اختراعات

كيف تطير طائرة الهليكوبتر؟ شرح رائع

كيف تطير طائرة الهليكوبتر؟ شرح رائع




كيف تطير طائرة هليكوبتر؟
 المروحيات هي آلات الطيران الحقيقية. يمكن أن تقلع وتهبط دون الحاجة إلى المدرج. يمكن أن تحوم في الهواء. يمكنهم المناورة في أي اتجاه في مساحة 360 درجة. سيكشف هذا الفيديو عن التعقيد والعلم وراء قيادة طائرة هليكوبتر. بعد المرور بالفيزياء وراء طائرة الهليكوبتر ، ستفهم أيضًا لماذا يقوم طيارو طائرات الهليكوبتر بعمل معقد بشكل لا يصدق.


تكنولوجيا الأيروسول  Airfoil Technology
تستخدم المروحيات مبدأ الجنيح لتوليد القوة. عندما تدور الشفرات نسبة إلى الهواء ، فإن شكل الجنيح الخاص سوف يولد قوة الرفع ويجعلها تطير. تستمد الشفرات الدوران من المحرك ، وبشكل أكثر تحديدًا محرك التوربيني. يمتص الضاغط الهواء ويضغط عليه. يتم حرق الوقود في هذا الهواء المضغوط والضغط. العادم الساخن الذي يترك غرفة الاحتراق يمر عبر سلسلة من مراحل التوربين ويجعلها ترون.



هناك 2 مجموعات من التوربينات. تعمل مجموعة التوربينات على تحويل الضاغط ، وتحول المجموعة الأخرى عمود دوار الهليوكوبتر. يتم استخدام محركات الطائرات النفاثة لتوليد قوة الدفع. ومع ذلك ، فإن الوظيفة الأساسية للمحرك النفاث لطائرة الهليكوبتر هي تحويل عمود الدوار.



ضوابط طائرات الهليكوبتر
الجزء الأكثر تحديا في عملية طائرات الهليكوبتر هو ضوابطها. هذا يعني ، كيف يمكن أن تطير إلى الأمام؟ كيف يمكن أن تطير إلى الوراء؟ سايدوارد؟ أو كيف يمكن أن يأخذ منعطفا؟ الجواب بسيط للغاية ، فقط قم بتحويل المروحية إلى الاتجاه الذي تريد تحريكه والانتقال. عندما تكون المروحية في زاوية ، فإن القوة التي ينتجها النصل ليست عمودية. العنصر الأفقي لهذه القوة سيجعل المروحية تتحرك في الاتجاه المطلوب. سيعمل المكون الرأسي لقوة الشفرة على موازنة قوة الجاذبية. التحدي الحقيقي الآن هو كيفية تحويل المروحية بالطريقة المرغوبة.



لتعلم العلم وراء دوران المروحية ، نحتاج إلى معرفة المزيد عن مبدأ الجنيح. يختلف المصعد الناتج عن الجنيور مع زاوية الهجوم. بشكل عام ، كلما زادت زاوية الهجوم ، زاد المصعد.



زاوية الهجوم
الآن فكر للحظة ماذا يحدث إذا كانت الشفرة الواحدة في زاوية واحدة من الهجوم والبعض الآخر في زاوية مختلفة. ستكون قوة الرفع التي تعمل على الشفرات مختلفة في هذه الحالة. التغير في قوة الرفع سيؤدي بالتأكيد إلى عزم الدوران الذي يمكن أن يحوِّل المروحية. يمكنك مراقبة حركة الشفرة الجميلة المطلوبة لتحقيق توزيع قوة الرفع غير المنتظم. من الواضح أن الشفرات يجب أن تستمر في تغيير زاوية الهجوم بحيث تكون زاوية الهجوم هي نفسها دائمًا في موقع معين.





مهمة المكونات الأساسية وترتيبها
يتم تحقيق مثل هذه الحركة المعقدة للشفرات بسهولة بواسطة آلية لوح التقليب. دعونا نحصل على وجهة نظر انفجرت وفهم المكونات الأساسية أولا. لوحة الدوران السفلية لا تدور ، ولكنها يمكن أن تتحرك وإمالتها كما هو موضح.
يتم تركيب لوحة متضخمة على لوح الكبس السفلي من خلال المحمل. لذلك يمكن للوح المتضخم الأعلى أن يرث كل حركة لوحة القرص السفلية السفلية بينما يمكنه في نفس الوقت الدوران بشكل مستقل. يتم إرفاق لوحة الدوامة العلوية بعمود الدوار بمساعدة سائق. لذا فإن لوحة القطع الكبيرة تتحرك دائمًا مع الشفرات. ترتبط الشفرات بأعلى لوحة الوعاء بمساعدة قضبان التحكم.

الشيء المثير للاهتمام في هذا الترتيب هو أنه بمجرد إمالة لوحة السحب السفلية ، سنتمكن من تحقيق معيار الزاوية المتغيرة للشفرات. وهذا يعني أنه مع إمالة لوحة السحب هذه ، سنتمكن دائمًا من الحفاظ على زاوية هجوم موجبة في المؤخرة وزاوية سلبية في الجزء الأمامي من القرص الدوار. وباختصار ، فإن لوحة السحب المتدرجة إلى الخلف تنتج عزمًا كما هو موضح. ويعرف هذا النوع من التحكم باسم الملعب الدائري.




