هيكل مقاوم للصدمات
الجسم المضاد للصدمات عبارة عن غلاف انسيابي يوضع على السطح العلوي للجناح لتقليل مقاومة الأمواج أثناء الطيران بسرعات فوق صوتية ( ماخ 0.8-1.0)، والتي تشمل نطاق الطيران النموذجي للطائرات النفاثة التقليدية . [ 1 ] يُعرف أيضًا باسم جسم ويتكومب ، أو جزرة كوشمان ، أو مطب السرعة ، وهو يُحسّن توزيع المساحة . [ 2 ]
كان الجسم المضاد للصدمات، أو جسم الصدمة، أحد الطرق العديدة لتطبيق ما كان يُعرف آنذاك بقاعدة المساحة التي تم تطويرها حديثًا. وكانت طريقة أخرى هي تشكيل جسم الطائرة.
نظرية
طُوِّرت النظرية الكامنة وراء تصميم الجسم المضاد للصدمات بشكل مستقل خلال أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، على يد اثنين من علماء الديناميكا الهوائية، وهما ريتشارد ويتكومب من وكالة ناسا ، وديتريش كوشمان من المؤسسة الملكية البريطانية للطائرات . [ 3 ] [ 4 ] يرتبط تصميم الجسم المضاد للصدمات ارتباطًا وثيقًا بقاعدة المساحة ، [ 5 ] : 49-53، وهي ابتكار حديث في ذلك العصر يهدف إلى تقليل مقاومة الأمواج من خلال تصميم مساحة مقطع عرضي تتغير بسلاسة على طول الطائرة. [ 6 ] [ 7 ] اعتُبر الامتداد خارج الحافة الخلفية ثانويًا بالنسبة للجسم الموجود على سطح الجناح، والذي يُبطئ التدفق فوق الصوتي ليُحدث صدمة أضعف، ويعمل كحاجز لمنع التدفق الخارجي. وكان طول الامتداد كافيًا فقط لمنع انفصال التدفق. [ 5 ] : 52 ذكر ويتكومب أن الجسم المضاد للصدمات لم يعد مطلوبًا على السطح العلوي للجناح عند إدخال الجنيح فوق الحرج [ 8 ] لأن كلاهما قلل من قوة الصدمة أو أزالها وما يصاحبها من سحب.
التطبيقات
الطائرات التي استخدمت هياكل مضادة للصدمات هي طائرات كونفير 990 و فوكر 100. [ 9 ]
أُضيفت حوامل كوشمان إلى طائرة هاندلي بيج فيكتور لتوفير مساحة لحمل الرقائق المعدنية. لم تُحسّن هذه الحوامل أداء الطائرة، وعندما أصبحت غير ضرورية للغرض المقصود منها، تُركت في مكانها لتوفير تكلفة إزالتها. [ 10 ]
استخدمت العديد من طائرات توبوليف السوفيتية حوامل معدات من طراز "كوشمان" (Küchemann) كحاويات لتخزين معدات الهبوط، حيث كانت تُركّب في منتصف الجناح وتمتد إلى ما بعد السطح الخلفي. ومن الأمثلة على ذلك طائرات الركاب Tu-104 و Tu-134 و Tu-154 ، وقاذفات القنابل Tu-16 و Tu-95 .
اختبرت شركة بوينغ تأثير إضافة أجسام مماثلة إلى نموذج نفق هوائي لطائرة بوينغ 707. وعلى الرغم من زيادة السرعة التي يرتفع عندها السحب فجأة، إلا أن السحب الاحتكاكي الإضافي على مساحة سطح الأجسام ألغى أي فائدة. [ 11 ]
بديل
تستخدم الطائرات النفاثة الحديثة أجنحة هوائية فوق الحرجة لتقليل السحب الناتج عن الموجات الصدمية على السطح العلوي. [ 8 ]
معرض
طائرة كونفير 990 التابعة لناسا مزودة بهياكل مضادة للصدمات أعلى الأجنحة
هاندلي بيج فيكتور B2 مع جزر كوشمان على سطح الجناح
طائرة فوكر 100 تُظهر أجسامًا مضادة للصدمات [ 9 ] على السطح العلوي للجناح
طائرة توبوليف تو-154 مزودة بكبسولات الهبوط كجزر كوشمان
مراجع
الاقتباسات
- ↑ ويتكومب، ريتشارد ت. (يونيو 1958). "المذكرة الفنية رقم 4293 الصادرة عن اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية - أجسام خاصة تُضاف إلى الجناح لتقليل انفصال الطبقة الحدية الناتج عن الصدمات عند السرعات دون الصوتية العالية" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2022 .
- ↑ "قاموس كامبريدج للفضاء الجوي" .
- ↑ والاس، لين إي. "قاعدة منطقة ويتكومب: أبحاث وابتكارات الديناميكا الهوائية في اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية" . history.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2020 .
- ↑ بارنارد وفيلبوت 2010، ص 254.
- 1 2 "أسبوع الطيران: 14 يوليو 1958" . ماكجرو هيل. 14 يوليو 1958. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2022 .
- ↑ ريس، ريكاردو (1 ديسمبر 2014). "زجاجات كوكاكولا والجزر" . upmagazine-tap.com.
- ↑ هاليون، ريتشارد ب. "الضربة الثلاثية لريتشارد ويتكومب" . airforcemag.com . تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2010 .
- 1 2 "منشور مؤتمر ناسا رقم 3256 - وقائع الاحتفال بالذكرى السنوية العشرين لأول رحلة تجريبية للطائرة إف-8 ذات نظام التحكم الرقمي بالطيران السلكي والجناح فوق الحرج" (ملف PDF) . 1996. ص 91. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2022 .
- 1 2 إد أوبيرت (2009)، التصميم الديناميكي الهوائي للطائرات النقلية . ISBN 978 1 58603 970 7الشكل 40.28.
- ↑ روجر ر. بروكس، هاندلي بيج فيكتور: تاريخ وتطوير طائرة نفاثة كلاسيكية . المجلد 2. ISBN 978 1 84415 570 5الصفحات 175 و190.
- ↑ الطريق إلى 707: القصة الداخلية لتصميم 707، بقلم ويليام إتش. كوك، رقم ISBN 09629605 0 0، ص. 259
فهرس
- أب ريس، إلفان. "هاندلي بيج فيكتور: الجزء 2". مجلة إير بيكتوريال ، يونيو 1972، المجلد 34، العدد 6، الصفحات 220-226.
- بارنارد، آر إتش ودي آر فيلبوت. طيران الطائرات: وصف للمبادئ الفيزيائية لطيران الطائرات. بيرسون للتعليم، 2010. ISBN 0-2737-3098-3.
- الديناميكا الهوائية
- تصميم جناح الطائرة
