مباني پرواز

در میان تمام رشته‌هایی که به هر نحوی مرتبط با صنعت هواپیمایی هستند، توصیف رفتار و چگونگی پرواز هواپیما، مبحثی بسیار مهم و پایه به‌شمار می‌رود و در بین دروس مربوطه از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است. متأسفانه نبود یک منبع جامع و مناسب به زبان فارسی در خصوص این مبحث، سبب گردیده تا دانشجویان و علاقه‌مندان، برای رفع نیاز‌های علمی خود به کتب زبان اصلی مراجعه کنند که همین امر، سبب کاهش سرعت و سهولت در آموزش شده و در اکثر موارد نیز، خستگی ناشی از ترجمه متون اصلی، میل و رغبت خواندن کتاب را از خواننده دور می‌کند.
کتابی که در حال حاضر پیش روی شما است، بیانگر توصیفی جامع از هواپیما و چگونگی پرواز آن می‌باشد که در نوشتن متن آن، سعی شده است تا حد امکان، مباحث مختلف پوشش داده شود و در کنار تصاویر متعدد، از سردرگمی ذهن خواننده در رابطه با فهم مفاهیم جلوگیری به عمل آید. مطالب کتاب نیز تا حد امکان با زبانی ساده و گویا به رشته تحریر درآمده تا ضمن فهم بهتر مطالب، رغبت خواندن کتاب در خواننده افزایش یابد.
از آن جهت که صنعت هواپیمایی جزو صنایع نو پا به‌ شمار می‌رود و پیشرفت مطالب آموزشی در آن، هر روز در حال به ‌روز رسانی است و از سویی دیگر، اکثر منابع موجود در رابطه با این صنعت به زبان انگلیسی است، لذا این صنعت رابطه مستقیمی با زبان انگلیسی و اصطلاحات تخصصی مخصوص به خود دارد. در همین راستا، خط مشی فکری در تألیف کتاب به گونه‌ای بوده که سعی بر‌ آن باشد تا حد امکان، خواننده با کلمات تخصصی آشنا شود تا در صورت رجوع به منابع زبان اصلی، مشکلی نداشته باشد.

1. تاریخچه هوانوردی
1.1. نمای کلی
1.2. شروع ابتدایی
1.2.1. پرش از ارتفاع
1.2.2. بادبادک‌ها
1.2.3. بال‌های چرخان (Rotor wings)
1.2.4. بالون‌های هوای گرم
1.2.5. دوره رنسانس
1.3. سبک‌تر از هوا
1.3.1. پیدایش تئوری مدرن
1.3.2. بالون‌ها
1.3.3. کشتی‌های هوایی
1.4. سنگین‌تر از هوا
1.4.1. قرن 17 و 18
1.4.2. قرن نوزدهم
1.4.3. لانگلی
1.4.4. وایت هد
1.4.5. برادران رایت
1.5. عصر پیشتاز
1.5.1. پیشتازان اروپایی
1.5.2. پرواز به عنوان یک تکنولوژی رسمی
1.5.3. هلیکوپتر
1.5.4. کاربرد نظامی
1.6. جنگ جهانی اول
1.6.1. نقشه‌های جنگی
1.7. مابین جنگهای جهانی
1.8. جنگ جهانی دوم
1.9. دوره بعد از جنگ
1.10. عصر دیجیتال
2. مفاهیم اولیه
2.1. تعاریف عمومی
2.1.1. طول
2.1.2. جرم
2.1.3. زمان
2.1.4. مساحت
2.1.5. حجم
2.1.6. سرعت
2.1.7. شتاب
2.1.8. تکانه
2.1.9. نیرو
2.1.10. انرژی
2.1.11. کار
2.1.12. توان
2.1.13. چگالی
2.1.14. دما
2.1.15. لزجت
2.1.16. مرکز ثقل
2.1.17. گشتاور
2.1.18. تنش
2.1.19. سیال
2.1.20. اصطکاک
2.2. فشار
2.2.1. فشار استاتیک
2.2.2. فشار دینامیک
2.2.3. فشار کل
2.3. نیروهای آیرودینامیکی
2.4. باد نسبی (Relative wind)
2.5. سرعت‌های هوایی (Airspeeds)
2.5.1. Indicated airspeed (IAS)
2.5.2. Calibrated airspeed (CAS)
2.5.3. Equivalent airspeed (EAS)
2.5.4. True airspeed (TAS)
2.6. عدد ماخ
2.7. اتمسفر
2.7.1. اتمسفر استاندارد بینالمللی