البركة جيروسكوبية
عاد الآن إلى السيطرة على طائرات الهليكوبتر الأساسية. كيف سيؤثر هذا العزم على حركة الطائرة؟ الجواب الأكثر وضوحا هو أن المروحية سوف تتحول وتتحرك كما هو موضح. للأسف ، هذه الإجابة خاطئة تمامًا.
ما يحدث في الواقع هو أن المروحية سوف تتحول إلى سايد كما هو موضح. هذا هو بالتأكيد تأثير غريب. من خلال تطبيق عزم الدوران في اتجاه واحد إلى كائن دوار ، يتحول الكائن في اتجاه مختلف. ويعرف هذا التأثير باسم حركة جوارسكوبية.



لا تعتبر البزرة الجيروسكوبية ظاهرة جديدة للفيزياء. إذا قمت بتطبيق قانون نيوتن الثاني للحركة على الأشياء الدوارة ، فستتمكن من التنبؤ بهذه الظاهرة. وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، القوة هي معدل تغير الزخم الخطي. وبالمثل ، فإن العزم هو معدل تغير الزخم الزاوي.



دعنا نفكر في هذا الشفرة الدوارة. سيكون لها زخم زاوي كما هو موضح. الآن ، افترض أن المروحية قد مالت كما هو موضح بسبب بعض عزم الدوران. إذا قمت بطرح العزم الزاوي الأول بشكل ثانوي من الثانية ، يمكنك معرفة العزم المطلوب لهذه العملية. من الممتع ملاحظة أن تحويل الطائرة إلى الأمام يجب أن يكون عزم الدوران المطبق باتجاه الحواجز الجانبية. وهذا يعني إمالة طائرة هليكوبتر إلى الأمام ، وينبغي أن يميل swashplate sidewards كما هو موضح.




يمكنك التحقق مرة أخرى من قانون نيوتن الثاني للحركة أنه إذا احتفظت بالجزء الأمامي في زاوية الهجوم السالبة في الجزء الخلفي بزاوية موجبة ، فسوف تتحول المروحية ببساطة إلى جوانب جانبية. تعتبر حركة الاستباقية جيروسكوبيًا ظاهرة مثيرة حقًا ، ولكنها تتوافق تمامًا مع قانون نيوتن الثاني للحركة.



إذا قمت فقط برفع لوحة السحب السفلية دون إمالة الجهاز ، فيمكنك أن ترى كيف ستتغير زاوية الهجوم لكل الشفرات الثلاثة بنفس المقدار. وهذا يعني أن قوة الرفع بالهليكوبتر سوف تكون هي نفسها في جميع الشفرات الثلاثة ويمكن للطائرة المروحية أن تتحرك صعودًا أو هبوطًا دون أي إمالة. هذه السيطرة على الشفرات تعرف باسم الملعب الجماعي.



وظيفة الذيل الدوار
إذا كنت قد شاهدت طائرة مروحية ، فمن المؤكد أنك رأيت دوار ذيل. كل مروحية دوارة واحدة تحتاج إلى هذا الذيل الدوار للتشغيل الفعال. بدون ذيل الدوار سوف جسم الطائرة مروحية نسج كما هو موضح. يرجع ذلك إلى نتيجة قانون نيوتن الثالث للحركة.

نحن نعرف أن العضو الدوار يحصل على قوة الدوران عبر تروس شطبة متصلة بالمحرك. ينقل ترس مشطوف المحرك القوة إلى ترس مشط دوار كما هو موضح. ولكن وفقًا لقانون الحركة الثالث لنيوتن ، يجب أن يرسل ترس مشطوف الحافة الدوارة قوة مساوية ومعاكسة لمعدات مشطوف المحرك. ستجعل قوة التفاعل هذه المروحية بأكملها تتناوب مع دوران الشفرة على طول مركز الجاذبية للطائرة الهليكوبتر.



تتمثل وظيفة ذيل الدوار في منع دوران طائرة الهليكوبتر هذه عن طريق إنتاج قوة في الذيل.
من خلال ضبط زاوية ميل الشفرات ذات الذيل الدوار بشكل صحيح ، يمكن للطيار أن يتلاعب بسهولة بالقوة المنتجة. بهذه الطريقة مع مساعدة من الذيل الدوار ، ويمكن أيضا أن تحقق الحركة المروحية ياو.




كل الفيزياء وراء عملية الهليكوبتر تعني أن تحليق المروحية مهمة صعبة حقاً. الاختلافات الدقيقة في زوايا الشفرة تحدث اختلافات كبيرة في سلوك طائرة الهليكوبتر. غالباً ما يضطر الطيار إلى القيام بعمليتين أو أكثر معاً لتحقيق الحركة المرغوبة. علاوة على ذلك ، لا تستجيب الطائرة الهليكوبتر بشكل فوري لمدخلاتك ، لذلك ينبغي أن يمتلك الطيار حسًا جيدًا بالتوازن والتنسيق للتنقل في الطائرة بشكل صحيح.




  • adblock تم الكشف عن مانع الإعلانات

الإعلانات تساعدنا في تمويل موقعنا، فالمرجو تعطيل مانع الإعلانات وساعدنا في تقديم محتوى حصري لك المدونة تتضمن فقط اعلانات جوجل ولا تحتوي على اي اعلانات اخرى أو توافد منبتقة. شكرًا لك على دعمنا ❤️