در این مقاله قصد داریم به بررسی اثر Dihedral بر روی پایداری هواپیما های بال ثابت پرداخته و در مورد بال های رو به بالا ( Dihedral Wing ) بحث کنیم.
بال های رو به بالا ( Dihedral Wing )
برخی از هواپیما های بال ثابت دارای بال ها یا ایرفویل هایی با زاویه رو به بالا هستند. به این زاویه چند درجه ای رو به بالا Dihedral گفته شده و به این نوع بال های رو به بالا Dihedral Wing می گویند.
دلیل استفاده از این نوع بال های رو به بالا این است که این بال ها باعث پایداری بیشتر هواپیما ها در محور Roll شده و باعث می شود هواپیما با استفاده از انحراف چند درجه ای رو به بالای بال ها بتواند به راحتی خود را به سطح تعادل در محور Roll برساند.
البته این نوع بال ها علاوه بر مزایا دارای معایبی نظیر کاهش بازدهی بال ها و مقاومت در برابر حرکت Roll هواپیما و دور زدن آن نیز هستند که در ادامه به بررسی دقیق تر این معایب خواهیم پرداخت.
اثر Dihedral
همانطورکه گفتیم بال هایی با زاویه رو به بالا می توانند در پایداری و تعادل هواپیما در محور Roll تاثیر بسیار زیادی داشته باشند. اما اثر Dihedral چیست و این پایداری چطور اتفاق می افتد؟
هواپیما هایی بدون زاویه بال که به اصطلاح به آن ها بال های زاویه صفر نیز گفته می شود مانند مثال زیر را در نظر بگیرید. هنگامی که هواپیما به یک سمت در محور Roll حرکت کند باعث برهم خوردن تعادل هواپیما در این محور خواهد شد. علاوه بر آن هواپیما به سمتی که چرخیده در هوا لیز خواهد خورد و به آن سمت کشیده خواهد شد که باعث تغییر مسیر هواپیما شده و شما زمان بیشتری را باید صرف به تعادل رساندن و پایدار کردن کنید.
اما در بال های Dihedral پس از چرخش هواپیما به یک سمت کشیده می شود و باعث ایجاد جریان هوای مخالف در آن سمت می شود و به دلیل زاویه کمی که بال ها دارند این باد مخالف به زیر بالی که در سمت پایین تر قرار دارد حرکت کرده و بال را به سمت بالا تا محدوده تعادل وپایداری هل می دهد.
باور غلط در مورد اثر Dihedral
برخی بر این باورند که در بال های Dihedral به دلیل زاویه رو به بالایی که بال ها دارند در صورت چرخش بال پایین تر گشتاور بیشتر ایجاد می کند و باعث به تعادل رسیدن هواپیما می شود .در صورتی که اینطور نیست. گشتاور به دوپارامتر نیرو و فاصله از جسم بستگی دارد که در هواپیما همیشه نیروی بالابرنده در هر دو بال و فاصله مرکز تراست و مرکز ثقل هواپیما یکی است پس عملا گشتاور اعمالی توسط هر بال در هر شرایط یکسان است.
معایب ایرفویل های رو به بالا
علاوه بر مزایا بال هایDihedral دارای معایبی نیز هستند که در زیر به آن ها اشاره شده است.
- بال های Dihedral تمام توان تولیدی خود را صرف ایجاد نیروی بالابرنده یا برآ نمی کنند و از این رو در بال های Dihedral بازدهی بال هیچگاه صدرصد نخواهد بود.
- به دلیل اثر Dihedral بال های رو به بالا همیشه در برابر چرخش های محور Roll مقاومت می کنند و از این رو هواپیما ها برای چرخیدن و تغییر جهت نیاز دارند تا نیروی بیشتر را صرف غلبه بر اثر Dihedral کنند.
