موضوع اليوم هو موضوع شيق جدا وبسيط ومفيد فى الوقت ذاتة وهو عن ال
Wing-configuration وهو باختصار انواع اجنحة الطائرات والمقاتلات والاختلاف بينهم وايضا بعض المميزات والعيوب التى ترتبط بالتصمم
وتكمن اهميه التصميم فى اختلاف الطائرة حيث ان كل نوع له اجنحتة الخاصة المناسبة لطبيعة الطائرة مثل الحمولة والارتفاعات التى ستعمل علية الطائرة وكم الوقود المستخدم وهل تحتاج مساحة لحمل المحركات على الاجنحة وما السرعة التى ستطير بها هل هى سرعة عالية جدا ام منخفضة وغيرهم الكثير الذى يؤثر فى اختيار نوع الاجنحة . ومن هنا ناتى لشرح انواع الاجنحة المختلفة
Rectangular Wing: هو تصميم مستطيل الشكل , وهو تصميم جيد لاغراض متعددة حيث يمكن من خلاله حمل حمولات جيدة والطيران بسرعات مناسبة , اهم مميزات هذا الجناح سهولة صناعتة ورخص تكاليف صناعتة وسهولة التحكم خلال الطيران ولكنه تصميم متوسط الاهمية لانه لا يوفر امكانيات كبيرة , من امثلة الطائرات التى تملك جناح بهذا التصميم ال
A-10*****************Swept Wing : يعتبر هذا التصميم انه التصميم العصرى للمقاتلات والطائرات حيث انه الاكثر انتشارا سواء فى الاستخدام المدنى ام العسكرى ,والمقصود بال Swept هو رجوع الاجنحة الى الخلف ويرجع اهمية التصميم الى حاجة المقاتلات الى الى سرعات عالية جدا وهو ما يوفرة التصميم لانه يقلل من تاثير ال drag ومنه تستطيع المقاتلة الطيران بسرعات عالية الى جانب انه يعطى قدرات جيدة على الارتفاعات الشاهقة , مثال هذا التصميم ال
f-16 , f-18 ,su-27, تعتبر ال
mig-15 من اول الطائرات بهذا التصميم
*******************Forward swept : هو تصميم مشتق من ال
Swept Wing حيث يتم سحب الاجنحة الى الامام وهو ما يعطى نفس امكانيات التصميم الاصلى الى جانب ان المقاتلة يمكن التحكم بها بسهولة عن اقترابها من ال
stall speed وهو اقل سرعة ممكن ان تطير بها المقاتلة , حيث يستطيع هذا التصميم تلافى هذا العيب الموجود فى التصميم الاصلى , رغم ذلك هذا التصميم غير شائع , مثال على هذا التصميمي ال
Sukhoi Su-47****************variable-sweep wing : هو تصميم عن طريقة يستطيع الطيار التحكم فى الاجنحة لتغيير موضعها سواء سحبها الى الذيل فتستطيع العمل جيدا على الارتفاعات العالية او سحبها لموقعها الرئيسى فتستطيع العمل افضل على الارتفاعات المنخفضة كما انها تتلافى عيوب كل تصميم سواء كان ال
swept او ال
Delta ولكن ما يعيبها هو تعقيد تصنيعها وثقل وزنها عن المقاتلات ذات الجناح الثابت , هناك العديد من المقاتلات الناجحة بهذا التصميم ورغم ذلك لم ينتج اى طائرة بهذا التصميم منذ 1992 حيث تم بناء ال
Tu-160 . من الطائرات والمقاتلات بهذا التصميم ال
Mirage G و F-14 Tomcat و MiG-27 و Su-24 و Tu-160 و B-1 Lancer*****************Delta Wing: هو تصميم متقدم مشتق من ال
Swept Wing وهو بالاساس يقوم على مد الاجنحة اكثر الى الخلف وهو ما يعطى قدرات اضل على مقاومة تاثير ال drag , يتميز التميم بانه يعطى قدرات رائعة على العمل على الارتفاعات الشاهقة ولكن يعيبة انه يتوجب الطيران بسرعة عالية جدا حتى يستطيع الجناح ان يعطى الفاعلية المنشودة لهذا لا يتواجد هذا التصميم الا بالمقاتلات التى تطير بسرعات
supersonic او فى حاله الطائرات المدنيه مثل ال
tu-144 التى تستطيع الطيران بسرعات تتخطى 1 ماخ , كما يعيب التصميم ان الحمولة تكون قليلة نسبيا عن ال
swept , كما ان التصميم يعيبة قلة ال
stability. او الثبات , تعتبر المقاتلة
Convair F-102 Delta Dagger اول مقاتلة بهذا التصميم فى امريكا واول مقاتلة فى التاريخ بجناح دلتا وبدون ذيل او
tailless delta .
