آئرودینامیک هواپیما

آموزشگاه خلبانی ایالم

مسعود فرجی

آئرودینامیک هواپیما

Aircraft Aerodynamic

مسعود فرجی

Masoud Faraji

www.ilam-aviation.loxblog.com

[email protected]

www.facebook.com/iranianfalcon

http://www.ilam-aviation.loxblog.com/

mailto:[email protected]

http://www.facebook.com/iranianfalcon


مسعود فرجی

Gross Weight به وزن كلي هواپيما گفته ميشود .

Basic Empty Weight

. وزن هواپيما قبل از بارگيري و سوختگيري و سوار شدن مسافر

Licensed Empty Weight

است كه وزن روغن موتور هواپيما از آن كم B.E.Wدر هواپيماهاي قديمي تر اين وزن به كار ميرفته وشامل

مان پرواز با چنين هواپيمايي دقت كرد كه وزن روغن را جداگانه در محاسبات لحاظ شده باشد كه بايد در ز

گردد.

Licensed Empty Weight = B.E.W – Oil

Payload اصطالحا به اين وزن وزن اقتصادي ميگويند به اين معني كه وزن آيتمهاي سود آور پرواز هستند كه شامل

مسافر و بار ميباشد .

Paylod = PAX + BAG + Cargo

Use fuel load با T.O.Wوزني را كه شامل وزن مسافر و سوخت و بار باشد را ميگويند كه به بيان ديگر همان اختالف

B.E.W . ميباشد

PAX + BAG + Cargo + Usable Fuel = Use fuel load

Usable Fuel Fuelingموجود ميباشد كه معموال قانون پروازي در هواپيما Flight Planمقدار سوختي كه بر اساس

)ضميمه شماره Annex 6در Jet( وچه براي هواپيماهاي Propellerهواپيما چه براي هواپيماهاي ملخي )

ايکائو(تعريف شده است . 6


مسعود فرجی

Unusable Fuel

Unusable تکميل گردد را Run-Out-Testمقدار سوخت باقي مانده داخل هواپيما بعد از آنکه يك

Fuel میگویند.

Unusable Fuelاين تست معموال توسط سازنده هواپيما انجام ميشود و مقدار سوخت باقي مانده همان

هر هواپيما وجود دارد . POHميباشد كه در

Zero Fuel Weight

وزن هواپيما به همراه بار و مسافر بدون سوخت .

Zero Fuel Weight = B.E.W + Payload

Ramp Weight

وزن هواپيما به همراه بار و مسافر و سوخت .

Ramp Weight = Z.F.W + Usable Fuel


مسعود فرجی

Take Off Weight

اگر وزن سوخت مصرفي براي روشن كردن موتور و سوخت مصرفي براي رسيدن هواپيما تا سر باند را از

Ramp Weight . هواپيما كم كنيم اين وزن حاصل ميشود

(Run up Take Off Weight = Ramp Weight - Fuel Used For Start , Taxi And Engine)

Landing Weight

كم كنيم . T.O.Wوزن هواپيما هنگامي كه سوخت مصرفي پرواز را از

Landing Weight = Take Off Weight - Fuel Used During Flight

Basic Operation Weight

مي باشد كه در اين وزن Basic Empty Weightاندازه گيري محاسبات وزني در هواپيماهاي سبك مبدا

پروازي همراه با وزن مسافرين محاسبه ميگردد Crewوزن

ميباشد كه در اين Basic Operating Weightشاخص محاسبات وزني Transportولي در هواپيماهاي

هواپيما محاسبه ميشود . Basicهاي مربوط به هواپيما در وزن Manualپروازي و Crewنوع هواپيماها وزن

Basic Operation Weight = B.E.W + A/C Crew + BAG + A/C Manual

هميشه از طرف سازنده هواپيما محدوديت براي وزن هواپيما گذارده شده كه پرواز خارج از اين محدوده خطر

ناك است .


مسعود فرجی

وزن آن بيش از حداكثر باشد معايب زير را به دنبال خواهد داشت :پرواز با هواپيمايي كه

Longer Take Off Roll Reduced Climb Rate

Reduced Cruising Speed

Increased Fuel Consumption

Increase Stall Speed

Increase Landing Roll

در كنار اين مطلب كه هميشه بايد وزن هواپيما در محدوده مجاز باشد باالنس هواپيما هم به همان اندازه مهم

است.

Elevatorهواپيما دارد و ميزان تاثير پذيري Stabilityبه طوري كه باالنس يك هواپيما تاثير مستقيم روي

را شديدا تغيير ميدهد .


مسعود فرجی

حال در محاسبات وزن و تعادل ابتدا بايد چند اصطالح را مطرح كنيم :

Datum Line

خطي فرضي است كه معيار محاسبه مسائل وزن و تعادل است اين خط معيار محاسبه گشتاور هر وزن داخل

هواپيما ميباشد .

اين خط هميشه از طرف سازنده تعريف ميشود كه معموال جلوي هواپيما فرض ميشود .

Arm

ميگويند . Armرا Datum Lineفاصله هر جسم تا

Armمنفي و براي اجسامي كه پشت آن قرار دارند Armقرار دارند Datum Lineكه جلوي براي اجسامي

مثبت در نظر ميگيريم .

