نظرية الطيراننظرية الطيران

اعداداعداد

ق /حسن سالم حسنق /حسن سالم حسن

تقديم ق / احمد صابر تقديم ق / احمد صابر الباشاالباشا

الكشافة الجوية المصريةالكشافة الجوية المصرية

مقدمةمقدمة

المتحركة الموائع ميكانيكا تحت تندرج التي المواضيع أحد برنولي المتحركة مبدأ الموائع ميكانيكا تحت تندرج التي المواضيع أحد برنولي ينص ينص مبدأسرعته " مبدأمبدأ زادت إذا يقل المثالي المائع ضغط أن على سرعته " برنولي زادت إذا يقل المثالي المائع ضغط أن على أن " " برنولي أن أي أي

عكسية عالقة وسرعته المائع ضغط بين عكسية العالقة عالقة وسرعته المائع ضغط بين العالقة

برنولي دانيال السويسري الرياضيات عالم طو8ر برنولي وقد دانيال السويسري الرياضيات عالم طو8ر وقد. الميالدي عشر الثامن القرن في القانون .هذا الميالدي عشر الثامن القرن في القانون هذا

. الطائرات أجنحة تصميم عند برنولي قاعدة . تستخدم الطائرات أجنحة تصميم عند برنولي قاعدة تستخدمتجعل العلوي سطحه عند انحناءة الجناح تجعل يعطي العلوي سطحه عند انحناءة الجناح يعطي

السفلي السطح عند منه أسرع عليه ينساب السفلي الهواء السطح عند منه أسرع عليه ينساب الهواءمواضع عند أقل الهواء ضغط يكون وبالتالي مواضع للجناح، عند أقل الهواء ضغط يكون وبالتالي للجناح،

. الهواء ضغط يزيد لذلك، ونتيجة األعلى . السرعة الهواء ضغط يزيد لذلك، ونتيجة األعلى السرعةرفع إلى ذلك ويؤدي الجناح، فوق عنه الجناح رفع أسفل إلى ذلك ويؤدي الجناح، فوق عنه الجناح أسفل

الطائرةالطائرة

توضيحي توضيحي مثال مثال

النفخ وعند رأسي وضع في معلقتين ورقتين لدينا كان النفخ لو وعند رأسي وضع في معلقتين ورقتين لدينا كان لوالورقتين تقارب نالحظ بقوة الورقتين الورقتين بين تقارب نالحظ بقوة الورقتين .. ..بين

ذلك ذلك تفسير تفسيرالمائع سرعة من نزيد فإننا الورقتين بين بقوة النفخ المائع عند سرعة من نزيد فإننا الورقتين بين بقوة النفخ عند

زيادة) ( برنولي لمبدأ وطبقا الورقتين بين زيادة) ( الهواء برنولي لمبدأ وطبقا الورقتين بين الهواءأن وحيث الورقتين بين الضغط من تقلل المائع أن سرعة وحيث الورقتين بين الضغط من تقلل المائع سرعة

تتحرك أن يحدث يتغير لم ضغطه بالورقتين المحيط تتحرك الهواء أن يحدث يتغير لم ضغطه بالورقتين المحيط الهواءاي المنخفض الضغط ذات المنطقة بإتجاه الورقتين اي كال المنخفض الضغط ذات المنطقة بإتجاه الورقتين كال

التجاذب يحدث وبالتالي بينهما التجاذب فيما يحدث وبالتالي بينهما فيما

الطاقة حفظ لقانون الرياضي الوصف وهي برنولي الطاقة قاعدة حفظ لقانون الرياضي الوصف وهي برنولي قاعدةوطاقتي الضغط مجموع ان على وتنص الموائع علم وطاقتي في الضغط مجموع ان على وتنص الموائع علم في

رياضيا ثابتا[ يبقى الحجوم لوحدة والوضع رياضيا الحركة ثابتا[ يبقى الحجوم لوحدة والوضع الحركةع 0.50.5ض + ض + ع ث ثابت + = 22ث ف جـ ثابت + = ث ف جـ ث

في برنولي نظرية في تطبيق برنولي نظرية تطبيق الطيرانالطيران

الجاذبية بقوى التحكم على القدرة حقيقته في هو الطيران، على الجاذبية القدرة بقوى التحكم على القدرة حقيقته في هو الطيران، على القدرةقوى. فيها تتحكم الجوية، الطبقة في معل8ق كجسم فالطائرة، قوى. والحركة فيها تتحكم الجوية، الطبقة في معل8ق كجسم فالطائرة، والحركة

