چرخهای یک
هواپیما
(ارابهی فرود)
به قسمتی از هواپیما که چرخها در آن قرار میگیرند محل جمع شدن ارابهی فرود میگویند و فقط به هنگام نشست و برخاست هواپیما از آنها استفاده میشود. عمل جمع شدن و باز شدن چرخها توسط عملگرهای هیدرولیکی صورت میگیرد. چرخها پس از برخاستن هواپیما جمع شده و این عمل به دلیل کاهش مقاومت بدنه هواپیما در برابر هوا و رسیدن به بیشترین حالت آیرودینامیکی ممکن انجام میپذیرد.
پیشران یا موتور
پیشران یا موتور بخش مهمی از هواپیما است که نیروی پیشرانش را برای هواپیما فراهم میکند؛ انواع موتورهای هواپیما عبارتند از:
· موتور پیستون پراپ: پراپ مخفف کلمه پروپلر (Propeller ) و به معنی پروانه (ملخ) هواپیما است. در اینگونه موتورها نیروی پیشرانش توسط پروانه تولید میشود که پروانه نیز بوسیله
موتور پیستونی
میچرخد. محدودیت استفاده از این موتورها وزن آنهاست، زیرا درصورتی که نیروی زیادی از این موتورها بخواهیم باید موتورهایی با وزن بسیار زیاد طراحی گردند.
· موتور توربو پراپ (پراپ جت یا توربو ملخی): در این موتورها نیز نیروی اصلی توسط پروانه تولید میشود ولی چرخش پروانه توسط
موتور جت
صورت میگیرد. هواپیمای ایران 140 نیز از این گونه موتورها بهره میگیرد.
· موتور توربو جت: به زبان ساده این موتورها هوا را از ورودی (intake) به داخل کشیده و پس آنکه انرژی زیادی به هوا داده شد آنرا با سرعت زیاده از انتهای موتور خارج میکند و تغییر سرعت قابل توجه در ورودی و خروجی موجب حرکت هواپیما میگردد.
· موتور توربو فن: ساختمان اینگونه موتورها همان ساختمان موتورهای توربوجت است، با این تفاوت که این موتورها دارای قطر بزرگتری هستند و همه هوای ورودی از داخل موتور عبور نمیکند. بلکه مقداری هوا از اطراف بدنه موتور و در داخل یک پوسته حرکت میکند.
· موتور توربو شفت: این موتورها در بالگردها کاربرد دارند و شباهت زیادی به م
· موتورهای توربو پراپ دارند.
· موتور رم جت: این موتورها در سرعتهای بسیار زیاد کاربرد دارند و دارای هیچ عضو چرخندهای نیستند (برخلاف کلیه موتورهای دیگر)
مکانیک پرواز در هواپیما
بر هواپیمایی که در حال پرواز یکنواخت و مستقیم است چهار نیرو وارد میشود:
· نیروی پیشرانش(Thrust) که هواپیما را به جلو میبرد.
· نیروی برآ(Lift) که ناشی است از شکل بال هواپیما و سرعت هواپیما و همچنین زاویهی قرار گیری بال هواپیما نسبت به جریان هوا و هواپیما را به بالا میبرد.
· نیروی پسا(Drag) یا نیروی مقاومت هوا که جهت آن رو به عقب هواپیما است و همواره در مقابل نیروی پیشرانش قرار دارد و مقدار آن به شکل بال هواپیما و سرعت هواپیما و همچنین زاویهی قرار گیری بال هواپیما نسبت به جریان هوا، بستگی دارد.
· نیروی وزن(Gravity) که هواپیما را به پایین میکشاند.
نیروی پیشرانش در خلاف جهت نیروی پسا است و نیروی وزن هواپیما در خلاف جهت نیروی
برا قرار دارد. اگر نیروی پیشرانش بزرگتر از نیروی پسا یا مقاومت هوا نباشد هواپیما دچار واماندگی خواهد شد و همچنین برای پرواز باید نیروی برآ از نیروی وزن بیشتر باشد تا هواپیما بتواند از زمین بلند شده و پرواز کند. وزن هواپیما ثابت است (بدون در نظر گرفتن وزن سوخت) ولی در شرایط مختلف پرواز نیروهای دیگر (نیروی برآ و نیروی پسآ و نیروی پیشرانش) ممکن است تغییر نمایند. مثلاً در هنگام اوج گیری که زاویهی هواپیما نسبت به افق بیشتر است نیروی پسآ هم بیشتر خواهد بود. اگر توان موتور یا نیروی پیشرانش نتواند نیروی پسآی ایجاد شده در اثر افزایش زاویه پرواز هواپیما را جبران کند، هواپیما دچار واماندگی خواهد شد. همچنین نیروی برآ هم با افزایش سرعت هواپیما افزایش خواهد یافت و با ارتفاع گرفتن هواپیما در اثر رقیق شدن هوا (در صورت ثابت بودن سرعت هواپیما) کاهش مییابد.