مراحل عملی طراحی یک هواپیمای بدون سرنشین

[M@hdi42]

بال: قسمت2


محل عمودی نصب بال

تعریف:محل نصب بال نسبت به خط وسط بدنه
به طور کلی 4 محل اصلی برای نصب بال به بدنه وجود داره:
1.بال بالا (High wing)
2.بال وسط (Mid wing)
3.بال پایین (Low wing)
4.بال بالاتر (Parasol wing)


1.بال بالا

مزایا:

1.مناسب برای هواپیماهای ترابری(به دلیل سرعت بار گیری و بزرگی حجم بار)
2.مناسب برای هواپیما های STOL [1](هر چه بال بالا تر قرار بگیره تاثیر زمین روی بال کمتره)
3.مناسب برای هواپیما های VTOL [2]
4.مناسب برای هواپیما های تقویت شده به وسیله ی میله
5. مناسب برای هواپیما هایی که روی آب فرود میان
6. مناسب برای هواپیما های کایت(کنترل کایت توسط خلبان آسون تر می شه)
7.در صورت استفاده از بال بالا، چرخها می تونن کوتاه تر بشن و در نتیجه در وزن صرفه جویی می شه
8. بال بالا اثر سراشیبی بال[2] رو افزایش می ده
9.چون بالها بهم وصل هستن بال دارای ضریب CLmax بیشتریه
10.عملکرد در نشستن بهتره(اثر زمین[3] طول باند رو کمتر می کنه)
11.دید پایین تر از افق بهتره
12.شکل آیرودینامیکی قسمت پایین بدنه خوب در میاد (اگر چه از نظر بار گیری مشکل تره)
13.نیروی پسای بال پایدرا کننده است[4](MDcg>0)

معایب:

1.سطح روبه رو بیشتره
2.نیروی پسای بیشتری (در مقایسه با بال پایین) داره (CDi)
3.وزن بیشتری در مقایسه با بال پایین داره و حدودا 20% سطح دم بیشتری نسبت به بال پایین نیاز داره (به دلیل کاهش فرو وزش)
4.چرخ ها معمولا در بدنه جمع می شن و امکان جمع شدن در بال ضعیفه
5.در صورت تخت بودن کف کابین، امکان قرار دادن تجهیزات زیر کف نیست و لذا طول بدنه باید بیشتر باشه
6.عملکرد در برخاستن بدتره به این دلیل که اثر زمین طول باند رو بیشتر می کنه
7.از نظر آکروباتیکی بعد از دو نوع دیگه رده بندی می شه
8.دید بالا تر از افق کمتر می شه.

بال پایین

مزایا:

1.به دلیل تاثیر زمین عملکرد در برخاستن بهتره
2.دید بالاتر از افق بهتری داره
3.چرخها می تونن در بال جمع بشن
4.از بال می توان جهت سوار شدن به هواپیما استفاده کرد
5.هواپیما وزن کمتری نسبت به بال بالا داره
6.هواپیما سطح از روبروی کمتری داره
7.معمولا از میله های تقویتی استفاده نمی شه
8.نیروی پسای القایی کمتری داره
9.ظاهری زیبا تر داره
10.از نظر آکروبوتی بهتر از بال بالاست

معایب:

1.ضریب CL کمتری نسبت به بال بالا داره
2.اثر سراشیبی بال کمتره
3.عملکرد نشستن بدتری داره(طول باند بیشتری داره)
4.زاویه ی حمله ی دم رو کم می کنه و این اثر دم رو کاهش می ده
5.سرعت واماندگی VS بیشتری داره
6.نیروی پسای بال ناپایدرا کنندست
7.دید پایین تر از افق ضعیف تره
8.نیروی برآی کمتری داره


3.بال وسط

بین دو حالت قبلیه، ولی مشکل اصلی اون اضافه وزنه. چون تیرکای اصلی چپ و راست بال از هم جدان و باید خوب تقویت بشن .
معابیب و مزایا:
1.از هر دو زیبا تره
2.خلبان می تونه از طریق اون وارد هواپیما و کابین بشه
3.شکل آیرو دینامیکی بهتری داره
4.نمی شه از میله برای تقویت تیرکها استفاده کرد
5.سنگین تر و گرون تر از دو نوع دیگست


بال بالاتر

این بال اغلب رد هواپیما هایی که در آب فرود و برخاست می کنن استفاده می شه و در معایب و مزایا شبیه بال بالاتره.

**
1.V/STOL Aircraft یا Vertical / Short Take Off and Landing هواپیما های کوتاه پرواز یا عمود پرواز
2.سراشیبی، هفتی یا Dihedralکه نقش اصلی اون تامین پایداری عرضیه(Rolling Stability) . بال بالا هفتی رو افزایش میده و بال پایین اونو تضعیف می کنه.
3.این اثر در صورتی روی هواپیما در نظر گرفته می شه که ارتفاع هواپیما از زمین کمتر از تقریبا نصف دهنه ی بال باشه .این تاثیرات ناشی از برخورد جریان زیر بال با زمین و منعکس شدن یا برگشت مجدد اونها به سمت هواپیماست و نتایج اون کاهش فرو وزش،افزایش نسبت منظری موثر،تغییر ضریب برآ وتغییر ضریب پسا که در کل افزایش برا رو به همراه داره.