::أربعةأربعة

الى: - - 11 للهواء بدفعها وفراشاته ك المحر8 يول8دها التي القوة وهي الى: الدفع للهواء بدفعها وفراشاته ك المحر8 يول8دها التي القوة وهي الدفعاألمام الى هو واتجاهها للخلف الهواء لدفع المعاكسة القوة فهي األمام الخلف، الى هو واتجاهها للخلف الهواء لدفع المعاكسة القوة فهي الخلف،

نحو: - - 22 هو واتجاهها األمام الى الحركة تقاوم التي القوة وهي نحو: المقاومة هو واتجاهها األمام الى الحركة تقاوم التي القوة وهي المقاومةالخلفالخلف

الى: - - 33 هو اتجاهها و الطائرة كتلة عن الناتجة الجاذبية قوة وهو الى: الوزن هو اتجاهها و الطائرة كتلة عن الناتجة الجاذبية قوة وهو الوزناألرض األرض مركز مركز

لسطح: - - 44 عامودي اتجاهها و الطائرة جناح يولدها التي القوة وهي لسطح: الرفع عامودي اتجاهها و الطائرة جناح يولدها التي القوة وهي الرفعو معاكسين اتجاهين في الرفع و الوزن يكون عندما الطائرة و جناح معاكسين اتجاهين في الرفع و الوزن يكون عندما الطائرة جناح

) ترتفع ) تطفو فال الهواء؛ في توازن حالة في الطائرة تكون ( متساويين، ترتفع ) تطفو فال الهواء؛ في توازن حالة في الطائرة تكون متساويين، .) معاكسين ) اتجاهين في والمقاومة الرفع يكون وعندما تنخفض تغرق (. وال معاكسين ) اتجاهين في والمقاومة الرفع يكون وعندما تنخفض تغرق وال

ثابتة سرعة حالة في الطائرة تكون متساويين ثابتة و سرعة حالة في الطائرة تكون متساويين ..و

الرفع الرفع قوة قوة

الرفعالرفع العليا الطبقة بمحازات المنخفض الضغط منطقة عن الناتجة القوة العليا هي الطبقة بمحازات المنخفض الضغط منطقة عن الناتجة القوة هي

الطبقة بمحاذاة المرتفع الضغط بمنطقة قورنت ما إذا الطائرة الطبقة لجناح بمحاذاة المرتفع الضغط بمنطقة قورنت ما إذا الطائرة لجناح . تنتج وأسفله الجناح اعلى بين الضغط فتفاوت الجناح لنفس . السفلى تنتج وأسفله الجناح اعلى بين الضغط فتفاوت الجناح لنفس السفلىهو – فهذا األقل الضغط منطقة باتجاه بالجناح تدفع حاصلة قوة هو – عنه فهذا األقل الضغط منطقة باتجاه بالجناح تدفع حاصلة قوة عنه

..الرفعالرفعشكل بإستخدام الطائرة جناح حول الضغط وتفاوت الرفع خلق شكل ويتم8 بإستخدام الطائرة جناح حول الضغط وتفاوت الرفع خلق ويتم8

" حامل بالـ يسمى خاص "هندسي حامل بالـ يسمى خاص الحامل (. (. airfoilairfoil" )" )هندسي خصائص أهم الحامل ومن خصائص أهم ومنمن الجناح فوق أطول مسافة اإلنتقال على الهواء يجبر انه هو من الهندسية الجناح فوق أطول مسافة اإلنتقال على الهواء يجبر انه هو الهندسية

. تفاوت وبسبب الجناح تحت الهواء فيها ينتقل التي . المسافة تفاوت وبسبب الجناح تحت الهواء فيها ينتقل التي المسافةمما تحته و الجناح فوق الهواء سرعة في تفاوت يحصل مما المسافتين، تحته و الجناح فوق الهواء سرعة في تفاوت يحصل المسافتين،

للسوائل برنولي مبدأ حسب الضغط في تفاوت للسوائل سيبب برنولي مبدأ حسب الضغط في تفاوت ..سيبب : يجعل مما منحني للجناح األعلى السطح أن الحظ الحامل : خصائص يجعل مما منحني للجناح األعلى السطح أن الحظ الحامل خصائص