ينقسم تصميم الدلتا الى عدة انواع مشتقة منها
1. Tailless delta وهو جناح دلتا بدون ذيل للطائرة مثل
الميراج 5 و الميراج 2000 والرافال والتايفون
2.Tailed delta وهو تصميم دلتا يصاحبة وجود ذيل بالطائرة لزيادة الثبات , ومثال علية الميج 21
3.Cropped delta وفيه يقص ال tip الخاص بالجناح وهو ما يقلل ال drag الخاص بالجناح
4.Compound delta هو تصميم غير شائع عندما يكون المنطقة التى تربط الجناح بالبدن ممتدة الى الامام وهو ما يسمح للمقاتلة بزيادة القدرة على الارتفاع خلال زوايا الهجوم العالية كما يوخر ال stall speed وهو ما يسمح للمقاتلة بالطيران بسرعات ابطاء من الطبيعى مثال على التصميم SAAB DRAKEN , Tupolev Tu-144
5.Ogival delta هو تصميم يشبة ال
Compound delta نوعا ما ولكن الاطراف تاخذ شكل مموج وهو ما يظهر فى الطائرة
Concorde****************** Flying wing : هو تصميم يكون به الجسم الحقيقى للطائرة هو الجناح نفسة اى ان الطائرة ليس بها بدن منفصل يرتبط به الجناح ولكنهم جزء واحد او جناح ممتد به البدن والكابينة وهو ما يتمثل فى طائرات مثل القاذفة , يعتبر هذا التصميم الاكثر فاعلية هوائيا حيث انه يوفر هذا التصميم افضل مقاومة لل
drag , كما انه يعطى الجناح اكبر فاعلية من حيث قدرات الجناح لانه يعطى عمق اكثر من رائع يقلل مع الوزن ويمكن الطائرة من حمل كميات هائلة من الوقود , ولكن يعيب التصميم هو قلة الثبات وصعوبة التحكم ولمجابهة هذا العيوب قد تؤثر بشكل كبير على مميزات التصميم , تعتبر الطائرة الالمانية
Horten Ho 229 او طائرة بمحركين بهذا التصميم ومن احدث الطائرات بهذا التصميم القاذفة الامريكية
B-2 Spirit **********************Trapezoidal wing : هو تصميم عالى القدرات , يمكن تميزه شكليا بانه
sweep للاجنحة عند مقدمتها الى الخلف و
sweep للاجنحة من ناحية الخلف الى الامام , يوفر هذا التصميم قدرة عالية على مقاومة ال
drag ويعطى الجناح قوة تحمل عالية , الى جانب انه جيد فى المناورة , تعتبر كل الطائرات التى تضمنت على هذا التصميم جائت من الولايات المتحدة الامريكية واخرها المقاتلتين الشبحيتين
F-22,F-35********************Wing planform______________
هنا نتحدث عن موضع مرتبط بتصميم الجنحة الا وهو
Wing planform وهو يعنى الصورة التظليلية للجناح عند رؤيتة من اعلى او من اسفل . وهو ما يعبر عنه ال
Aspect ratio او نسبة الطول الى العرض للجناح , وللاختصار هو مدى طول الجناح ومدى عرضة عند رؤيتة من الاعلى او من الاسفل والغرض الرئيسى من اختلاف ال
planform هو القدرة على توقع الايروديناميكية للطائرة او بمعننى ادق هل هذا الطائرة مخصصة للنقل ام الاستعراض الجوى ام ال
dogfighting وهو ينقسم الى ثلاثة انواع كالتالى
Low aspect ratio : وهو عندما يكون الجناح قصير من حيث الطول وكبير من حيث العرض , وهو ما يميزة انه يكون ذو كفاءة من حيث قوة البدن الخاص بالجناح ويعطى قدرات عالية لمعدل الالتفافات السريعة ,وهو مستخدم فى المقاتلات الحديثة مثل Eurofighter و Su-27 و F-22 و F-104 Starfighter , وايضا مقاتلات قديمة نسبيا مثل الميج 21
*****Very low aspect ratio هو مشتق من النوع السابق وبه نفس المييزات الى جانب قدرات اضافية منها صناعة طائرة قوية جدا من ناحية التحمل للضغط والطيران بسرعات عالية جدا مثل
X-15 ولحمل حمولة ثقيلة جدا فى احيان اخرى مثل
