[عبدالباقى الامين]

السلام عليكم ورحمة الله اسرة ملتقى خط الطيران الشرفاء , انقل لكم مجموعه من الدروس المتنوعة لزيادة العلم والمعلومات بهذه الهواية لإخواننا الجدد وتذكرة للقدماء , ممكن بعضها ذكره الاخوان من قبل وممكن بعضها مذكور لكن طريقة الشرح تختلف , على كل حال الهدف هو الفهم التام لهذه الهواية بكل جوانبها والاحاطه بها , لكم منى كل الود.


البداية : طبعا بعضا عربى وبعضا انجليزى

كيف تطير طائرة ما بالمعنى البسيط ؟؟





تطير الطائرات بسبب إحداث أجنحتها لقوى الرفع (Lift) و هي القوى الموجهة للأعلى في الطائرة.


عندما يمر الهواء حول الأجنحة تقوم الأجنحة بتغيير اتجاه الهواء، إن للجناح شكلاً مميزاً له القدرة على

إحداث القوة القادرة على رفع الطائرة و التي تسمى (قوة الرفع Lift Force)، إن المقطع العرضي

للجناح يأخذ شكل حاجب العين (أي أنه متقعر) وهكذا يكون السطح العلوي أطول من السطح السفلي

للجناح. تنتج قوة الرفع في الأساس بسبب دفع أجنحة الطائرة للهواء الذي يمر بجانبها للأسفل، و كرد

فعل الهواء يقوم الهواء بدفع الجناح للأعلى.

هنالك ما يسمى زاوية الهجوم (Angle of Attack) وهي الزاوية التي يصنعها الجناح مع تيار الهواء

المار (انظر الرسم الإيضاحي آخر الصفحة)، هنالك أيضاً ما يدعى باسم (حافة الهجوم

Leading Edge) وهي الحافة الأمامية للجناح التي تكون بمواجهة الهواء، وأيضاً توجد (حافة

الفرار أو الإدبار Trailing Edge) و هي الحافة الخلفية للجناح و التي يترك عندها الهواء الجناح،

في المقطع العرضي تكون كلاً من حافتي الهجوم و الفرار ممثلتين بنقطتين فقط في مقدمة مقطع الجناح

وفي مؤخرته.


............................................



تفسير ذلك من خلال ما درسته فى مبادئ الميكانيكا الأولية :


عندما تكون الطائرة في طور الإقلاع أو الطيران المستوي فإن حافة الهجوم للجناح تكون أعلى من حافة

الفرار أو حافة الإدبار. و عندما يتحرك الجناح خلال الهواء تقوم زاوية الهجوم بدفع الهواء إلى أسفل

الجناح. الهواء المتدفق أعلى الجناح ينحرف للأسفل أيضاً لأنه ينساب على الشكل المصمم خصيصاً

للجناح.



إن ازدياد زاوية الهجوم يؤدي إلى ازدياد قوة الرفع على الجناح لأن هذا يؤدي إلى انحراف أكبر للهواء

نحو الأسفل، لكن لهذا الازدياد حد يتحول بعد الجناح إلى حالة الانهيار، وسنتناول هذه الحالة فيما بعد

إنشاء الله.



القانون الثالث من قوانين الحركة (التي صاغها الفيزيائي الإنجليزي إسحاق نيوتن) يقول بأن: لكل فعل

رد فعل يساويه في المقدار ويعاكسه في الاتجاه. في هذه الحالة دفع الأجنحة للهواء إلى الأسفل هو

الفعل، بينما دفع الهواء للأجنحة إلى الأعلى هو رد الفعل، هذا ما يسبب قوة الرفع للطائرة و هي القوة

العمودية للأعلى في الطائرة.



..................................


ولكن كيف نتعامل مع هذا الجناح الذى تحدثنا عنه ؟؟

هناك علم يسمى بعلم AERO DYNAMICS والذي يدرس ديناميكا الهوائيات والذي يختص بمعنى بسيط باى حركة للاجسام فى الهواء وتاثر هذة الاجسام بالهواء وتاثر الهواء بها

سؤال 1 : هل فى الهواء فقط ؟؟؟

هذا السؤال يحتاج فى إجابتة للتطرق لعلم مشتق يسمى GAS DYNAMICS وإن كانت بعض المراجع لا تفصل بين ماهية تناولهما .


سؤال 2 : ما هو الجسم الذى نتناولة لدراسة تأثير الهواء علية ... ؟؟

بالفعل هو جناح الطائرة بداية ولكن كدراسة نظرية يتم التعامل مع قطاع منه والذى نسمية

AIR FOIL وهو نواة هذا العلم إذا صح القول .