الجناح اسفل مسافة من أطول الجناح مسافته اسفل مسافة من أطول ..مسافتهالجناح فوق أعلى سرعة الى الهواء يحتاج األطول، المسافة الجناح فبسبب فوق أعلى سرعة الى الهواء يحتاج األطول، المسافة فبسبب

الهواء فيه يقطع الذي الزمن بنفس الطول المسافة يقطع الهواء لكي فيه يقطع الذي الزمن بنفس الطول المسافة يقطع لكيفي تفاوت السرعة في التفاوت عن فينتج الجناح تحت األقصر في المسافة تفاوت السرعة في التفاوت عن فينتج الجناح تحت األقصر المسافة

للسوائل برنولي مبدأ يتطل8ب كما أيضا للسوائل الضغط برنولي مبدأ يتطل8ب كما أيضا ..الضغطالرفع قوة يسبب ما هو الضغط في التفاوت الرفع فهذا قوة يسبب ما هو الضغط في التفاوت فهذا

الجناح حول الجناح الهواء حول الهواءهو الطيران نظرية في فهمها يتوج8ب التي الخصائص أهم هو من الطيران نظرية في فهمها يتوج8ب التي الخصائص أهم منرافع حول باإلحرى أو الطائرة جناح حول الهواء تدف8ق رافع ناتج حول باإلحرى أو الطائرة جناح حول الهواء تدف8ق ناتج

الرافع ( ( the airfoilthe airfoil ) )الجناحالجناح حول الهواء تدفق الرافع ويتأثر حول الهواء تدفق ويتأثرتعرف والتي التيار خطوط مع الرافع يشكل8ها التي تعرف بالزاوية والتي التيار خطوط مع الرافع يشكل8ها التي بالزاوية

الهجوم" زاوية الهجوم" بـ زاوية "...."....بـالهجوم زاوية تغي8ر مع التيار خطوط الهجوم تغي8ر زاوية تغي8ر مع التيار خطوط ......تغي8ر

في الجناح رافعة حول التيار خطوط خصائص تظهر هنا في و الجناح رافعة حول التيار خطوط خصائص تظهر هنا و. : : حالتينحالتين حاد8ة هجوم زاوية حالة و بسيطة هجوم زاوية . حالة حاد8ة هجوم زاوية حالة و بسيطة هجوم زاوية حالة

كل8ما الجناح عن باإلنفصال تبدأ التيار خطوط أن كل8ما والحظ الجناح عن باإلنفصال تبدأ التيار خطوط أن والحظالرفع عن الجناح توقف الى يؤد8ي مما الهجوم زاوية الرفع ازدادت عن الجناح توقف الى يؤد8ي مما الهجوم زاوية ازدادت

......وسقوطهوسقوطهتظهره كما الهجوم بزاوية أيضا يتأثر فهو التدف8ق، تظهره حقل كما الهجوم بزاوية أيضا يتأثر فهو التدف8ق، حقل

التالية كة المتحر8 التالية الصورة كة المتحر8 ::الصورة

حقل في تغي8ر الى النهاية في تود8ي األشياء هذه حقل وكل8 في تغي8ر الى النهاية في تود8ي األشياء هذه وكل8الناتجة الرفع قو8ة تغي8ر و الجناح حول الناتجة الضغط الرفع قو8ة تغي8ر و الجناح حول ..الضغط

الجناح هجوم زاوية تغيير مع الضغط حقل الجناح تحو8ل هجوم زاوية تغيير مع الضغط حقل تحو8ل

الطيرانالطيران نظريةنظرية

حقيقته في هو الطيران، على حقيقته القدرة في هو الطيران، على القدرةالجاذبية بقوى التحكم على الجاذبية القدرة بقوى التحكم على القدرة

في. معل8ق كجسم فالطائرة، في. والحركة معل8ق كجسم فالطائرة، والحركةأربعة قوى فيها تتحكم الجوية، أربعة الطبقة قوى فيها تتحكم الجوية، ::الطبقة

(:(:ThrustThrust ) )الدفعالدفع- -

وفراشاته ك المحر8 يول8دها التي القوة وفراشاته وهي ك المحر8 يول8دها التي القوة وهيالقوة فهي الخلف، الى للهواء القوة بدفعها فهي الخلف، الى للهواء بدفعها

واتجاهها للخلف الهواء لدفع واتجاهها المعاكسة للخلف الهواء لدفع المعاكسةاألمام الى األمام هو الى هو