Concorde*****Moderate aspect ratio : هو جناح متوسط الطول والعرض وهو الشكل الشائع لطائرات المخصصة للاغراض للتدريب ومقاتلات الحرب العالمية الثانية
*****High aspect ratio : فى هذا الشكل يكون الجناح طويل ورفيع من حيث العرض , هذا الشكل جيد هوائيا حيث ان تاثير ال drag منخفض وعادتا يستخدم لطائرات تحلق على ارتفاعات شاهقة وبسرعات دون سرعة الصوت ولوبسبب ذلك تستطيع الطائرات بهذا الشكل البقاء فى الجو فترات طويلة كما انها تطير بسرعات عادتا منخفضة هتكون موفرة للوقود ,قد تستطيع الطائرات بهذا التصميم الطيران بسرعات عالية اذا كان الجناح Swept . معظم طائرات التجسس تكون بهذا الشكل , مثال عليها Lockheed U-2 و ال Predator and Global Hawk . ويمكن اشتقاق Very high aspect ratio من هذا الشكل مثل حيث يكون الجناح عرضة قصير جدا ومن حيث الطول فيكون طويل جدا
******************
هناك عوامل يوثر ويتاثر بها ال planform مثل
1.Structural حيث ان High aspect ratio الذى يتمثل فى طول الاجنحة قد يؤدى الى حدوث التوائات بالجناح عندما تكون هناك حمولة وهو ما يكون غير مرغوب فيه فى بعض الاحيان , وهو ما يتطلب بناء الاجنحة بمواد تتحمل هذه الالتوائات .
2.Maneuverability القدرات على المناورة يوفرها ال Low aspect ratio لانه يعطى قدرات على الالتفاف السريع عكس الاجنحة الطويلة التى يكون تنفيذ الاتفافات بها بطىء نسبيا لذا فان المقاتلات دائما يكون ال planform لها Low aspect .
3.Practicality يعتبر ال Low aspect اكثر عمليا من High aspect لانه يمكن تخزين كمية وقود جيدة ووسائل هبوط الطائرة وانظمة اخرى مثل الصواريخ والقنابل
4.Airfield Size لاعتبارات هندسة بالمطارات والقواعد الجوية تكون الهناجر بحجم معين لذا يفضل دائما ان تقترب الطائرة فى شكلها من ال Low aspect لتسهيل تخزينها
************
*******************
Tailplanes and foreplanes
هناك اطراف يتم استخدامها مع الاجنحة لزيادة الثبات وزيادة التحكم بالطائرة منها
1.tailplane وهو الذيل التقليدى للطائرة
2.Canard هو عبارة عن زعنفة امامية على جانبى الكابينة تم استخدام الكانارد قديما عند بدء تصنيع الطائرات ثم اختفى مع بداء الحرب العالمية الاولى حتى ظهرت المقاتلة السويدية Saab Viggen عام 67 , الكانارد له عده فوائد منها توفير airflow over the main wing + lift فتساعد المقاتلة على سرعة الاقلاع من ممرات قصيره مثثل حاملات الطائرات , كما انها تزيد ال manoeuvrability او المراوغة
3.Three surface وهو ان يكون بالمقاتلة ثلاثة اطراف وهى الكانارد والاجنحة والذيل وهو ما يتواجد فى المقاتلة الروسية Sukhoi Su-33
4.
Tailless وهو عدم ادماج اى اطراف داعمة للاجنحة سواء كنارد او ذيل مثل
الميراج 2000وصلنا الى ختام الموضع اتمنى ان يكون عجبكم وان يستفيد به بعض الاعضاء + الموضوع بحث ومجهود شخصى وارجو الطلب او الاستئذان عن الرغبة فى النقل او الاقتباس
المصادر
http://www.airplanedesign.info/24.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Aspect_ratio_%28wing%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Wing_configuration
http://www.aeronautics.nasa.gov/pdf/wing_design_k-12.pdf