Yaw کمتر می شود .

Adverse Yaw یا همان تاخیر در گردش بیشتر زمانی اتفاق می افتد که قرار است خلبان از یک سمت چرخش داشته باشد .

هنگامی که خلبان پاراگلایدر شروع به گردش مثلاً از سمت راست میکند و برک  (Break) سمت راست را میکشد، پس تغییراتی که  در نیروی Lift  و Drag بال سمت راست ایجاد شده باعث می شود تغییراتی هم در A.O.A بال سمت راست بوجود بیاید .

به محض گرفتن برک(Break )راست بال پاراگلایدر A.O.A سمت راست افزایش می یابد پس Lift  سمت راست افزایش می یابد ، Adverse Yaw رخ می دهد، ولی در لحظه بعد که برک ( Break ) بیشتر گرفته میشود نیروی Drag  زیاد میشود و بر نیروی Lift  غلبه میکند و Adverse Yaw برطرف میشود .

  • نکته : هنگامی که برک (Break) یک سمت کشیده میشود در واقع تاثیر Induced Drag و قانون سوم نیوتن در همان سمت  افزایش یافته است.

کم کردن  Adverse Yaw در پرواز پاراگلایدر :

برای کم کردن  Adverse Yaw خلبان باید برای گردش ابتدا برک (Break) مخالف جهت چرخش را کاملاً بالا بگیرد (اصطلاحاً :  پس بدهد ) و سپس برک موافق گرفته شود .

  • در پرواز پاراگلایدر با وینچ و یا پرواز پاراموتور Adverse Yaw بسیار مشهود است .
  • Adverse Yaw در بال کلاس دو نسبت به بال کلاس یک کمتر است ، زیرا Drag آن کمتر است و سطح مقطع آن (فاصله Leading Edge تا Trailing Edge) بال کلاس دو کوچکتر از بال کلاس یک است .
  • بال کامپ دارای Span بزرگتری است یعنی تعداد ایرفویل بیشتری دارد پس در واقع Lift بیشتری دارد به نسبت Drag آن کمتر است به همین سبب Adverse Yaw بال کامپ کم است .

 

wind chill

Wind Chill

Wind Chill  به معنی سرمای باد است.

Wind Chill  دمای نسبی که روی بدن حس می شود.

در واقع Wind Chill دما یا کاهش دما بر اثر وزش باد نیز تعریف می شود.

Wind Chill  را با یک مثال ساده توضیح می دهیم گاهاً برای شما اتفاق افتاده است که با دست مرطوب یک تکه یخ یا چیزی از یخچال فریزر بردارید که دست یا انگشت شما به آن چسبیده باشد، آیا می دانید چرا این اتفاق می افتد ؟

بدن انسان از سیستمی برخوردار است برای خنک کردن و متعادل نگه داشتن اندام ها که به  سیستم هیدروکویلیی معروف است، بدن انسان مدام در حال تعریق است شاید این تعریق ملموس نباشد اما مثلاً بعد از چند روز لباس بوی بد می گیرد که نشان دهنده ی تعریق بدن است که روی سطح پوست بوجود می آید،  قسمت هایی از بدن که پوشیده نیست و جریان باد به آن برخورد می کند بیشتر تعریق صورت می گیرد، یعنی رطوبت سحطی راحتتر تبخیر می شود تا جایی که قطرات است.

زمانیکه بادی  می وزد شما Wind Chill را حس می کنید مخصوصاً در تابستان که بدن شما گرم است اگر بادی بوزد  عرق می کنید و احساس خنکی بیشتری می کنید.

حال Wind Chill  بیشتر  در فصل  زمستان نمود می کند زمانیکه باد بوزد بخاطر تبخیر سریع سطحی (حتی در سرمای زمستان ) باعث می شود که شخص روی سطح پوست خود سرمای بیشتری نسبت به دمای محیط حس می کند، به این پدیده Wind Chill  گفته می شود.