وإنظر الى المقطع فى الصورة من الجناح ثم بداية الدراسة على هذا ال AIR FOIL

ونلاحظ مبدأيا : أنه يمكن تفسير قوة الرفع أيضا بواسطة مبادئ برنولي والتى ستدرسها بجانب معادلات EULER عند دراستك لعلم ديناميكا الموائع FLUID DYNAMICSفينم تفسير قوة الرفع بواسطة مبادئ برنولي و التي تنص على أنه: عند الحركة السريعة للمائع
(كالهواء) فإنه يتعرض لضغط أقل من الضغط الذي يتعرض له في حالة الحركة البطيئة للمائع. (سرعة عالية تؤدي إلى ضغط قليل، وسرعة منخفضة تؤدي إلى ضغط عالي)نتيجة لكون سطح الجناح العلوي أصغر من سطح الجناح السفلي (نتيجة لتقعر الجناح) فإن الهواء أعلىجناح الطائرة يتحرك بسرعة أكبر وضغط أقل منه تحت الجناح، الضغط العالي تحت الجناح يؤدي إلى رفع الجناح، وهكذا يمكن إيجاد قوة الرفع المتولد بمعادلات مشتقة من مبادئ برنولي.
القوى الأساسية المؤثرة على الطائرة:إن تحدي الطيران هو إقامة التوازن بين هذه القوى الأربع. فعندما تكون الدفع الدفع أكبر من قوة الجر تزداد سرعة الطائرة. وعندما تكون قوة الرفع أكبر من قوة الوزن ستعلو الطائرة. و باستخدام "سطوح التحكم" (Control Surfaces) و"أنظمة دفع" مختلفة، يمكن للطيار (الكابتن) أن يدير عملية التوازن بين هذه القوى الأربعة لتغيير الاتجاه و السرعة، فمثلاً: يمكن للطيار أن يقلل من قوة الدفع لكي يبطئ أو ينخفض، كما يمكنه أن يخفض "ذراع الهبوط" (عجلات الطائرة أو Landing Gear) في تيار الهواءو ينشر حواجب الهبوط على الأجنحة Spoilers لزيادة الجر والذي يحدث ذات التأثير لتقليل الدفع. يمكن للطيار زيادة الدفع ( و ذلك بواسطة ضم ذراع الهبوط و حواجب الهبوط ) إما لزيادة السرعة أو للصعود .


1-قوة الرفع (Lift Force) واحدة من القوى الأربع الرئيسية التي تؤثر على الطائرة، وقد ذكرنا أعلاهكيفية تولد هذه القوة.



2-الوزن: (Weight) هو قوة تعاكس قوة الرفع لأنه يؤثر باتجاه يعاكس قوة الرفع، يجب أن يتم التغلبعلى وزن الطائرة من قبل قوة الرفع الناتجة عن الأجنحة، فإذا كانت طائرة تزن 4.5 طناً فإن قوة الرفع الناتجة عن الأجنحة يجب أن تكون أكبر من 4.5 طناً لكي تستطيع الطائرة الإقلاع عن الأرض. يجب أن يكون تصميم الجناح قوياً بشكل كافٍ لرفع الطائرة عن الأرض.


3-الدفع: (Thrust) هي القوة التي تدفع الطائرة للأمام، تنشأ من خلال جملة الدفع سواء كانت مراوح

(مروحة واحدة في المقدمة أو أكثر على الأجنحة) أو نفاثة أو مزيج من الاثنين معاً.




4-قوة الجر: (Drag) تؤثر على كامل الطائرة قوة رابعة هي قوة الجر أو الإعاقة، و يتولد الجر لأن حركة أي جسم خلال مائع (كعبور الطائرة في الهواء) تسبب احتكاكاً و لأنها يجب أن تزيح المائع من طريقها. سطح الرفع العلوي للجناح – على سبيل المثال – يولد قوة رفع جيدة جداً، و لكن بسبب حجمه الكبير فإنه يولد أيضاً كمية لا يستهان بها من قوة الجر، و لهذا السبب الطائرات المقاتلة و الطائرات القاذفة تكون ذات أجنحة ضيقة، و على العكس؛ فإن طائرات رش المبيدات -و التي تطير بسرعة بطيئة نسبيا-ً قد تكون ذات أجنحة كبيرة وثخينة لأن قوة الرفع العالية أهم من كمية الجر المرافق لها. تصغر قوة الجر في الطائرات من خلال التصميم الأيروديناميكي الانسيابي للطائرة، و بأشكال انزلاقية تسهل حركة الطائرة خلال الهواء.