آن را ميتوان محاسبه Momentدارد Datum Lineاز محاسبه گشتاور هر وزن به نسبت فاصله اي كه از

هواپيماست CGكه همان كلي هواپيما Armهواپيما Total Weightو Total Momentكرد از قياس

بدست مي ايد .

Moment

يا گشتاور مي نامند . Momentآن Armحاصل ضرب وزن يك جسم را در

و از Total Momentاگر گشتاور تمام اجسامي را كه در هواپيما موجود است محاسبه كتيم از قياس آنها

را بدست مي آوريم. Gross Weightمجموع وزن آنها

كلي هواپيما . Armعبارت است از CGپس ميتوان به عبارت ديگر اين گونه بيان كرد كه

CG داراي يك دامنه ميباشد كه به آنCG Range ميگويند

را طوري محاسبه كنيم كه در اين دامنه باشد . CGميباشد و هميشه بايد Aftو Forwardكه داراي دو حد


مسعود فرجی

شدن هواپيما گردد Tail Heavyشدن يا Nose Heavyلي باشد كه باعث اگر توزيع بار در هواپيما به شک

براي پرواز محسوب ميشود كه به معايب آن عبارتست از : Disadvantageدر هر دو صورت يك

CG Too Far Forward :(Nose Heavy)

Too Stable

Increase Take Off Distance

Reduce Rate Of Climb

It Can Not Clear On stack After Take Off

Increase Stall Speed

Positive Pressure On Elevator During Cruise Landing

Critical Time

مي باشد . Landingدر هنگام Nose Heavyپرواز با يك هواپيماي

CG too Far Aft (Tail Heavy) :

1- Unstable (Difficult To Control )

2- Short Take Off Distance ( Ground Effect )

3- Stall Speed ----( High Speed = Stall Speed Increase& Low Speed = Stall

Speed Decrease)

4- Positive Pressure On Elevator During Cruise

5- Stall Recovery

نقطه اي است كه CGكه هواپيما تعريف ميشود پس ميتوان گفت CGچون محل تالقي سه محور هواپيما

هواپيما بتواند حول آن نقطه و نسبت به سه محور خود داراي گشتاور باشد .

Gross Weightبا توجه به اين تعريف پس ميتوان نوشت كه اگر گشتاور كلي هواپيما را داشته باشيم و با

را مشخص كنيم CGهواپيما آن را مقايسه كنيم ميتوانيم جاي


مسعود فرجی

CG هواپيما روي محور طولي هواپيما جابجا ميشود ولي اگر از كنار به هواپيما نگاه كنيمCG هميشه روي

MAC جابجا ميشود كه اين جابجايي به طولCG Range .بستگي دارد

CG هواپيما روي محور طولي جابجا ميشود به همين جهتPeach Motion هواپيما تحت تاثير اين حركت

قرار ميگيرد

و Longitudinal Stabilityهواپيما تاثير مستقيم داشته و Stabilityبر CGطرفي ديگر تغيير از

Vertical Stability را تحت تاثير خود قرار ميدهد

ميباشد . Longitudinal Stabilityتغيير ميکند CGي كه با تغيير Stabilityولي مهمترين

هر هواپيما تعريف ميشود كه اصطالحا آنرا POHدر CGان تغيير به همين جهت از طرف سازنده هواپيما ميز

CG Range ياCG Limit ياSafe Support Zone مينامند

Loading هواپيما مي بايست به صورتي باشد كه هميشهCG در اين محدوده قرار گيرد تا اينکه خلبان

Positive Elevator Control حاسبه داشته باشد و بتواند هدف اصلي مCG . را تامين كند

است . High Speedتا Low Speedكنترل هواپیما از CGاصلی از محاسبه هدف


مسعود فرجی

Performance

به عکس العمل هواپيما در شرايط مختلف جوي ميگويند يا به تعبيري ديگر انتظاري كه از عملکرد هواپيما در

راستاي طراحي كه براي آن در نظر گرفته شده است .

موثرند عبارتند از : Performanceمهمترين عواملي كه روي

Performance = Atmospheric Condition +Air Density

(هوا چگالی) + (جوی وضعیت) = )كارایی هواپیما(

Thrustو هم بر روي نيروي رانش يا همان Lift آن است كه هم روي نيروي Air Densityعلت اهميت

يك رابطه مستقيم است . Performanceتاثير ميگذارد و رابطه آن با

تاثير ميگذارند عبارتند از : Air Densityعواملي كه بر روي

Temperature )دما(

ميشود . Air Densityافزايش آن باعث كاهش


مسعود فرجی

Pressure )فشار(

ميشود . Air Densityافزايش آن باعث افزايش

Humidity )رطوبت(

ميشود . Air Densityافزايش آن باعث كاهش

نکته مهم :

و Temperatureیک هواپیماتاثیر دارد Performanceمهمترین عاملی كه روی

Atmospheric Condition . است

نکته مهم :

با تغییر دما فشار حتما تغییر میكند ولی ممكن است با تغییر فشار دما تغییر نكند .

