آیرودینامیک چیست؟
آیرودینامیک (Aerodynamics) علمی است که حرکت نسبی هوا و اشیاء را بررسی می کند؛ نظیر افتادن باد در بادبان های یک قایق و یا حرکت یک شئی در هوا.
- بادباک چگونه پرواز می کند؟
- گلایدر چگونه بدون موتور در هوا پرواز می کند؟
- چگونه یک هواپیمای جمبوجت با وزن بیش از 350 هزار کیلوگرم، در هوا به پرواز در می آید؟
آیرودینامیک علمی است که به این سوال ها پاسخ می دهد.
سطح بالای بال هواپیما انحنا دارد، اما این انحنا در سطح زیری کمتر است. این شکل را ایرفویل می نامند. وقتی هواپیما به حرکت در می آید، هوایی که از سطح بالایی بال می گذرد، باید مسافت بیشتری را طی کند و به همین دلیل، لازم است سرعت بیشتری داشته باشد. بر اساس یک قانون علمی به نام اصل برنولی، فشار هوا (یا فشار یک مایع)، با افزایش سرعت جریان هوا (یا مایع) کاهش می یابد. به این ترتیب، چون در سطح بالایی بال هواپیما، فشار هوا کمتر می شود، بر بال، نیرویی رو به بالا وارد می آید. این نیروی رو به بالا را برا می نامند. هرچه سرعت هواپیما بیشتر شود، مقدار برا نیز افزایش می یابد.
اما نیروی بازدارنده ای نیز بر هواپیما اثر می کند که همان مقاومت هوا است. مقاومت هوا را پسا می نامند. پسا نیز با بالا رفتن سرعت هواپیما افزایش می یابد. در طراحی هواپیماهای تیز پرواز، نیروی پسا یکی از مشکلات اصلی است؛ زیرا این نیروی مقاوم، سریع تر از سرعت هواپیما بالا می رود. برای کاستن از پسا، باید تمام قطعات هواپیما که با هوا در تماس هستند، دوکی شکل ساخته شوند. این شکل، به راحتی به هوا اجازه عبور می دهد و از مقدار مقاومت آن می کاهد.
هواپیماها، اتومبیل ها و قطارها همه با بدنه های صاف و انحنادار ساخته می شوند تا پسا را کاهش دهند. هنگام طراحی این وسائل، مدل های آنها را در تونل باد آزمایش می کنند. در این تونل، پنکه های قوی، باد را به روی مدل می وزانند. اگر هوای تونل را با دود مخلوط کنند، طراحان می توانند چگونگی جریان هوا در اطراف مدل را ببینند. با ایجاد اصلاحات و تنظیم های لازم می توان به کارآترین شکل آیرودینامیک دست یافت.
منابع
مقاله علمی و آموزشی «آیرودینامیک چیست؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب Kingfisher Science Encyclopedia، تالیف Catherine Headlam ترجمه محمود سالک از نشر Kingfisher Books، منتشر شده در 1991 با شابک 9780862728533 به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