عاملی که  Wind Chill را متمایز می کند و سبب خطرناک شدن Wind Chill  می شود این است که وقتی بادی که به شما برخورد میکند صفر باشد، 5 درجه سرما 5 درجه حس می شود، وقتی که باد با 10 کیلومتر به شما برخورد کند، 5 درجه سرمای هوا 15 درجه حس می شود، یا زمانی که 20 کیلومتر باد در حال وزیدن باشد، سرمایی که شما حس می کنید در سرمای 5 درجه،ممکن است تصاعدی  40 درجه باشد.

همه این اعداد در جدول Wind Chill  مشخص است، که با افزایش سرعت باد، شخص  تصاعدی منفی آن را در سرما حس می کند، اینجاست که برای پاراگلایدر خطرناک است، خصوصاً خلبانان مسافت باید کاملاً Wind Chill  را بشناسند.

جدول Wind Chill به خلبان نشان می دهد که اگر مثلاً دما صفر شد ؛

  • سرعت پاراگلایدر هم صفر باشد، خلبان صفر درجه سرما حس می کند.
  • سرعت پاراگلایدر 5 کیلومتر باشد، خلبان 5- درجه سرما حس می کند.
  • سرعت پاراگلایدر 10 کیلومتر باشد، خلبان 15- درجه سرما حس می کند.
  • و اگر سرعت پاراگلایدر به 20 کیلومتر برسد، خلبان 35-درجه سرما احساس می کند.

Wind Chill به چه قسمت هایی از بدن آسیب جدی میزساند ؟

Wind Chill به انگشت ها، دست، صورت، گوش، بینی ، قسمت هایی از بدن که در معرض باد  قرار دارد و ممکن است  دچار یخ زدگی شود آشیب جدی میزند.

زیرا یخ زدگی آرام آرام بوجود می آید بدون اینکه شخص حس کند، شخص اول احساس درد می کند و با خود می گوید تحمل میکنم! کم کم به جایی میرسد که دیگر حس نمی کند.

خلبان های پاراگلایدر برای بهره بردن بیشتر از لذت پرواز، تمایل به بیشتر در آسمان ماندن دارند، پس وقتی سرما و سوزش و درد را حس می کنند با خود می گویند ده دقیقه دیگر تحمل میکنم! غافل از اینکه در همان ده دقیقه آن  بافتی که باید به آن خون می رسیده میمیرد و از بین میرود.

در کشور کانادا برای پدیده Wind Chill اهمیت زیادی قائل هستند چون معمولاً دمای هوا 10- یا 15- است  و در روزهایی که دمای هوا حدود  10-  یا  15- یا بالاتر باشد و سرعت باد نیز بیشتر از  5 یا 10 کیلومتر باشد مدارس را تعطیل اعلام می کنند تا کودکان در حین رفتن به مدرسه دچار یخ زدگی نشوند، زیرا اگر دچار یخ زدگی شوند متوجه نمی شوند تا به مدرسه برسد ممکن است بافت های نوک بینی و بلاله گوش خود را ازدست بدهند که قابل ترمیم نیز نمی باشد.

☆ در پرواز پاراگلایدر، خلبان هایی که به ارتفاع 6000 متر یا 7000 متر می رسند پدیده Wind Chill برایشان اتفاق می افتد  خصوصاً در سرعت های مختلف.

در نتیجه Wind Chill   به پدیده ای گفته می شود ؛ انسان  دائماً در سطح پوست ش تبخیر سطحی رُخ میدهد و این تبخیر سطحی در اثر وزش باد باعث می شود تبخیر افزایش پیدا کند، حال اگر این کار با  باد سرد و زیر صفر توام شود پدیده Wind Chill بوجود می آید که شخص  بیشتر از آن چیزی که دمای محیط است را حس می کند. با افزایش باد قاعدتاً دمای کمتری را هم حس می کند.

wind gradient

Wind Gradient

Wind Gradient  در لغت به معنی تدرج باد است.