(:(:DragDrag ) )المقاومةالمقاومة

األمام الى الحركة تقاوم التي القوة األمام وهي الى الحركة تقاوم التي القوة وهيالخلف نحو هو الخلف واتجاهها نحو هو واتجاهها

(:(:WeightWeight ) )الوزنالوزن

الطائرة كتلة عن الناتجة الجاذبية قوة الطائرة وهو كتلة عن الناتجة الجاذبية قوة وهواألرض مركز الى هو اتجاهها األرض و مركز الى هو اتجاهها و

(:(:LiftLift ) )الرفعالرفع

اتجاهها و الطائرة جناح يولدها التي القوة اتجاهها وهي و الطائرة جناح يولدها التي القوة وهيالطائرة جناح لسطح الطائرة عامودي جناح لسطح عامودي

و معاكسين اتجاهين في الرفع و الوزن يكون و عندما معاكسين اتجاهين في الرفع و الوزن يكون عندماالهواء؛ في توازن حالة في الطائرة تكون الهواء؛ متساويين، في توازن حالة في الطائرة تكون متساويين،

) تغرق ) وال ترتفع تطفو ( فال تغرق ) وال ترتفع تطفو يكون(. ) )فال وعندما يكون(. تنخفض وعندما تنخفضمتساويين و معاكسين اتجاهين في والمقاومة متساويين الرفع و معاكسين اتجاهين في والمقاومة الرفع

ثابتة سرعة حالة في الطائرة ثابتة تكون سرعة حالة في الطائرة ..تكون

الرفع الرفع قوة .. ..قوة

العليا الطبقة بمحازات المنخفض الضغط منطقة عن الناتجة القوة هي العليا الرفع الطبقة بمحازات المنخفض الضغط منطقة عن الناتجة القوة هي الرفعالطبقة بمحاذاة المرتفع الضغط بمنطقة قورنت ما إذا الطائرة الطبقة لجناح بمحاذاة المرتفع الضغط بمنطقة قورنت ما إذا الطائرة لجناح

. عنه تنتج وأسفله الجناح اعلى بين الضغط فتفاوت الجناح لنفس . السفلى عنه تنتج وأسفله الجناح اعلى بين الضغط فتفاوت الجناح لنفس السفلىالرفع – هو فهذا األقل الضغط منطقة باتجاه بالجناح تدفع حاصلة الرفع – قوة هو فهذا األقل الضغط منطقة باتجاه بالجناح تدفع حاصلة ..قوة

هندسي شكل بإستخدام الطائرة جناح حول الضغط وتفاوت الرفع خلق هندسي ويتم8 شكل بإستخدام الطائرة جناح حول الضغط وتفاوت الرفع خلق ويتم8" حامل بالـ يسمى "خاص حامل بالـ يسمى انه (. (. airfoilairfoil" )" )خاص هو الهندسية الحامل خصائص أهم انه ومن هو الهندسية الحامل خصائص أهم ومن

ينتقل التي المسافة من الجناح فوق أطول مسافة اإلنتقال على الهواء ينتقل يجبر التي المسافة من الجناح فوق أطول مسافة اإلنتقال على الهواء يجبر . سرعة في تفاوت يحصل المسافتين، تفاوت وبسبب الجناح تحت الهواء . فيها سرعة في تفاوت يحصل المسافتين، تفاوت وبسبب الجناح تحت الهواء فيهابرنولي مبدأ حسب الضغط في تفاوت سيبب مما تحته و الجناح فوق برنولي الهواء مبدأ حسب الضغط في تفاوت سيبب مما تحته و الجناح فوق الهواء

..للسوائلللسوائل

: مسافته يجعل مما منحني للجناح األعلى السطح أن الحظ الحامل : خصائص مسافته يجعل مما منحني للجناح األعلى السطح أن الحظ الحامل خصائصالجناح اسفل مسافة من الجناح أطول اسفل مسافة من ..أطول

فوق أعلى سرعة الى الهواء يحتاج األطول، المسافة فوق فبسبب أعلى سرعة الى الهواء يحتاج األطول، المسافة الجناح الجناح فبسببالهواء فيه يقطع الذي الزمن بنفس الطول المسافة يقطع الهواء لكي فيه يقطع الذي الزمن بنفس الطول المسافة يقطع لكي

تحت األقصر تحت المسافة األقصر الجناحالجناح المسافة

يتطل8ب كما أيضا الضغط في تفاوت السرعة في التفاوت عن يتطل8ب فينتج كما أيضا الضغط في تفاوت السرعة في التفاوت عن فينتجللسوائل برنولي للسوائل مبدأ برنولي ..مبدأ