ISA Condition

1) Temperature = 15 C Or 59 F

2)Pressure = 1013.2 Milibar Or 29.92 In. Hg

3)Standard Laps Rate :

درجه فارنهايت افت كند و 5.3درجه سانتيگراد يا 2كه باال ميرويم دما ft 0111به اين صورت كه به ازاي هر

ميلي بار كاهش داشته باشد . 53وه يا صعود يك اينچ جي ft 0111فشار به ازاي هر


مسعود فرجی

هر سطحی از این فرمول كمک میگیریم : ISAبرای بدست آوردن

ISA Temperature = 15 – (Alt/1000*2)

Q Codes :

QFE

ستگاه است .همان فشار حاضر در اي

را به ما نشان ميدهد به تعبير ديگر اگر اين فشار را 1عدد Altimeterاگر در يك فرودگاه اين فشار را ببنديم

در پرواز ست كنيم فاصله هواپيما تا سطحي را كه روي آن در پروازيم را به ما ميدهد كه اصطالحا

مينامند Absolute Alt آنرا

ميگويند . Heightايکائو( به آن 6 )ضميمه شماره Annex 6 در


مسعود فرجی

QNH به فشار سطح دريا تبديل كنيم اين فشار بدست مي Standard Laps Rateاگر فشار ايستگاه را با توجه به

آيد .

ميباشد . Arrivalو Departureاين فشار معيار پرواز هواپيما هنگام

را ست ميکنيم . QNEمايلي فرودگاه ميباشد و پس از خروج از اين شعاع 23اعتبار اين فشار تا

به اين Annexرا به ما نشان ميدهد كه در Airport Elevationكنيم Setاگر روي زمين اين فشار را

ميگوييم . Altitudeارتفاع

به اين صورت كه اين فشار را روي باند ست توسط اين فشار وجود دارد Altimeterيك روش چك هم براي

ft 53ميکنيم بايد ارتفاعي كه به ما نشان ميدهد همان ارتفاع واقعي باند باشد كه حداكثر خطاي قابل قبول

است .

QNE ميگويند. 29.92به فاصله از خط فشاري

ميگوييم . Standard Datum Planeكه به اين خط فشاري اصطالحا

Flightبه آن Annex در كه ميگوييم Pressure Altميخوانيم همان 29.92ي را كه نسبت به ارتفاع

Level . ميگويند

QFE به فشار سطح دريا تبديل كنيم فشار واقعي سطح دريا بدست مي Actual Laps Rateرا نسبت به QFEاگر

آيد كه در عمليات پرواز كارايي آنچناني ندارد .

Altitude

باشدميگوييم . Altimeterبه فاصله عمودي هواپيما نسبت به هر خط فشاري كه روي


مسعود فرجی

Types Of Altitude

Indicated Altitude

Current Altimeter Setting ( QNH )

Calibrate Altitude

تصحيح Position Errorو Instrument Errorو Installation Errorرا نسبت به Ind.Alt اگر

بدست مي آيد . CAL. Alt كنيم

True Altitude تصحيح كنيم Non Standard Temperature( و PRES. Altرا نسبت به ارتفاع) CAL. Altاگر

TRU. Alt . بدست مي آيد

Pressure Altitude

را ميگويند . 29.92ارتفاع نسبت به خط فشاري


مسعود فرجی

Absolute Altitude

ارتفاع هواپيما نسبت به سطحي كه روي آن پرواز ميکند را ميگوييم .

Density Altitude

هاي باالتر و يا پايين تر نسبت به ايستگاه ما در Levelتغييرات شرايط جوي باعث ميگردد كه شرايط استاندارد

هواپيماي ما Performanceه ايستگاهي كه ما در آن قرار داريم حاكم گردد كه اين شرايط موجود تعيين كنند

ميگوييم . DNS. Altاست كه بر اساس واحد ارتفاع اندازه گيري ميگردد كه اصطالحا آنرا

مينامند كه High DNS. Altهاي باالتر در ايستگاه حاكم گردد اصطالحا آنرا Levelاگر شرايط استاندارد

است. Performanceعامل كاهش

مينامند كه Low DNS .Altي پايين تر در ايستگاه حاكم گردد اصطالحا آنرا ها Levelولي اگر شرايط

هواپيما مي باشد . Performanceعامل افزايش

دارد . Air Densityرابطه معکوس با DNS. Altبه عبارت ديگر

Performance Types

هواپيما به پنج بخش تقسيم ميشوند كه عبارتند از : Performanceكال

1) Take Off Performance (T.O.W )

2) Climb Performanc

3) Cruise Performance

4) Descend Performance

5) Landing Performance.