تعریف Wind Gradient  به اختلاف سرعت و جهت باد نسبت به ارتفاع از سطح زمین گفته می شود

ویند گرادینت

WIND GRADIENT

به خاطر اختلاف سرعت و جهت باد در لایه های مختلف هوا Wind Gradient ایجاد می شود.
Wind Gradient در لایه های مختلف وجود دارد اما معمولاً نزدیک زمین راجه بهش بحث می کنند و محاسبه انجام می شود، صرفاً به دلیل اینکه هر چقدر خلبان پاراگلایدر به سطح زمین نزدیک تر می شود بخاطر وجود موانع و اصطکلک شاهد کاهش سرعت باد خواهد بود، بهتر است باTrim Speed پرواز کند. در لایه های مختلف در ارتفاعات به هر دلیلی پاراگلایدر از پرواز خارج شود، شیرجه کند یا عقب بماند فرصت ریکاوری توسط خود پاراگلایدر و خلبان وجود دارد. اما Wind Gradient در مرحله لندینگ (Final) است که خطرناک می شود.
☆ از نظر حسی وقتی خلبان نزدیک زمین می شود در باد مثلاً 5 کیلومتر راحتتر از باد صفر کیلومتر لند می کند
اگرخلبان Final را با باد 10 کیلومتر بسته باشد یهو باد صفر شود ، در این حالت چه اتفاقی می افتد ؟ این Gust که یهو اتفاق می افتد ، باعث می شود بال پاراگلایدر به سمت جلو شیرجه کند یا عقب بماند و خلبان زمانی می تواند ریکاوری درست انجام دهد که برک ها کاملاً بالا باشد به همین دلیل است که گفته می شود در Wind Gradient خلبان باید با Trim Speed پرواز کند.
Wind Gradient  را در سایت شهران بارها خلبانان با آن روبرو شده اند، مخصوصاً زمانیکه در زمین لند باد غرب کامل شود، لند خلبانان سختتر می شود چون هوا به داخل دره می رود و دیواره ای از هوا بوجود می آید که باعث می شود خلبان با sink زیاد روبرو شود که یا در فضای خارج از لند فرود می آید یا بال شیرجه می کند که جلوی بال را هم که بخواهد بگیرد، موفق نخواهد بود در نتیجه محکم با زمین برخورد می کند ، این اتفاق بخاطر وجود Wind Gradient یعنی تدرج باد و کاهش سرعت وقتی که به سطح زمین میرسد رُخ میدهد، در این مواقع است که خلبان باید از برک ها استفاده کند اگر دچار حرکات سینوسی و پاندولی بال شد بتواند بال را کنترل کند نزدیک زمین بهتر است خلبان برکها را بالا نگه دارد و اجازه دهد وسیله سرعت بگیرد یا Trim Speed پرواز کند .
شاید برای شما سوال پیش آید که چرا Wind Gradient آموزش می بینید؟
جواب خیلی ساده است برای اینکه خلبان را از خطر دور کند.
اگر خلبان علم کافی راجع به Wind Gradient داشته باشد در نزدیک زمین سعی می کند با حداکثر سرعت وسیله پروازی یعنی Trim Speed پرواز میکند که بتواند سریعتر از روی موانع رد شود، وسیله پروازی نیز Lift بیشتری خواهد داشت در نتیجه راحتتر و بهتر می تواند ریکاوری انجام دهد ( در صورت نیاز).
☆ وسیله پرواز شما یعنی پاراگلایدر طوری طراحی و ساخته شده است که به آن Equilibrium گویند یعنی انواع بهم ریختگی ها اگر برایش رُخ دهد تمایل دارد به حالت اولیه خودش برگردد بدون دخالت خلبان، مخصوصاً بال کلاس یک، اما داستان در بال کلاس های بالاتر مثل کامپ و خلبانان ادونس فرق میکند چون خلبان در سطوح بالاتر علم مقابله با Wind Gradient و مهارت کنترل وسیله را دارد اما خلبان مبتدی این مهارت را ندارد و باید کنترل شود.