[عبدالباقى الامين]

ثانيا : تعريفات فى الطيران مفصلة لبعض المصطلحات الموضحة بالشرح والصور اعلاه :



الرفع (Lift):

مركبة محصلة القوى الإيرودينامية عمودياً على اتجاه الريح، وفي مستوى التماثل للطائرة. وهذا الرفع هو الذي يقل الطائرة في الهواء بالقدر الذي يتناسب مع سرعتها الأمامية داخل حدود معينة.


الكبح (Drag):

مركبة محصلة القوى الإيرودينامية في اتجاه الريح. وهي مجموع: المقاومة الجانبية، والمقاومة المستحثة للطائرة ضد سريان الهواء الذي تطير خلاله، ويكون اتجاها معاكساً لاتجاه تحت ظروف الطيران العادية.



الدفع (Thrust):

القوة الدافعة التي تولدها وحدة قدرة (Emgine) لإحداث حركة لجسم، أو لتغير حركته، وتعادل:
أ‌- مركبة محصلة القوة الهوائية في الاتجاه الموازي لمحور المروحة.
ب‌- محصلة القوى الهوائية التي يولدها المحرك النفاث أو الصاروخي.


الوزن (Weight):

وزن الطائرة (أو الجهاز الطائر)، وهو يمثل الوزن الأقصى للطائرة التي يتوقع أن تحقق به الطائرة جميع متطلبات الجدارة للطيران.

مقطع انسيابي (Aerofoil):

سطح انسيابي رافع، صمم لأحداث قوة رافعة نتيجة لحركته خلال الهواء، ودون إنتاج مقاومة عالية في الوقت نفسه.


زاوية الهجوم (Angle of attack/Angle of incidence):

هي الزاوية المحصورة بين خط الوتر لمقطع انسيابي واتجاه سريان الهواء النسبي الذي لم يضطرب بعد ولم يحدث له انزلاق جانبي، وهو عادة اتجاه مسير الطائرة في تلك اللحظة.

زاوية الوضع (Set angke):

وهي الزاوية الموضوع بها الجناح على الطائرة.


زاوية الانهيار (Angle of stall):

القيمة الحدية لزاوية السقوط، والتي ينفصل عندها تيار الهواء عن السطح العلوي للجناح، وهي عبارة عن زاوية السقوط الحرجة التي تناظر الرفع الأقصى للجناح.

[عبدالباقى الامين]

CGمركز ثقل


لأي جسم علي وجه الارض مركز ثقل ...... و للطائره ايضا مركز ثقل .....

طيب ما هو مركز الثقل ..... ؟

هو نقطه تخيلية في الطائرة عندها تتزن الطائره حولها لو علقت منها

يبدو ان التعبير معقد نوعا ما .....

طيب هي النقطه التي تخرج منها محصلة اوزان الطائرة الي اسفل ..... يعني ..... الطائره مكونه من اجنحه و مراوح و محركات و جسم معدني و غيره من الاجزاء ..... لكل جسم وزن ...... عندما نريد ان نعبر عن الوزن الكلي للطائره فاننا نجمع هذه الاوزان جمعا جبريا عاديا ...... ماش الحال حتي هذه اللحظه

طيب لو اردنا ان نضع نقطه واحده تؤثر فيها هذه القوه ....... او بمعني ادق نقطة تخرج منها محصلة قوي اوزان الطائرة ....... هذه النقطه تسمي .... مركز ثقل الطائره ....... و هي التي لو ربطت خيط في مكانها و علقت منها الطائرة في الهواء ستتزن .............

طيب كيف نحسب مركز الثقل يا بشمهندس كحلوت ؟

استأذنك بالقاء نظره علي هذا الرابط .... و في حال عدم التمكن من معرفة طريقة الحساب .... اسأل و سأشرحها لك تفصيليا لاحقا

الق نظرة الان :



بعد ان عرفت ما هو مركز الثقل و كيف يحسب مكانه ..... ننتقل الان الي مركز الضغط CP

طبعا بناءا عن ما سبق من نقاشات عرفنا ان كل جزء في الطائرة اثناء الطيران تنشأ عنه قوي رفع لاعلي ..... و هذه القوي متغيره بتغير السرعه و زاوية الهجوم او الهبوب او ايا كان اسمها العربي

في هذه الحالة ..... نجد انفسنا وسط غابة من قوي الرفع المختلفه لجميع اجزاء الطائرة (اكبر قوي رفع تنشأ عن الجناحين) ...... طيب ..... لتفسير و فهم ديناميكية حركة الطائرة يجب ان نستعيض عن قوي الرفع بقوه واحده و كذا بنقطة تأثير واحده ...... و تحسب بطريقه مشابهه (ليست تماما) لحساب مركز الثقل