مسعود فرجی

Take Off Performance كند تا در اين مسافت به سرعتي به Fast Taxiدارد كه مقداري روي باند هواپيما براي بلند شدن از زمين نياز

كافي براي برخاستن را بدست مي آورد . Liftبرسد كه در اين سرعت هواپيما Lift Off Speedنام

جزو قسمتهاي بحراني پرواز به حساب مي آيند Landing Partو T.O Partچون

هواپيما Safetyبراي منظور همين به T.O.W دقيقه بعد از 3الي 5و Landing از قبل دقيقه 3 الي 5

در نظر ميگيريم . ft 31در انتهاي باند يك مانع فرضي به ارتفاع

Clearمانع را ft 31شدن هواپيما مقدار مسافتي كه هواپيما نسبت به زمين طي ميکند تا Airborneبعد از

. لحاظ ميکنيم T.O.W Part كند را جزو

Take Offيا Ground Rollبرسد را Lift Off Speedمقدار مسافتي را كه هواپيما طي ميکند تا به

Roll مينامند

Total Distanceكند را Clearرا ft 31و مسافتي كه هواپيما طي ميکند تا مانع Ground Rollمجموع

ميناميم . Take Off Distanceيا

ft 31ميگيرد تا جايي كه Take Off Thrustاز زماني است كه هواپيما Take Off Distanceمحاسبه

ميکند . Passمانع فرضي را

تاثیر میگذارند به این شرح اند : T.O Performanceعواملی كه روی

Temperature

كافي مسافت بيشتري روي Liftميشود . در نتيجه بايد براي توليد Air Densityافزايش دما باعث كاهش

زياد ميشود و اين عامل Total Distanceافزايش پيدا ميکند در نتيجه Ground Rollباند بدود يعني

هواپيما خواهد بود . Performanceكاهش


مسعود فرجی

Pressure

ي كافي مسافت كمتري رو Liftميشود . در نتيجه بايد براي توليد Air Densityافزايش فشار باعث افزايش

كم ميشود و اين عامل Total Distanceكاهش پيدا ميکند در نتيجه Ground Rollباند بدود يعني

هواپيما خواهد بود . Performanceافزايش

Humidity

كافي مسافت بيشتري Liftميشود . در نتيجه بايد براي توليد Air Densityافزايش رطوبت باعث كاهش

زياد ميشود و اين عامل Total Distanceافزايش پيدا ميکند در نتيجه Ground Rollروي باند بدود يعني

هواپيما خواهد بود . Performanceكاهش

A/C Weight

ود پس در نتيجه مورد نياز در سرعت باالتري براي هواپيما تامين ش Liftافزايش وزن هواپيما باعث ميشود كه

T.O Distance زياد ميشود و اين عامل كاهشPerformance . هواپيما خواهد شد

Wind داشته باشيم هواپيما زود تر Head Windدر نتيجه اگر Liftباد روبرو نيرويي است مثبت در جهت توليد

Lift كافي را بدست مي اورد در نتيجهT.O Distance كم شده وPerformance . افزايش پيدا ميکند


مسعود فرجی

هواپيما ميشود و هيچگونه Ground Speedداشته باشيم اين مسئله عامل افزايش Tail Windاما اگر

را زياد ميکند و در نتيجه T.O Distanceزياد ميشود Ground Speedندارد چون Liftتاثيري بر توليد

Performance . كاهش ميابد

نشويم اين عمل باعث افزايش Offداشته باشيم چون از فرامين كمك ميگيريم تا Cross Windواگر

Total Drag هواپيما ميشود در نتيجهT.O Distance را افزايش داده وPerformance . را كاهش ميدهد

Runway surface

ضريب اصطکاك سطح باند از حد الزمه هر حركت وجود يك ضريب اصطکاك متعارف ما بين دو سطح است اگر

هواپيما به طور غير مستقيم صرف غلبه كردن بر اين اصطکاك Thrustمتعارف خود بيشتر باشد مقداري از

كاهش پيدا خواهد كرد . Performanceميگردد پس طول باند مورد نياز افزايش پيدا ميکند در نتيجه

هواپيما صرف ايجاد اصطکاك Thrustقداري از نيروي حال اگر ضريب اصطکاك از حد متعارف كمتر باشد م

كاهش ميابد. Performanceنرمال ميگردد پس باز هم افزايش طول باند را داريم در نتيجه باز هم

Runway Gradient

ميگردد كه مؤلفه افقي وزن در هرگاه جسمي در سطح شيب دار قرار گيرد مؤلفه وزن آن به دو مؤلفه تجزيه

باند انجام شود اين نيرو در جهت Down Slopهواپيما در Take Offجهت شيب عمل ميکند حال اگر

Thrust عمل ميکند و باعث ميشود هواپيما زودتر بهT.O Speed برسد در نتيجهT.O Distance كم شده

افزايش ميابد . Performanceو

عمل ميکند و Total Dragباند انجام شود مؤلفه افقي هم جهت Up Slopاپيما در هو Take Offاما اگر

خواهد شد T.O Distanceخود برسد اين امر باعث افزايش Lift Offباعث ميشود هواپيما ديرتر به سرعت

راكاهش ميدهد . Performanceو

Downميگردد و T.O Performanceباعث افزايش Up Slop Runwayدر كل ميتوان گفت كه

Slop Runway باعث افزايشLanding Performance . ميشود


مسعود فرجی

Turbulence Turbulence باعث افزايشStall Speed . هواپيما است

جلوگيري بکنيم الزم است كه با T.Oكردن احتمالي هواپيما بعد از Stallبه همين دليل براي اينکه از

هواپيما به Updraftپرواز كنيم تا اينکه در اثر برخورد با Normal Climb Speedسرعتي بيش از

Critical A.O.A نرسد به همين دليل زاويهClimb هواپيما بايد كمتر شود

كنيم بيشتر ميشود Clearپا مانع فرضي را 31طي ميکنيم تا T.Oدر نتيجه مقدار مسافتي كه بعد از