بیشترین آسیب در پرواز کسی می بیند که تازه پرواز می کند و در اصطلاح خلبان مبتدی است کسی که عکس العمل درستی ندارد و مربی از طریق بیسیم او راهنمایی می کند که در مرحله Final برک ها را بالا نگه دارد، ولی بعد از گذراندن دوره های تئوری علم مواجه شدن با Wind Gradient را می آموزد .
☆ خلبانان حرفه ای تندم و آکروباسی در نزدیک زمین در مرحله Final از Slow Flight یا Flap Thailand استفاده می کنند که کنترل آن سختتر است ، خلبانان شرق آسیا، استاد Flap Thailand هستند و در جایی که Wind Gradient حداقل حداقل حداقل است تمرین می کنند.

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 .

Revers

تیکاف (Takeoff)

cross wind takeoff

cross wind

تیکاف ( Takeoff) به معنی خیزش و پرواز است.

انواع تیکاف در پاراگلایدر سه دسته است :

  • تیکاف فوروارد Forward Takeoff
  • تیکاف ریورز Reverse Takeoff
  • تیکاف کراس ویند Cross Wind Takeoff

تیکاف Forward  :

در تیکاف Forward  بال پاراگلایدر و خلبان در راستا و در خلاف جهت حرکت باد قرار می گیرد و خلبان به درون باد حرکت می کند که صورتش داخل باد است، بعد از آنکه بال پاراگلایدر بالای سر( Over head) خلبان قرار گرفت چک کانوپی(Cheek Canopy ) انجام می شود .

تیکاف Forward  در باد خیلی کم یا در باد صفر انجام می شود.

تیکاف Reverse  :

در تیکاف Reverse  بال پاراگلایدر در راستا و در خلاف جهت باد پهن می شود اما خلبان در راستا و در جهت باد می ایستد، همانطور که بال Inflate  می شود و بالای سر خلبان قرار می گیرد همزمان چک کانوپی (Cheek Canopy) انجام می شود.

از مزایای تیکاف Reverse  بکارگیری از آن در باد زیاد است.

تیکاف Cross Wind  :

استفاده از تیکاف Cross Wind  ممکن است در همان مقطع اولیه  یادگیری پرواز مورد استفاده هنرجوی خلبانی قرار گیرد به این صورت که وقتی برای تمرین تپه کوتاه آماده می شود ممکن است جهت وزش باد به جای روبرو از پهلو بوزد، در این حالت وقتی خلبان بال را بالا می آورد بال گردش می کند به سمت راستا و مخالف  وزش باد، این چرخیدن به سمت باد به دلیل Vein Effect  در Cross Wind  رُخ می دهد، که اجازه می دهد وسیله پروازی وارد پرواز شود.

در تیکاف Cross Wind  چون پای خلبان روی زمین است حکم Vein Effect را دارد وقتی خلبان  بال  پاراگلایدر را در Cross wind  بالا می آورد، بال پاراگلایدر  برمی گردد در  جهت باد Inflate  می شود سپس خلبان بعد از چک کانوپی آماده دویدن می شود .

بعنوان مثال  باد از سمت شرق بوزد  خلبان  به سمت  بزرگترین خط شیب می دود،  پس از آف رایزر برک سمت راست را کمی می گیرد و  همزمان برک سمت چپ کاملاً بالا می دهد در این بال پاراگلایدر رو به شیب می شود پس خلبان جفت برک را بالا نگه می دارد و سریع تر می دود.