2.7.2. اتمسفر واقعی
2.8. تغییرات چگالی هوا
2.8.1. تأثیر دما بر چگالی هوا
2.8.2. تأثیر فشار بر چگالی هوا
2.8.3. تأثیر ارتفاع بر چگالی هوا
2.8.4. تأثیر رطوبت بر چگالی هوا
2.9. قوانین نیوتون
2.9.1. قانون اول
2.9.2. قانون دوم
2.9.3. قانون سوم
2.10. جریان سیال
2.10.1. خط مسیر ذره (Particle pathline)
2.10.2. خط جریان (Stream line)
2.11. انواع جریان
2.11.1. جریان دائم و غیر دائم (Steady and unsteady flow)
2.11.2. جریان یکنواخت و غیر یکنواخت (Uniform and non-uniform flow)
2.11.3. جریان آرام و آشفته (Turbulent and laminar flow)
2.11.4. جریان تراکم‌پذیر و تراکم‌ناپذیر (Compressible and incompressible flow)
2.11.5. جریان ایده‌آل و واقعی (Ideal and real flow)
2.11.6. جریان یک بعدی
2.12. تونل باد
3. لغات تخصصی
3.1. مقدمه
3.2. نیروهای وارد بر هواپیما
3.2.1. نیروی وزن (Weight)
3.2.2. نیروی لیفت (Lift)
3.2.3. نیروی درگ (Drag)
3.2.4. نیروی تراست (Thrust)
3.3. سازه‌های اصلی
3.3.1. بدنه (Fuselage)
3.3.2. سطوح کنترل (Control surfaces)
3.3.3. دم (Tail)
3.3.4. موتور (Power plant)
3.3.5. ارابه فرود (Landing gear)
3.3.6. بال (Wing)
3.4. ایرفویل (Airfoil)
3.4.1. اصطلاحات ایرفویل (Airfoil terminology)
3.5. Mean aerodynamic chord (MAC)
4. لیفت
4.1. مقدمه
4.2. جریان هوای اطراف ایرفویل
4.2.1. بال دو بعدی و سه بعدی
4.3. معادله پیوستگی
4.4. قضیه برنولی
4.5. لوله پیتوت (Pitot tube)
4.6. ترکیب معادلات برونولی و پیوستگی
4.7. گردابه‌های آغازین و مرزی
4.8. استال (Stall)
4.9. جابه‌جایی نقطه سکون
4.10. توزیع فشار اطراف ایرفویل
4.10.1. اثر فشار دینامیک بر توزیع فشار
4.10.2. اثر زاویه حمله بر توزیع فشار
4.11. گرادیان فشار
4.12. مرکز فشار (CP)(Centre of pressure)
4.12.1. جابه‌جایی مرکز فشار
4.13. گشتاور پیچشی (Pitching Moment)
4.14. مرکز آیرودینامیکی (Aerodynamic Centre)
4.15. ضریب نیروهای آیرودینامیکی
4.15.1. فشار دینامیک
4.15.2. توزیع فشار
4.15.3. مساحت سطح
4.16. معادله اساسی لیفت
4.17. منحنی لیفت
4.18. رابطه سرعت و فشار دینامیک
4.19. عوامل مؤثر بر نیروی لیفت
4.19.1. عوامل محیطی
4.19.2. عامل سطح مقطع ایرفویل
4.19.3. عامل وضعیت سطح بال
4.19.4. عامل شکل بال (Wing planform factor)
4.20. گردابه‌های نوک بال و پشت بال
4.20.1. جریان هوا اطراف گردابه‌ها
4.20.2. Induced downwash
4.21. اغتشاشات جریانهای حلقوی (Wake turbulence)
4.21.1. حرکت گردابه‌ها در نزدیکی سطح زمین
4.22. اثرات سطح زمین (Ground effects)
4.22.1. اثر سطح زمین بر گردابه‌ها
4.22.2. اثر سطح زمین بر سطوح دم
5. درگ
5.1. مقدمه
5.2. لایه مرزی (Boundary layer)
5.2.1. لایه مرزی حول ایرفویل
5.3. عدد رینولدز
5.4. درگ اصطکاکی (Friction Drag)
5.4.1. عوامل موثر بر درگ اصطکاکی
5.5. درگ شکل (Form drag)
5.6. درگ تداخلی (Interference drag)
5.7. درگ القایی (Induced drag)
5.8. فرمول درگ القایی
5.9. روش‌های کاهش درگ القایی
5.9.1. اصلاحات نوک بال