كاهش ميابد . Performanceر نتيجه زياد ميشود د T.O Distanceيعني

Ice ميتواند شکل Iceاز روي بدنه كامال پاك باشد به دليل اينکه وجود Iceكردن هواپيما هميشه بايد T.Oراي

Airfoil را تغيير دهد و باعث ميشود هواپيما زودترStall كند و از طرف ديگر اين مسئله باعث افزايش وزن

را افزايش ميدهد .همه اين عوامل همگي سبب Total Dragاثر ديگر آن اين است كه هواپيما ميگردد و

داشته باشيم . Performanceميشوند كه كاهش

نکته:

Anti Ice را قبل از اینكه وارد منطقه مشكوك بهIcing شویم استفاده میكنیم

. را برای از بین بردن استفاده میكنیم Deiceولی


مسعود فرجی

Climb Performance

هواپيما آغاز ميشود . Climb Performanceميشود عمال Air bornاز اينکه هواپيما بعد

هم تاثير Climb Performanceتاثير گذار بود بر T.O Performanceاز عواملي كه روي %91بيش از

ميگذارد .

اثير ت Climb Performanceبقيه عوامل بر Runway Gradientو Runway Surfaceبه جز آيتم هاي

ميگذارد.

هواپيما ميباشد يعني هر عاملي كه Rate Of Climbتغييرات Climb Performance سنجش معيار

را افزايش ميدهد . Climb Performanceگردد Rate Of Climbباعث افزايش

پس ميتوان نتيجه گيري كرد كه :

و A/C Weightو افزایش Humidityو افزایش Pressureو كاهش Temperatureافزایش

Turbulence وIce Condition همگی عواملی هستند كهClimb Performance كاهش را

میدهند


مسعود فرجی

Climbباعث كاهش Tail Windعامل افزايش و Head Windدر مورد باد ميتوان گفت

Performance. هواپيما خواهد شد

وجود دارد : Climbدر هرهواپیمایی سه سرعت برای

VX

Best Angel Of Climb Air Speed

كند بيشترين ارتفاع را در كمترين مسافت ممکن بدست مي Climbسرعتي است كه اگر هواپيما با اين سرعت

آورد .

يجهاي موتور را تحت براي هواپيما ميگردد از اين رو خلبان بايد كامال گ Sharp Climbاين سرعت باعث يك

موتور به خوبي انجام نشود به همين دليل Coolingنظر داشته باشد چون پرواز با اين سرعت باعث ميشود كه

پرواز با اين سرعت هميشه با محدوديت همراه است .

ا اويه ركردن مانع فرضي انتهاي باند است بهتر از پس از رسيدن به اين ارتفاع ز Clearچون هدف از اين سرعت

كاهش دهيم .


مسعود فرجی

VY

Best Rate Of Climb Air Speed

كند بيشترن ارتفاع را در كمترين زمان بدست خواهد آورد . Climbسرعتي است كه اگر هواپيما با اين سرعت

ميشود به همين جهت استفاده از اين سرعت داراي محدوديت Sharp Climbاين سرعت هم باعث يك

نگه دارد . Monitorرا Engine Instrumentان پرواز با اين سرعت خلبان بايد دائما ميباشد و در زم

افزايش دهد و تا VYبه VXكرد بايد سرعت خود را از Clearبعد از اينکه هواپيما مانع فرضي انتهاي باند را

ترك كند بايد اين سرعت مايلي فرودگاه ( را 3فرودگاه ) حدودا به شعاع Traffic Patternزماني كه محدوده

نگه داشتن موانعي كه در اطراف فرودگاه وجود دارد محاسبه شده است . Clearرا نگه دارد . اين سرعت براي

نکته مهم :

كاهش میابد . VYافزایش و VXبا افزایش ارتفاع

Service Ceiling

در دقيقه باشد . ft 100هواپيما MAX Rate Of Climbجايي كه

Absolute Ceiling

به هم ميرسند . VYو VXنقطه اي است كه

هواپيما صفر است Rate Of Climbارتفاعي است كه در آن

) نقطه اي كه هواپيما قادر نيست باالتر از آن برود ( .


مسعود فرجی

Cruise Air Speed

Normal Climb Air Speed

Cruise Speedا براي گرفتن ارتفاع باالتر بايد از سرعت فرودگاه هواپيم Traffic Patternبعد از ترك

هم ميگويند Economic Climb Speedاستفاده كند اصطالحا به اين سرعت

هواپيما كم Rate Of Climbدر اين است كه در اين سرعت VYو VX با سرعت اين اختالف بزرگترين

زياد و سرعت كم است . Rate Of Climbمقدار VYو VXاست ولي سرعت زياد ميشود ولي در

محاسن زیر را به دنبال دارد : Climbاستفاده از این سرعت هنگام

1)Better Engine Cooling

2)Better Forward Visibility

3)Better Navigation Speed

4)Reduce Total Time Of Cross Country

5)Reduce Engine Fuel Flow

هواپيما كه اين سرعت طبق جداول MAX Range Speedاز %53حدود اين سرعت برابر است با

Performance . قابل محاسبه است

Normal Climb Sequence

Lift Off ----- VX ----- VY ----- Cruise Climb

آن به اين صورت خواهد بود : Climbباشد ترتيب Higher Terrainاما اگر هواپيما در منطقه