در Cross Wind ، Air Speed  کاهش پیدا می کند در نتیجه وقتی خلبان  به پاراگلایدر سرعت می دهد و خودش نیز  سریعتر می دود، وسیله سریعتر وارد پرواز می شود و تیکاف Cross Wind  راحتتر انجام می شود.

این سه روش در تیکاف پاراگلایدر مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع پرواز در پاراگلایدر :

  • وینچ Winch
  • فوت لانچ
  • اسکی لانچ

وینچ  :

در این نوع پرواز، تیکاف از زمین صورت میگیرد که بوسیله ماشین یا بوسیله قایق  بال پاراگلایدر کشیده می شود در راستا و در خلاف جهت باد.

فوت لانچ :

اسکی لانچ  :

در پیست اسکی می توان با پاراگلایدر و اسکی تیکاف کرد.

lapse rate

Lapse Rate (لپس ریت )

Lapse Rate  یعنی با افزایش ارتفاع دما کاهش می یابد.

Lapse Rate  یعنی با افزایش ارتفاع سرعت باد افزایش می یابد.

Lapse Rate  یعنی با افزایش ارتفاع فشار کاهش می یابد.

برای درک بهتر Lapse Rate  یک مثال ساده می زنم گاهاً برای شما اتفاق افتاده است که سوار هواپیما شده اید و همراه خود چیپس یا پفک برده اید در زمان پرواز وقتی ارتفاع هواپیما افزایش می یابد چیپس یا پفک شما باد می کند، همین اتفاق برای بسته های هوایی  که از سمت زمین به سمت هوا می روند رُخ می دهد.

وقتی بسته هوایی کوچک مثلاً با   20 مولکول وجود دارد که در کنار هم حرکت می کنند و به هم ضربه می زنند حال اگر این بسته مولکول را به ارتفاع بالاتر ببرید چه اتفاقی می افتد ؟ مولکولها از هم باز شده،جریانات کمتر می شود، انتقال انرژی کمتر می شود پس دمای آن کم می شود شروع می کند به سمت پایین سرازیر شدن یعنی دمای آن کاهش پیدا کرده است

منظور تا جایی بالا می رود که نسبت به هوای همجوار خودش هم دما، همگن و هم  فشار می شود و شروع به پایین آمدن می کند، درست مثل فواره برمی گردد پایین .

این مساله باعث می شود چرخه تک سلولی بوجود بیاید، هوای گرم تا یک جایی بالا می رود سپس در ارتفاع بالا سرد می شود، هوای سرد از زیر جایگزین هوای گرم می شود که  چرخه (Circulation ) بوجود می آید.

این چرخه منظور جابجایی کم فشار و پر فشار همچنان درحال رُخ دادن است، هم در این اتاق هم در محیط هم در محوطه هم در کره زمین وجود دارد.

چرخه تک سلولی منظور در یک منطقه خاص این سلول کار می کند.

چرخه تک سلولی اگر به صورت General  باشد تغییر می کند، خواص تغییر فصل ها،ارتفاعات، روز و شب بر چرخه تک سلولی تاثیر می گذارد.

اما زمانیکه راجع به شرایط Local  صحبت می شود منظور جریانات محلی می باشد که در منطقه کوچک اتفاق می افتد، فقط در شرایطی که شرایط General روی آن تاثیر نگذارد.

دو توده هوا (بسته هوایی) مثل آب و روغن می مانند به هیچ عنوان با هم ترکیب نمی شوند، تنها زمانی دو توده هوا باهم ترکیب می شوند که هم فشار ، هم دما و همگن باشند  به همین دلیل است که جبهه ها بوجود می آیند.