5.9.2. مخروطی کردن بال
5.9.3. پیچش هندسی (Geometric twist)
5.10. فرمول درگ
5.11. درگ کل (Total drag)
5.11.1. عوامل مؤثر بر درگ کل
5.12. نسبت نیروی لیفت به درگ
6. کنترل
6.1. مقدمه
6.2. عملکرد سطوح کنترل
6.3. الویتور (Elevator)
6.3.1. عوامل مؤثر بر میزان گشتاور تولیدی الویتورها
6.4. Stabilator
6.5. رادر (Rudder)
6.5.1. عوامل اثرگذار بر میزان گشتاور تولیدی رادر :
6.6. الرون (Aileron)
6.6.1. Adverse aileron yaw
6.7. سطوح کنترل ترکیبی
6.7.1. Elevon
6.7.2. Ruddervator
6.8. گشتاور مفصلی (Hinge moment)
6.9. بالانس آیرودینامیکی
6.9.1. Inset hinge
6.9.2. Horn balance
6.9.3. TABS
6.10. Mass balance
6.11. Trimming control system
6.11.1. روش‌های تریم کردن
6.12. Spoilers
6.12.1. Roll spoiler
6.12.2. Flight spoilers :
6.12.3. Ground spoilers (lift dump)
7. استال
7.1. مقدمه
7.2. علت به وجود آمدن استال
7.3. جدایش جریان
7.4. زاویه حمله استال (Stalling AOA)
7.5. سرعت استال Stall speed))
7.5.1. زاویه حمله (Angle of attack)
7.5.2. شکل هواپیما Aircraft configuration))
7.5.3. موتور Engine))
7.5.4. وزن هواپیما Weight))
7.5.5. مانور Maneuvers))
7.5.6. موقعیت مرکز ثقل (CG position)
7.5.7. ارابه فرود (Landing gears)
7.5.8. Wing loading
7.5.9. آلودگی‌های بال (Wing contamination)
7.6. شناسایی استال (Stall recognition)
7.6.1. وسایل هشدار دهنده استال
7.7. اثر سطح مقطع بال بر استال
7.8. اثر شکل بال بر استال
7.8.1. بال مستطیلی (Rectangular wing)
7.8.2. بال بیضوی (Elliptical wing)
7.8.3. بال مخروطی (Tapered wing)
7.8.4. Sweepback wing
7.9. روش‌های جلوگیری از استال
7.9.1. Washout
7.9.2. Leading edge slots
7.9.3. Vortex generators
7.9.4. Wing fences (Boundary wing fences) :
7.9.5. Saw tooth
7.9.6. Vortilon
7.9.7. Riblets
7.10. Super stall (Deep stall)
7.10.1. جلوگیری از Deep stall
7.11. Accelerated stall or ‘g’ stall
7.12. استال ثانویه (Secondary stall)
7.13. Spinning
7.13.1. The incipient spin (Autorotation)
7.13.2. The fully developed spin
7.13.3. Recovery from stall
8. ابزارهای افزایش لیفت
8.1. مقدمه
8.2. فلپ‌های لبه فرار (Trailing edge flaps)
8.2.1. Plain flap
8.2.2. Split flap
8.2.3. Slotted flap
8.2.4. Fowler flap
8.2.5. مقایسه فلپ‌های لبه فرار
8.2.6. اثر فلپ‌های لبه فرار بر زاویه استال
8.2.7. اثر فلپ‌های لبه فرار بر سرعت استال
8.2.8. درگ
8.2.9. نسبت نیروی لیفت به درگ
8.2.10. گشتاور پیچشی
8.2.11. استفاده از فلپ‌های لبه فرار برای تیک‌آف
8.2.12. اثر باز شدن فلپ‌ها در طول پرواز
8.2.13. استفاده از فلپ‌های لبه فرار در عمل لندینگ
8.3. فلپ‌های لبه حمله (Leading edge flaps)
8.3.1. Drooped leading edge flaps (Droop snoot)
8.3.2. Krueger flap
8.3.3. Variable camber leading edge flaps
8.3.4. اثر فلپ‌های لبه حمله بر زاویه استال
8.3.5. اثر فلپ‌های لبه حمله بر نیروی لیفت
8.4. Slot and Slat