Lift Off ---- VY ----- Cruise Climb


مسعود فرجی

VX براي اين حذف ميشود كه يا ارتفاع فرودگاه زياد است يا ارتفاع كم است ولي مانعي در اطراف فرودگاه

است . Higher Terrainعريف براي وجود ندارد . كه اين خود دو ت

Climb Performanceتاثیر باد بر روی

ثابت پرواز كند به دليل باد Rateپرواز كند وبا يك سرعت ثابت و با يك Head Windاگر هواپيما در شرايط

هواپيما خيلي كمتر ميباشد . Ground Speedروبرو

رتفاع مورد نظر را كند به نسبت مسافت كمتري ا Climbيعني اينکه اگر هواپيما به مدت يك زمان مشخص

قرار گيرد همان Down Windدرجه اي در حالت 081بدست مي آورد حال اگر همين هواپيما با يك گردش

هواپيما ميگردد . Ground Speedباد عاملي در جهت افزايش


مسعود فرجی

ثابت باشد ( Rateيعني اينکه براي رسيدن به يك ارتفاع مشخص ودريك زمان مشخص) درصورتيکه سرعت و

سافت بيشتري طي كرده است .م

را شروع ميکند اين Down Windاين خود عامل يك فهم غلط ميگردد يعني براي خلباني كه گردش به

هواپيما گرديده است و هواپيما Liftعامل از بين رفتن Down windتصور به وجود مي آيد كه گردش به

Climb نميکند

هواپيما نخواهد Liftهيچ تاثيري بر روي توليد Tail wind در صورتيکه اين يك تصور غلط ميباشد چون

داشت .

هواپيما ميباشد كه باعث ميشود هواپيما در Ground Speedآنچه كه باعث اين تصور غلط ميگردد افزايش

طي مسافت بيشتري بتواند به يك ارتفاع مشخص برسد كه اگر مثال مانعي در مسير وجود داشته باشد خلبان

نگه دارد . Clearكند و مانع را Climbميکند كه هواپيما نميتواند احساس

پس ميتوان مطالب فوق را در يك كالم خالصه كرد :

میگردد Angel Of Climbعامل كاهش Climb Performanceتاثیر باد بر روی

ندارد . Rate Of Climb) گرفتن ارتفاع به نسبت مسافت بيشتر ( و تاثيري بر روي

Altitude Constance --- Indicate Air Speed Constance -- Rate of Climb&Rate Of Descend Constance

Cruise Performance

Cruiseمت پرواز ميشويم در حقيقت خود ميرسيم وارد طوالني ترين قس Cruising Levelاز زماني كه به

ميباشد . Top Of Descendو Top Of Climbفاصله دو نقطه


مسعود فرجی

Endurance

ميتواند پرواز كند. Fuel Flowبه سوختي كه دارد به نسبتت زماني كه هواپيما نسبت دم

ميباشند . Power Settingتاثير بگذارند تغيير ارتفاع و تغيير Enduranceعواملي كه ميتوانند بر

Range

مقدار مسافتي كه هواپيما با توجه به سوخت موجود و سرعتي كه دارد ميتواند پرواز كند .

تاثیر میگذارند عبارتند از : Rangeعواملی كه بر روی

G.S

True Air Speed

Temperature

Altitude


مسعود فرجی

تاثیر میگذارند عبارتند از : Cruise Performanceعواملی كه بر

1) Power Setting

2) True airspeed

3) Ground Speed

4) Range

5) Endurance

6) A/C Weight

7) Engine Fuel Flow

محاسبه ميگردد . T Airspeedو يا G.Sورود به هر نقطه بر اساس Estimate Timeمحاسبه Cruiseدر

True Airspeed هواپيما سرعت واقعي آن در يكAir mass است كه اگر مؤلفهH.W و ياT.W را روي

به دست مي آيد . G.Sآن تاثير دهيم

كمك گرفت ولي يك CR3تفاع و درجه حرارت ميتوان از با توجه به ار T Airspeed براي بدست آوردن

روش ساده هم وجود دارد

بدست مي آيد . T.Sافزايش دهيم Indicated A.Sروي %2ارتفاع ft 0111به ازاي هر

ثابت ( عبارتند از تغيير ارتفاع و تغيير درجه حرارت . ISAتاثير ميگذارند ) در يك T.Sدو عاملي كه بر

نيز G.Sزياد شود T.Sافزايش پيدا ميکند اگر T.Sثابت ISAايش ارتفاع و درجه حرارت در يك با افز

هواپيما تا حدي پيدا خواهد كرد . Rangeافزايش پيدا كند پس در نتيجه

ميباشد كه Cruise Performanceدر نظر گرفته ميشود تاثير باد بر Cruiseيکي از عوامل مهمي كه در

( نه بر روي مدت Rangeبر روي مقدار مسافطي است كه هواپيما ميتواند پرواز كند ميباشد ) تاثير باد فقط

( . Enduranceزمانيکه پرواز ميکند)


