غطاء محرك NACA

غطاء المحرك من تصميم اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية ( NACA ) هو نوع من الأغطية الانسيابية المستخدمة لتحسين انسيابية المحركات الشعاعية المثبتة على الطائرات . طُوّر هذا الغطاء على يد فريد ويك من اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية (NACA) عام 1927. وقد شكّل هذا الغطاء نقلة نوعية في مجال تقليل مقاومة الهواء ، وحقق أرباحًا طائلة غطّت تكاليف تطويره وتركيبه بفضل التحسين الكبير في كفاءة استهلاك الوقود . ^{[ 2 ]} فازت اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية (NACA) بجائزة كولير عام 1929 تقديرًا لهذا الابتكار. ^{[ 3 ]}

ساهم غطاء NACA في زيادة السرعة من خلال تقليل مقاومة الهواء مع تحسين كل من تبريد المحرك واستهلاك الوقود.

يتكون غطاء المحرك من جناح دائري متناظر يلتف حول المحرك. في الجناح المستوي العادي، كالجناح، يُعزز اختلاف سرعات الهواء، وما يصاحبه من تغيرات في الضغط، على السطحين العلوي والسفلي، قوة الرفع. أما في حالة غطاء محرك NACA، فيتم وضع الجناح الحلقي بحيث يكون تأثير الرفع هذا متجهًا للأمام. لا يُعادل هذا الدفع مقاومة غطاء المحرك تمامًا، ولكنه يُخففها بشكل كبير.

لا يعود اختلاف سرعة الهواء على الجانبين إلى شكل الجناح فحسب، بل أيضاً إلى وجود الأسطوانات على السطح الداخلي، مما يُسهم في إبطاء تدفق الهواء. ومع ذلك، فإن إجمالي تدفق الهواء عبر غطاء المحرك يكون أكبر عموماً مما لو لم يكن هناك غطاء، حيث يُسحب الهواء عبر الغطاء بفعل تدفق الهواء المحيط به. ويؤدي هذا إلى تركيز الهواء سريع الحركة بشكل أساسي على رؤوس الأسطوانات حيث تشتد الحاجة إليه، بدلاً من تدفقه بين الأسطوانات وعلبة المرافق حيث يكون تأثيره ضئيلاً في التبريد. علاوة على ذلك، يقل الاضطراب بشكل كبير بعد مرور الهواء عبر الأسطوانات الحرة. ويُقلل مجموع هذه التأثيرات من مقاومة الهواء بنسبة تصل إلى 60%. وقد أسفرت نتائج الاختبارات عن تجهيز جميع الطائرات ذات المحركات الشعاعية تقريباً بهذا الغطاء، بدءاً من عام 1932. ^{[ 4 ]}

وصلت الطائرة التجريبية، وهي طائرة كورتيس AT-5A هوك ثنائية السطح ، مزودة بمحرك رايت ويرل ويند J-5 شعاعي، إلى سرعة جوية بلغت 220 كم/ساعة (137 ميلاً في الساعة) عند تجهيزها بغطاء المحرك من نوع NACA، مقارنةً بسرعة 190 كم/ ساعة (118 ميلاً في الساعة) بدونه. ^{[ 5 ]} اختبر توماس كارول غطاء المحرك بصفته كبير طياري الاختبار في لانغلي عام 1929. ^{[ 6 ]}  

إن فكرة أن غطاء محرك NACA كان يُنتج قوة دفع من خلال تأثير ميريديث ^{[ 7 ]} هي فكرة خاطئة، فعلى الرغم من أنه من الناحية النظرية، يمكن أن يؤدي تمدد الهواء عند تسخينه بواسطة المحرك إلى توليد بعض قوة الدفع من خلال خروجه بسرعة عالية، إلا أن هذا يتطلب عمليًا غطاء محرك مصممًا ومُشكّلًا لتحقيق سرعة خروج الهواء المطلوبة (وهو ما لم يكن عليه غطاء محرك NACA)، وعلى أي حال، عند سرعات الطيران في ثلاثينيات القرن العشرين، كان التأثير ضئيلاً. ^{[ 8 ]}

• جناح NACA
• قناة NACA
• حلقة تاونيند

• معرض الطيران في مؤسسة سميثسونيان ، واشنطن العاصمة

• ملخص تقرير NACA TN 301 وملف PDF
• أرشيف تقارير اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية 1917-1958