ایرفویل

[sayed mojtaba]

ایرفویل (Airfoil)
به مقطع هر جسمی که در جریان هوا قرار می گیرد، ایرفویل گویند. ایرفویلهایی که در شکل مشاهده می کنید، مقاطعي هستند كه در بال هواپيما و يا در پره هاي ملخ موتور استفاده مي گردند و ايجاد نيروي برآ مي كنند. در اينجا قصد داريم اطلاعات فني و حرفه اي درباره ايرفويل هواپيما را بررسي كنيم.

قسمت جلویی ایرفویل لبه حمله (Leading Edge) نامیده می­شود و اولین محل تماس با هوا می­باشد و از نظر طراحی ظرافت و حساسیت بالایی دارد. قسمت انتهایی، لبه­ی فرار (Trailing Edge) نامیده می­شود و مانند یک لبه­ی تیز است و در انتهای این محل هوای قسمت بالایی و قسمت پایینی به یکدیگر می­رسند. روی آن «سطح زبرین» یا «انحنای رویی» (Upper Camber)نامیده می­شود و زیر آن «سطح زیرین» یا «انحنای زیرین» (Lower Camber) نامیده می­شود.
خط وتر (Cord line)
خط مستقیمی که لبه ی حمله را به لبه ی فرار وصل می­کند. طول خط وتر را با حرف c نشان می­دهند.
خط انحناي ميانه ( mean camber line)خطی است که هر نقطه از آن به یک اندازه از مرزهای سطوح زیرین و رویی فاصله دارد و این فاصله­ها عمود بر خط مرکزی اندازه­گیری می­شود. به بیان ساده­تر خط میانی خطی است که شکل ایرفویل را به دو قسمت مساوی در جهت طول ایرفویل تقسیم می­کند.
مقطع بال هواپيماها استاندارد گذاري هاي مختلفي دارد. يكي از معروفترين استانداردها مربوط به ايرفويلهايي موسوم به ناكا (National Advisory Committee for Aeronautics - NACA) مي باشد. ايرفويلهاي ناكا سري هاي مختلفي دارند كه در زير هر كدام را به اختصار شرح مي دهيم:
سري 4 رقمي: رقم اول نشاندهنده بيشترين خميدگي بر حسب صدم وتر – دومين رقم، فاصله نقطه بيشترين خميدگي از لبه حمله بر حسب دهم وتر – دو رقم آخر، بيشترين ضخامت برحسب صدم وتر
براي مثال در مقطع بال NACA 3513 اگر طول وتر را با C نمايش دهيم:

یا در مثالی دیگر ایرفویل NACA 2412 داراي بيشترين انحنا در 0.02 طول وتر كه در فاصله 0.4 طول وتر از لبه حمله قرار گرفته است و بيشترين ضخامت 0.12 طول وتر مي باشد:

خانواده‌هاي مختلفي از ايرفويل‌ها توسط سازمانهاي طراحي و مراكز تحقيقاتي مختلف ارائه شده است كه اين ايروفويل‌ها حاصل فعاليت‌‌هاي تجربي و يا محاسبات عددي مي‌باشند.از مشهورترين آنها مي‌توان به خانواده‌‌هاي زير اشاره نمود:

NACA series 4, 5, 6 - Eppler - Clarck - AH (Althaus) - Boeing

براي درك بيشتر و آشنايي با سري هاي بعدي ناكا، به آدرسهاي زير برويد:
http://www.ppart.de/aerodynamics/profiles/NACA4.html
http://people.clarkson.edu/~pmarzocc/AE429/The%20NACA%20airfoil%20series.pdf