AERODYNAMIC

 نیروهای آیرودینامیک

 نیروهای آیرودینامیک عبارتند از :

  • نیروی Weight  (وزن)

نیرویی است همواره عمود بر جاذبه زمین

جاذبه : نیروی گرانش زمین که بر جرم وارد می شود و وزن پدیدار می شود

  • نیروی Thrust (نیروی محرکه)

نیروی محرکه می تواند Thrust  باشد( اگر وسیله ی پروازی موتور دار باشد) و یا دویدن ما در تیکاف  (اگر وسیله بدون موتور باشد مثل پاراگلایدر ) که باعث می شود وسیله درون هوا قرار بگیرد.هدف از نیروی Thrust بوجود آمدن باد مخالف است .

  • نیروی Drag (بازدارنده)

نیرویی است مقاومتی، مخالف جهت Fly path  یا Relative wind

  • نیروی Lift (بالابرنده)

نیرویی است بالابرنده همواره عمود بر Fly path   یا Relative wind

تعریف آیرودینامیک (Aerodynamic ) :

علم مطالعه اجسام در هوا است .

رسم نیروهای آیرودینامیک (Aerodynamic) به دو صورت مورد بررسی قرار می  گیرد :

1) رسم نیروهای آیرودینامیک در وسایل پروازی موتوری :

دریک وسیله ی پروازی موتوری مثلاً پاراموتور،  وقتی که در حالت equally   یا Cruise پرواز می کند یعنی نه ارتفاع زیاد می کند نه ارتفاع کم می شود نیروهای آیرودینامیکی به شکل

 

میباشد.

طبق تعریف نیروی Lift همواره عمود برFly path  است.(Fly path ) در وسیله ی پروازی موتوری به موازات   Thrust است و همین طور Relative wind  (باد نسبی)

نکته : اگرایرفویل یک وسیله ی پروازی مثل هواپیما که روی زمین پارک است در نظر بگیریم،  آیا  نیروهای آیرودینامیک روی این وسیله پروازی وجود دارد؟ پاسخ ساده است  نیروهای آیرودینامیک بر روی وسیله پروازی وجود دارد، اگر طوفان شدید ایجاد شود یک هواپیما ممکن است از روی زمین بلند شود.

دریک پرواز equally  یا  Cruise همواره میزان  نیروی Lift  با میزان  نیروی Weight  برابر است

2)  رسم نیروهای آیرودینامیک در وسایل پروازی غیر موتوری :

هنگامی که با پاراگلایدر شروع به دویدن می کنید و زمانی که بال بالای سر شما قرار میگیرد همچنان می دوید چه سرعتی در وسیله مستتر می شود؟ اینرسی حرکتی رو به جلو، طبق قانون اول نیوتن (یک جسم تمایل دارد به حرکت رو به جلوی خودش ادامه دهد مگر اینکه نیروی خارجی به آن اضافه شود)

وقتی نیروی Lift  بزرگتر شود بر نیروی weight  غلبه می کند یعنی ( Lift > weight )   به دلیل حرکت رو به جلو  و بدن که ( Horizontal speed ) یا حرکت رو به جلو یا اینرسی حرکتی رو به جلو وجود دارد که وسیله را به سمت افق یا جلو می کشد یک تاثیر نیروی (weight)  وزن هم داریم که جسم را به سمت جاذبه زمین بکشد به نام Vertical speed  برآیند این دو سرعت  Airspeed  را بوجودمی آورد که همان  Fly path  است، بر رویFly path   هم که  Relative wind داریم.

حال شکل را تمیز می کشیم تا بهتر متوجه شوید.

پس وقتی که Fly path  به جای افق به سمت شیب کوه می آید طبق تعریف، نیروی Lift  باید عمود برFly path  باشد که تغییر شکل در قرار گرفتن نیروهای آیرودینامیک هستید، نیروی Drag طبق تعریف مخالف Fly path    قرار می گیرد، نیروی Weight  که همواره بر جاذبه زمین قرار دارد همانطور که متوجه شدید نیروی Lift   و نیروی Drag   و نیروی Weightبه نسبت Fly path   سنجیده می شود.حال بین نیروهای Lift  و Drag   یک برآیند بوجود می آید که برآیند نیروهای آیرودینامیک نامیده می شود، برایند نیروهای Lift    وDrag  را R.F.A  می نامند

  • R.F.A مخفف Resultant Forces Aerodynamic  به معنی برایند نیروهای آیرودینامیک می باشد.

