airfoil 5

در این قسمت با انواع دیگری از ایرفویلها آشنا می شویم:

ایرفویل انحنادار: این ایرفویل ها دارای انحنا هستند. یعنی به غیر خط وتر، خط دیگری به نام خط انحنا (camber line) وجود داره که فاصله سطح بالایی و سطح پایینی ایرفویل از این خط یکی هست. در ایرفویل متقارن این خط منطبق بر خط وتر می شد:

همانطور که در قسمت سوم مباحث آموزشی درباره ایرفویل بحث شد، انحنا از جهتی مفید است و از جهت دیگر مضر…. از این جهت مفید است که با افزایش انحنای ایرفویل، مقدار نیروی برآ افزایش می یابد و این امر برای ما مطلوب است… در عین حال افزایش انحنا مقدار نیروی پسا را نیز افزایش می دهد و هم چنین باعث می گردد که ایرفویل در زاویه حمله کوچکتری دچار واماندگی شود که این شرایط برای ما مطلوب نیست…

به همین علت هست که در هواپیما ها از ایرفویل با انحنای متغییر استفاده می شود. شاید سوال شود که چطور می شود انحنای ایروفیل را تغییر داد؟… به سادگی … این کار توسط ابزاری به نام فلپ (flap) انجام می گیرد. در واقع فلپ بالکی است که در انتهای ایرفویل قرار می دهند و با تغییر زاویه آن، انحنای ایروفیل تغییر می کند. فلپها انواع مختلفی  دارند که در شکل زیر مشاهده می کنید:

 

فلپ ها معمولا نزدیک ریشه بال هواپیما (در مجاورت بدنه) قرار می گیرند که شکل زیر گویای این امر است:

 

البته برخی از هواپیماها بیش از یک فلپ دارند:

 

اینجاست که متوجه می شویم که چرا هواپیماها در هنگام بلند شدن از زمین (take off) و فرود (landing)  از فلپ استفاده می کنند. در این وضعیت ها به خاطر پایین بودن سرعت هواپیما، نیروی برآ برای پرواز کافی نیست، بنابراین با استفاده از فلپها انحنای ایرفویل بالها افزایش و در نتیجه نیروی برآ افزایش می یابد. و همچنین در بقیه شرایط پروازی که سرعت هواپیما زیاد است، از فلپها استفاده نمی شود، چون استفاده از فلپ مساویست با افزایش انحنای ایرفویل و در نتیجه افزایش نیروی پسا…. در شکل زیر بوئینگ ۷۴۷ را مشاهده می کنید که در حالت فرود کاملا فلپها را باز کرده است:

 

ایرفویل فوق بحرانی  (supercritical): وقتی هواپیماها نزدیک سرعت صوت می شوند، در بعضی از قسمت های آنها امواج ضربه ای ایجاد می گردد. در اینجا قصد نداریم که این امواج را شرح دهیم اما همین قدر بدانید که با تشکیل این امواج، نیروی پسا به شدت افزایش پیدا می کند. برای جلوگیری از این امر در سال ۱۹۶۰ میلادی ایرفویلهایی موسوم به فوق بحرانی (supercritical) طراحی شد. خاصیت آنها این بود که موج ضربه ای ضعیف تری نسبت به ایرفویلهای معمولی ایجاد می کردند و هواپیماهایی که این ایرفویلها در آنها به کار رفته شده بود می توانستند تا سرعتهای بیشتری شتاب بگیرند.

 در شکل زیر هواپیمای f-8 را مشاهده می کنید که مجهز به ایرفویل فوق بحرانی است:

 

سطح بالایی این ایرفویلها نسبتا مسطح است. اما سطح زیرین، نزیک لبه فرار انحنایی وجود دارد که بارزترین مشخصه ایرفویلهای فوق بحرانیست