مسعود فرجی

Landing Performance

هم مؤثرند . Performance Landingاثرداشتند بر روي T.O Performanceكليه عواملي كه بر روي

Approachمانع فرضي را در ابتداي باند داريم كه بهترين نوع 31ftهمان Approachدر هنگام معموال

اول باند هواپيما را بنشاند . ft 0111ارتفاع داشته و در 31ft زماني است كه هواپيما در ابتداي باند

ها مي باشند . Flapاز آن استفاده ميشود Landingيکي از وسائلي كه در موقع

Highمسئله بسيار ضروري ميباشد مخصوصا براي هواپيماهاي Landingها در زمان Flapاستفاده از

Performance از استفاده چون Flap باعث ميگردد كهApproach Speed هواپيما كمتر شود در نتيجه

Landing Distance . كوتاهتر خواهد شد

تاثير نميگذارد . Landing Distanceبه طور مستقيم بر روي Flap عمال


مسعود فرجی

ندارند و در يك پرواز No Flap Landingمسئله Transportمعموال هواپيماها مخصوصا هواپيماهاي

Normal ازFlap به هنگامLanding . استفاده ميکنند

ميشود محسوب Normalغير Landingبراي يك هواپيماي سنگين يك No Flap Landingدر اصل

هواپيما زياد مي باشد . Approach Speedچون در اين حالت

هواپيما را خلبان مد نظر داشته باشد . Tire Speed Limitچرخ هاي هواپيما بايد Touchدر زمان

Flapاز Stepحداقل يك After Touchمي آيد بايد Landingبراي Full Flapدر زماني كه هواپيما

شدن هواپيما جلوگيري شود و Airborneو از جمع شود تا اينکه وزن هواپيما سريعتر روي چرخها قرار بگيرد

هاي هواپيما باال رود . Effectiveness Breakهمچنين

است . Runway Surfaceرا تعريف ميکند Effectiveness كه عاملي مهمترين

نكته مهم

بر روی آن بیشتر از Runway Surfaceتاثیر Landing Performanceدر

RunwayGradient ون سطح باند تعریف كننده است چBreak efficiency . هواپیما است


مسعود فرجی

بايد يك سرعت مناسب را نگه دارد كه مهمترين عامل Final Approachو در Landingهواپيما در هنگام

است Indicate Air speedيك Approach Speedتعيين كننده آن وزن هواپيما است به دليل آنکه

افزايش پيدا ميکند و اگر سرعت هواپيما Landing Distanceدباش بيشتر سرعت اين از هواپيما سرعت اگر

زيادي خواهد داشت. Sink Rate نتيجه در داشت خواهد بيشتري AOA كمتر از آن باشد هواپيما

را بايد ثابت نگه دارد تا بتواند براي هواپيما يك Indicate Air Speedخلبان يك Approachدر زمان

Rate Of Descend ب را ايجاد كند و نهايتا يك مناسStabilized Approach . داشته باشد


مسعود فرجی

ثابت Approach Speedثابت را نگه دارد هميشه يك Attitudeيك Finalبه همين دليل اگر خلبان در

خواهد داشت

True Air speed وGround Speed نمي توانند براي ما معيار درستي برايApproach

Speed اع اين دو سرعت متغيرند يعني تغيير ارتف تغيير با آنکه دليل به باشندAirport Elevation

Indicate Airميتواند روي اين دو سرعت تاثير گذار باشد در صورتي كه ارتفاع فرودگاه هيچ تاثيري بر

Speed . نخواهد داشت

ته باشد :به آنها دقت داش Taxiدو مسئله بسيار مهم وجود دارد كه خلبان بايد هميشه در هنگام پرواز و

Jet Blast

هواي خروجي از موتور هواپيماهاي جت ميتواند خساراتي به هواپيماهايي كه در پشت آنها و نزديك آنها هستند

ميگويند Jet Blastوارد كنند كه به اين جريان

Jet Blast داراي سرعت و حرارت بااليي است به همين دليل مخصوصا براي هواپيماهايLight كه در پشت

كردن هستند ميتواند يك خطر بسيار جدي باشد taxiيك هواپيماي بزرگ در حال

يك هواپيما روشن باشد به آن معني است كه يا هواپيما در Anti Collision Lightبهمين دليل هر زمان

Taxiحال استارت زدن است و يا اينکه موتورهاي آن روشن است كه در اين زمان اگر بخواهيم از پشت آن

دقت داشته باشيم . Jet Blastكنيم بايد به مسئله


مسعود فرجی

Wake Turbulence

دو منطقه پر فشار و كم فشار در زير و روي بال ايجاد ميشوند و چون Liftهمانطور كه ميدانيم در زمان توليد

( انجام ميشود و با Wing Tipود اين حركت در دو سر بال) هوا تمايل دارد هميشه از پر فشار به كم فشار بر

Wing Tipباال آمدن هوا از منطقه پر فشار به منطقه كم فشار جريانات پيچشي و گردبادي شکل در دو سر

هوا روي بال از بين Air Streamبال شکل ميگيرد عمال با حركت كردن هوا از پر فشار به كم فشار چون

هواپيما كاهش مي يابد. Total Liftميروددرصدي از

كاهش مي يابد Liftها كمتر باشد درصدي كه از Wing Tip در بال مقطع سطح هرچه جهت همين به

گفته ميشود Wake Turbulenceيا Wing Tip Vortexكمتر خواهد بود كه اصطالحا به اين جريانات

كه پشت Lightيد كه مخصوصا براي هواپيما هاي كه باعث ميشود در پشت هواپيما جرانات متالطمي بوجود آ

سر يك هواپيماي سنگين پرواز ميکند بسيار خطرناك است .