8.4.1. Leading edge Slot
8.4.2. Leading edge slats
8.4.3. Automatic slats
8.4.4. معایب اسلات
8.5. ترتیب در عملکرد
8.6. Flap load relief system
8.7. فعال سازی فلپ‌های لبه فرار
9. پایداری
9.1. مقدمه
9.2. پایداری استاتیکی (Static stability)
9.2.1. پایداری استاتیکی مثبت
9.2.2. پایداری استاتیکی خنثی :
9.2.3. پایداری استاتیکی منفی
9.3. محورهای مرجع هواپیما
9.3.1. محور طولی (Longitudinal axis)
9.3.2. محور قائم (Normal axis)
9.3.3. محور جانبی (Lateral axis)
9.4. پایداری استاتیکی طولی (Static longitudinal stability)
9.4.1. نقطه خنثی (Neutral point)
9.4.2. حاشیه استاتیکی (Static margin)
9.4.3. کنترل‌پذیری و تریم (Trim and controllability)
9.4.4. نمایش منحنی پایداری طولی استاتیکی
9.4.5. عوامل مؤثر بر پایداری استاتیکی طولی
9.4.6. Power off stability
9.4.7. Control force stability
9.4.8. Manoeuver stability
9.4.9. Stick force per “g”
9.4.10. کنترل طولی (Longitudinal Control)
9.5. پایداری دینامیکی (Dynamic stability)
9.5.1. پایداری دینامیکی طولی (Longitudinal dynamic stability)
9.6. کنترل و پایداری سمتی (Directional stability and control)
9.6.1. Sideslip angle
9.7. پایداری استاتیکی سمتی (Directional static stability)
9.7.1. سهم اجزای هواپیما
9.7.2. شرایط بحرانی
9.7.3. موقعیت مرکز ثقل
9.7.4. زاویه حمله بالا
9.8. کنترل و پایداری جانبی (Lateral stability and control)
9.8.1. تعاریف
9.9. پایداری استاتیکی جانبی (Static lateral stability)
9.9.1. تأثیر اجزای هواپیما
9.10. Spiral Divergence
9.11. Dutch Roll
9.12. Yaw damper system
10. پرواز مافوق صوت
10.1. مقدمه
10.1.1. سرعت صوت
10.1.2. عدد ماخ (Mach number)
10.1.3. تقسیمات جریانهای آیرودینامیکی
10.2. انتشار موج‌های فشاری 10.3. موج ضربه‌ای قائم (Normal Shock Wave)
10.4. عدد ماخ بحرانی (Critical Mach number)
10.4.1. عبور از عدد ماخ بحرانی
10.5. توزیع فشار
10.6. مشخصات موج ضربه‌ای
10.7. موج مایل (Oblique wave)
10.8. اثرات شکل‌گیری موج ضربه
10.8.1. اثر موج ضربه بر نیروی لیفت :
10.8.2. اثرات موج ضربه‌ای بر شیب منحنی لیفت و CL MAX
10.8.3. اثر موج ضربه‌ای بر نیروی درگ
10.9. Buffet
10.9.1. Load factor
10.9.2. Mach number
10.9.3. Angle of attack
10.9.4. Weight
10.9.5. CG Position
10.10. The Buffet Margin
10.11. Use of the Onset chart
10.12. تأخیر و یا کاهش در اثرات فشردگی
10.12.1. مقاطع بال(Wing sections)
10.12.2. Sweepback
10.12.3. Vortex generator
10.12.4. قانون مساحت (Area rule)
10.12.5. Mach trim
10.12.6. ایرفویل فوق بحرانی(Supercritical airfoil)
10.13. گرمایش آیرودینامیکی (Aerodynamic heating)
10.14. زاویه ماخ (Mach angle)
10.15. مخروط ماخ (Mach cone)
10.15.1. منطقه تأثیرپذیر (Zone of Influence)
10.16. موج کمانی Bow Wave))
10.17. موج‌های انبساطی (Expansion waves)
10.18. Sonic Bang
10.19. Sweepback – Fact sheet

تصحیحات

مخاطبین

نیازمندی ها