الرفع قوة يسبب ما هو الضغط في التفاوت الرفع فهذا قوة يسبب ما هو الضغط في التفاوت ..فهذاالجناح **** حول الهواء الجناح تدفق حول الهواء جناح .. .. تدفق تصميم من جدا[ قريب جناح وهذا تصميم من جدا[ قريب وهذا

الشراعيه الشراعيه المظله المظلهالحالي الحالي بشكلها بشكلها

مما للمظله االماميه الفتحات من الدخول با الهواء يقوم مما حيث للمظله االماميه الفتحات من الدخول با الهواء يقوم حيثفي الواضح التقوس ويعطيه الشراعيه المظله جناح في يشكل الواضح التقوس ويعطيه الشراعيه المظله جناح يشكل

التقريبه التقريبه الصور الصور

في فهمها يتوج8ب التي الخصائص أهم في من فهمها يتوج8ب التي الخصائص أهم ناتج الطيرانالطيران نظريةنظرية من ناتج هو هوالجناح رافع حول باإلحرى أو الطائرة جناح حول الهواء الجناح تدف8ق رافع حول باإلحرى أو الطائرة جناح حول الهواء the the ) )تدف8ق

airfoilairfoil ) )يشكل8ها ويتأثرويتأثر التي بالزاوية الرافع حول الهواء يشكل8ها تدفق التي بالزاوية الرافع حول الهواء تدفقتعرف والتي التيار خطوط مع تعرف الرافع والتي التيار خطوط مع الهجوم" الرافع زاوية الهجوم" بـ زاوية "...."....بـ

الهجوم زاوية تغي8ر مع التيار خطوط الهجوم تغي8ر زاوية تغي8ر مع التيار خطوط ......تغي8ركما الحالي شكله الشراعيه بالمظلة الخاص الجناح يكتسب كما وحتى الحالي شكله الشراعيه بالمظلة الخاص الجناح يكتسب وحتىرقيقه بمقويات ودعمها االمام في الخالياء وضع تم الصوره رقيقه في بمقويات ودعمها االمام في الخالياء وضع تم الصوره في

الخلف من ورقيق االمام من ضخم الجناح شكل يبدو حتى الخلف و من ورقيق االمام من ضخم الجناح شكل يبدو حتى والصور في الصور كما في كما

الجناح رافعة حول التيار خطوط خصائص تظهر هنا الجناح و رافعة حول التيار خطوط خصائص تظهر هنا و : زاوية حالة و بسيطة هجوم زاوية حالة حالتين : في زاوية حالة و بسيطة هجوم زاوية حالة حالتين في

. باإلنفصال تبدأ التيار خطوط أن والحظ حاد8ة . هجوم باإلنفصال تبدأ التيار خطوط أن والحظ حاد8ة هجومالى يؤد8ي مما الهجوم زاوية ازدادت كل8ما الجناح الى عن يؤد8ي مما الهجوم زاوية ازدادت كل8ما الجناح عن

وسقوطه الرفع عن الجناح وسقوطه توقف الرفع عن الجناح ......توقف

هجوم زاوية تغيير مع الضغط حقل هجوم تحو8ل زاوية تغيير مع الضغط حقل الجناحالجناح تحو8لالثابت الجناح عن الثابت وبعيدا[ الجناح عن وبعيدا[

على المحافظه على يجب المحافظه وهذا يجب الشراعيه لالمظله االماميه الخاليا وهذا مقويات الشراعيه لالمظله االماميه الخاليا مقوياتالهواء بدخول تسمح حتى جدا[ مهم الهواء شي بدخول تسمح حتى جدا[ مهم الجناح شي كافة على الجناح وتوزيعه كافة على وتوزيعه

كما للطيران المطلوبه الهجوم زاوية يكتسب كما حتى للطيران المطلوبه الهجوم زاوية يكتسب سبقسبق حتى

أيضا يتأثر فهو التدف8ق، أيضا حقل يتأثر فهو التدف8ق، حقلتظهره كما الهجوم تظهره بزاوية كما الهجوم بزاويةالتالية كة المتحر8 التالية الصورة كة المتحر8 الصورة

الى النهاية في تود8ي األشياء هذه وكل8في تغي8ر تغي8ر و الجناح حول الضغط حقل

الناتجة الرفع قو8ة