مسعود فرجی

Vortex ها از زماني بوجود مي آيند كه هواپيما در حالتTake Off Attitude قرار ميگيرد كه اصطالحا آن

ميگويند Rotation Speedيا VRسرعت را

تولید شده در زمانی است كه سه شرط زیر وجود داشته باشد : Wake Turbulenceماكزیمم

1) Heavy A/C

2) High A.O.A

3) Low Speed

خواهيم داشت كه در اين دو حالت نيز ميزان قدرت Landingو Climbكه اين سه شرط را فقط در حالت

قويتر خواهد بود. Climbاين پديده در

قرار دارد . Clean Configurationچون هواپيما در

توليد شده به اين آيتمها بستگي دارد : Wake Turbulenceشدت

A/C Weight

مورد نياز هم بيشتر خواهد بود در نتيجه اختالف فشار زير و روي بال Liftهرچه وزن هواپيما بيشتر باشد

شديدتري هم خواهيم داشت . Wake Turbulenceبيشتر خواهد شد و طبيعتا

Air Density

Highهواپيما ميگردد در زمان Liftدارد و عامل افزايش Liftرابطه مستقيم با توليد Air Densityچون

Air Density ميزانWake Turbulence . افزايش پيدا ميکند

Wing Span

Wake Turbulenceكوتاهتري است Wing Spanدر دو هواپيما با وزن ثابت هواپيمايي كه داراي

كوتاهتر وارد ميشود بيشتر است . Spanشديدتري دارد چون مقدار نيرويي كه بر واحد سطح در

نزديك تر ميگردد و باعث شدت Differential Pressureبه Wing Tipكوتاهتر شود Spanهرچه

ميگردد . Wing Vortexبخشيدن به


مسعود فرجی

A/C Speed

كه High A.O.Aقياس ميکنيم يعني عمال در A.O.Aهميشه سرعت را در كنار Wing Vortexدر بحث

افزايش پيدا ميکند .Wake Turbulenceميباشد ميزان شدت Low Speedهمراه

روي بال سمت راست خالف جهت عقربه هاي ساعت و روي بال سمت چپ Wing Vortexجهت چرخش

همجهت عقربه هاي ساعت ميباشد .

Rate Of Descend 311 آن حدودft 311 تاft در دقيقه است وLevel Off Point

Knot 91زير ارتفاع است كه هواپيما در آن پرواز ميکند و سرعت آن چيزي در حدود 911ft تا 811ft آن

ميباشد .

اين زمان را را تغيير دهد مهمترين بادهايي كه Wake Turbulenceتاثير باد ميتواند زمان از بين رفتن

Quarter Tailميباشند كه از بين اين دو نوع Quarter Tail Windو Tail Windافزايش ميدهد

Wind . ميتواند تاثير بيشتري داشته باشد

دقيقه است . 3الي 5كنيم Operationر كل حداقل زماني كه ما ميتوانيم در پشت يك هواپيماي سنگين د

ي وجود ندارد Wake Turbulenceپيما روي زمين است عمال در زماني كه چرخهاي هوا

در نظر Wake Turbulenceبراي هواپيما Before Take Offو After Landing پس ميتوان گفت

گرفته نميشود .

هواپیماهای دیگر بر هواپیمای خود باید این پنج wake Turbulenceكال برای جلوگیری از تاثیر

شته باشیم :حالت را به خاطر دا

1 - Lift Off Point هواپیمای سبک باید قبل ازLift Off Point هواپیمای سنگین باشد و

هواپیمای سنگین باشد. Flight Pathهواپیمای سبک باید باالتر و موازی Flight Pathهمچنین

2 - Lift Off Point هواپیمای سبک باید بعد ازTouch Down Point باشد . هواپیمای سنگین


مسعود فرجی

3 - Touch Down Point هواپیمای سبک باید قبل ازLift Off Point . هواپیمای سنگین باشد

4 - Touch Down Point هواپیمای سبک باید بعد ازTouch Down Point هواپیمای سنگین

. هواپیمای سنگین باشد Flight Pathهواپیمای سبک باید باالتر و موازی Flight Pathباشد و

5 - Traffic Pattern یک هواپیمای سبک باید داخلTraffic Pattern . هواپیمای سنگین باشد

Wind Component Chart

ميگويند Angel Off Runway را Runway Heading و Wind Direction اختالف

1) Runway Heading – Wind Direction = 0 Full Head Wind

2) Runway Heading – Wind Direction = 180 Full Tail Wind

3) Runway Heading – Wind Direction = 90Full Cross Wind

4) Runway Heading – Wind Direction< 90 Quarter Head Wind

5) Runway Heading – Wind Direction> 90 Quarter Tail Wind

آئرودینامیک هواپیما

Education