جناح حامل

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
خطوط الجريان حول الجناح الحامل، لاحظ كيف أن سرعة الجريان فوق الجناح أكبر من سرعته تحت الجناح.

يطلق اسم الجناح الحامل (بالإنكليزية الأميركية Airfoil وبالإنكليزية البريطانية Aerofoil) على شكل المقطع العرضي للأجنحة والعنفات والذي يكون مشابها للشكل المرفق. ميزة هذا المقطع أنه عند ورود جريان ما باتجاهه (هواء، ماء، ...الخ) بزاوية ورود مناسبة فإن الجريان يؤثر على سطح الجناح بمركبتي قوى،الأولى قوة رافعة LA و الثانية قوة دافعة (انسحابية) LD. هذه القوى ماهي الا محصلة قوى الضغط و القص الناشئة عن جريان السائل حول الجناح الحامل. تسمى الخطوط المرسومة حول شكل المقطع (يسار)بخطوط الجريان وهي تمثل منحى جريان جزيئات السوائل حول الجناح الحامل. [1]

تأريخ[عدل]

تصاميم الجناح الحامل الأولى كانت رقيقة السماكة محاكية لأجنحة الطيور. أجرى المهندس الألماني أوتو ليلينتال تجاربه على صفائح مسطحة ومقعرة موصولة بذراع قابل للدوران، ونجح مع أخيه غوستاف بتطيير أول طائرة انزلاقية بالتاريخ في عام 1891. أما هوراتيو فريدريك فيليبس فقد بنى أول نفق ريحي في العام 1884 وقام بقياس قوى الرفع والدفع للريش المقعرة. أول نظرية لقوة الرفع تم اقتراحها من قبل فريدريك لانكستر بعد ذلك بفترة وجيزة.

أما نظرية الجناح الحامل الحديثة فتعود لعام 1905 عندما قام عالم ديناميك السوائل الروسي ن.ي. جوكوفسكي بتطوير نظرية للدوران لحساب الرفع لجناح حامل ذو تقعر وسماكة لا على التعيين. بفضل تلك النظرية والاضافات عليها من كل من براندل و كارمان، يمكن اليوم تصميم جناح حامل لسرعات بطيئة تتناسب مع متطلبات محددة لتوزع الضغط على سطح الجناح. قامت كل من أوروبا والولايات المتحدة منذ أوائل القرن العشرين بتطوير تصاميم الأجنحة لاستخدامها في الطائرات وتحسين ادائها. قامت اللجنة الوطنية للفضاء في ذلك الوقت NACA بإصدار تصنيفات للأجنحة الحاملة ضمن عائلات من التصاميم مع خصائص الرفع و الدفع لكل طراز.[2]

توصيفات و اصطلاحات الجناح الحامل[عدل]

توصيفات جناح حامل.png

يتم توصيف الجناح الحامل بالمحددات التالية الموضحة على الشكل المرفق [3]:

وتر الجناح: وهو الخط المستقيم الواصل بين الطرف الأمامي و الطرف الخلفي لمقطع الجناح و يرمز لطول الوتر بـ c

الطرف الأمامي: وهو طرف الجناح الحامل المواجه للتيار الحر ويكون عادة ذو شكل مدوّر.

الطرف الخلفي: هو الطرف المعاكس للطرف الأمامي و يكون حاد الشكل.

سماكة الجناح: وهي السماكة القصوى على طول وتر الجناح الحامل و يرمز لها بـ t

في حال لم يكن خط وتر الجناح هو نفسه خط التناظر للجناح يعتبر حينها الجناح مقعراً و يكون:

خط التقعر الوسطي: هو الخط المنحني الذي يتوسط المسافة بين السطع العلوي و السطح السفلي للجناح الحامل و يصل ما بين الطرف الأمامي و الطرف الخلفي.

زاوية الورود (زاوية المواجهة) α : هي الزاوية ما بين متجه الجريان الحر للسائل المحيط بالجناح \vec V و خط الوتر للجناح الحامل.

نظرية الجناح الحامل[عدل]

أنواع الأجنحة الحاملة[عدل]

المصادر[عدل]

  1. ^ Brandt, Steven A., et al. Introduction to Aeronautics: A Design Perspective. Second Edition. 2004. pp. Chapter 3 - Aerodynamics and Airfoils.
  2. ^ White, Frank M. Fluid Mechanics, 5th Edition, McGraw-Hill, 2003
  3. ^ Cohen, Ira M., and Pijush K. Kundu. Fluid Mechanics. fourth edition. s.l. : Elsavier, 2008.
Wiki letter w.svg هذه بذرة تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.