😮 هنگامی که یک پرواز  straight & Level انجام می دهید یعنی بدون دخالت break  ها پرواز می کنید نیروی   Lift  برابر با نیروی  weight است

Lift  =  Weight

😮 وقتی گفته می شود Glide Ratio  در واقع منظور نسبت نیروی Lift  به نیروی Drag    است

G.R= L/D=H s/Vs=H x/V x

Glide Ratio  : نسبت مسافت افقی پیموده شده به ارتفاع از دست داده شده است .

ep=mgh

انرژی پتانسیل(EP)

انرژی پتانسیل باعث ادامه و بقاء پرواز می شود.

سوخت پاراگلایدر انرژی پتانسیل است .

تعریف انرژی پتانسیل را می توان اینگونه بیان کرد :

انرژی مکانیکی ذخیره شده در اجسام می باشد .

یک قلم رابرایتان مثال میزنم که روی طاقچه قراردارد قرار دارد، آیا قلم می تواند بیوفتد؟ نسب به طاقچه نه ولی نسبت به زمین بله.

حال اگر دو قلم در ارتفاع متفاوت داشته باشیم و رها کنیم کدام قلم زودتر به زمین می رسد؟قلمی که ارتفاع کمتری دارد، ارتفاع نقش مهمی در بقاء پرواز دارد پس اگر کوهی باشد که ۸۰۰ متر ارتفاع داشته باشد با کوهی که ۲۰۰ متر ارتفاع دارد نشان می دهد که زمان پرواز ما در این دو کوه متفاوت است، ولی سایت هایی هم هستند که با ۲۰۰ متر ارتفاع ساعت ها می شود در آن پرواز کرد و یا ارتفاع آنچنانی گرفت. در اینجا راجع به سایت هایی صحبت می کنیم که یک پاراگلایدر فقط سُر می خورد و به سمت محل لند می رود، و اجازه بالا رفتن را به پاراگلایدر نمی دهد.همه ی این موارد جزء قابلیت های یک سایت پروازی است. پس در هر شکل اگر قرار باشد فقط سُر خوردن پاراگلایدر مد نظر باشد، سایتی که دارای ارتفاع بیشتری است به پاراگلایدر مجال بیشتری می هد که در هوا باشد

EP=mg h   فرمول انرژی پتانسیل

Mمخفف mass همان وزن خلبان است که هیچ فرقی نمی کند کجای دنیا باشد. واحد آن بر حسب کیلوگرم ( kg ) سنجیده می شود .

  • g مخفف gravity  همان جاذبه که واحد آن متر بر مجذور ثانیه  و یا نیوتن بر کیلوگرم  ( N/kg) سنجیده می شود که مقدار تقریبی این کمیت  9/81  متر برمجذور ثانیه است .
  • Hهمان height ارتفاع کوه است که به پاراگلایدر اجازه می دهد مدت زمان بیشتری در پرواز باقی بماند. واحد آن بر حسب متر (m) سنجیده می شود .

 

پس انرژی ای که باعث می شود بقاء پرواز پاراگلایدر شما بیشتر شود انرژی پتانسیل است .

و اما چه نیرویی باعث ادامه و بقاء پرواز پاراگلایدر می شود؟ نیروی وزن است .

انرژی ای که باعث می شود مدت زمان پرواز پاراگلایدر  افزایش پیدا کند انرژی پتانسیل است. به دلیل وجود ارتفاع، هر چه ارتفاع بیشتر باشد مدت زمان بیشتری در پرواز خواهید بود و عاملی  که باعث می شود به پرواز برگردید و ادمه ی پرواز را داشته باشید نیروی وزن 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