عملکرد هواپیما(performance)
مقدمه:
اثرات تركيب دو نيروي پسا(drag) و جلو برنده(thrust) و تداخل آنها تقريبا تعيين كننده ي عملكرد هواپيما ها هستند.
عملكرد يعني هواپيما چطور سريع حركت مي كند چطور با سرعت اوج مي گيرد با چه كيفيتي نشست(landing) و برخاست(take-off) مي كند و براي اين منظور چه مسافتي را طي مي كند.
در واقع اين پارامتر ها مهمترين پارامترها در عملكرد هواپيما مي باشند.
پساي كمتر و نيروي جلوبرنده ي بيشتر باعث بهبود عملكرد مي شود. اما مهدوديتهايي در راه رسيدن به اين امكان وجود دارد كه بايد ضمن شناسايي آنها در رفع آنها اقدام به عمل آورد.
(گزيده اي از كتاب آيروديناميك به زبان ساده انتشارات امام حسين(ع))
عملكرد پرواز افقي:
بهترين مزيت مسافرتهاي هوايي سرعت در مسافرت است. لذا از اولين موارد عملكرد هواپيماها كه طراح روي آن كار مي كند و در نظر مي گيرد سرعت كروز(سرعت حركت مستقيم) هواپيما است.
در اينجا نكته ي حايز اهميت اين است كه هرچه هواپيما سريع تر به شرايط كروز برسد از سرعت بيشتر و در نهايت از عملكرد مطلوبتري برخوردار مي شود.(اين مبحث به تفصيل در بخش عملكرد اوج گيري شرح داده خواهد شد.)
از آنجا كه به سازه ي هواپيما ارتباط دارد عملكرد پروازي به مشخصات و خصوصيات پساي هواپيما وابسته است.
پساي كلي هواپيما با سرعت هواپيما تغيير مي كند و با توجه به سهمي بودن نمودار پسا ـ سرعت حد اقل آن در يك سرعت مشخص وجود دارد (مينيمم منحني).
براي به دست آوردن اين نقطه به ترتيب زير عمل مي كنيم:
از فرمول پساي كل داريم:
D = CDP * (1/2 p *V^2) * S + K*(W^2/ 1/2*PV^2*b^2)
كه در آن:
D = پسا
CDP= ضريب پساي فشاري
P = چگالي سيال(كه در مورد هواپيما سيال مورد نظر هوا مي باشد)
V = سرعت سيال
S = مساحت سطح مقطع مقابل به جريان يا در مورد سطوح نازكتر مثل بال يا دم مساحت نما از بالاي سطح معمولا استفاده مي شود
K = 1/3.1415*e = مرسوم به ضريب اسوالد بوده و ميزاني است براي سنجش بيضوي بودن بالe كه در آن
W = وزن هواپيما كه در شرايط پرواز كروز همان نيروي برا مي باشد (چون در شرايط كروز هيچ حركتي به بالا و پايين نداريم لذا طبق قانون اول نيوتون نيروي برآ با وزن بايد برابر باشد)
b = span = طول دهانه ي بال (فاصله ي ده لبه ي بال از يكديگر)
حال از بايستي از فرمول فوق نسبت به سرعت سيال مشتق گرفته و برابر صفر بگذاريم تا سرعتي را كه در آن حد اقل پسا را داريم به دست آيد.