لفهم اكثر اطلع علي هذا الرابط :




طيب ..... من ما سبق و من الرابط اعلاه يتضح ان مركز الثقل ثابت لا يتغير (افترض معي هذا الان لانه في الحقيقه يتغير مع تناقص كمية الوقود) ...... بينما مركز الضغط يتغير مكانه بتغير زاوية الهبوب و عوامل اخري

طيب .... انا حاليا اريد ان تهبط الطائرة لاسفل ...... معني هذا انني اريد ان يميل مقدم الطائره لاسفل بينما يرتفع ذيل الطائرة لأعلي .......... كلام منطقي .... اليس كذلك

الحمد لله .... لفعل ذلك يجب ان ينشأ عزم حول مركز ثقل الطائرة يؤدي الي ما سبق .....

كيف سينشأ هذا العزم ..... سينشأ عندما نجعل مركز الضغط للطائرة يتحرك ليكون محصورا ما بين ذيل الطائرة و مركز الثقل ..... و من المعروف ان اتجاه قوي الرفع لأعلي ...... فهذا يؤدي الي توليد عزم يؤدي الي خفض مقدمة الطائرة

و لو اردنا العكس ..... يجب ان يتحرك مركز الضغط الي الامام (ما بين مقدمة الطائرة و مركز الثقل) فيؤدي الي عزم عكسي يؤي الي رفع مقدمة الطائره

ربما تسألني الان ... و كيف يتحرك مركز الضغط ؟.... اقول لك ... تذكر ان مركز الضغط يعتمد علي زاوية الهبوب و اتجاهها ..... اذا يمكن للطيار تحريكه بتحريك تلك الجنيحات الصغيره في الاجنحه و المسماه فلابس

اتمني ان اكون استطعت بتوصيل المعلومة ..... و اشكرك فلقد ذكرتني بالايام الخوالي حينما كنت اجمع الزملاء و اشرح لهم هذه الاشياء

تقبل تحياتي

[عبدالباقى الامين]

الاسس العلمية لصناعة الطائرة

قوانين أرشيميدس ومعادلة برنولي

علوم متصلة

الطائرات آلات معقدة جدا لذلك تتداخل في صناعتها العديد من العلوم الهندسية فعلوم الإلكترونيك تدخل مثلا في نظام الملاحة في الطائرة أو ما يعرف ب Avionic الذي يضم أيضا الرادارات بأنواعها في حين تدخل علوم الديناميكية الحرارية في دراسة تأثير المحيط على الطائرة و تأثير الطائرة في محيطها وقضايا تتعلق بالدفع و الوقود إلخ. أما علوم السريان فتنظر إلى خصوصيات الطائرة في تدفقها في الهواء.اما في العصر الحالي فاصبحت الطائرة هي منتوج لاكثر من هذه العلوم . علم الديناميكا الهوائية و علم الرياضيات و علم الارصاد هي علوم اساسية غي عملية طيران الطائرة بنجاح وسلامة.

أنوع الطائرات

يمكن تصنيف الطائرات حسب عدة أوجه:

• حسب الإستعمال:
  • حربية أو مدنية
• حسب المهمة:
  • طائرات إستطلاع أو نقل أو بحوث إلخ
• حسب التصميم:
  • طائرات ذات جناح دلتا أي المثلثية الشكل
  • الطائرة الجناح وهي تشبه المثلتية
  • الطائرات الهوائية
  • الطائرات العمودية بأنواعها
  • الطائرة النفاثة المافوق و الماتحت الصوتية
  • الطائرات المدفوعة بالمحركات الدوارة
  • طائرة بدون طيار مثل الإكس 45 لشركة بوينغ أو إنتاجات شركة نورثتروب
• حسب الثقل :
  • أثقل من الهواء
  • الطائرات الأخف من الهواء و تعتمد على قانون الظفو لأرخميدس و الطائرات الأثقل من الهواء و تعتمد على المحركات النفاثة مثلا لطيرانها (معادلة بيرنولي)

مصادر خارجية

• الطائرة من الموسوعة العربية العالمية

[عبدالباقى الامين]

تصميم الطائرة هو علم وفن

, لذلك فإنه من الصعب ان يصمم الإنسان طائرة عن طريق قراءته لكتاب فحسب بل من الضرورى وجود الخبرة والممارسة , فتصميم الطائرات عبارة عن عملية فكرية هندسية تتم إما على الورق أو على شاشة الكمبيوتر لإنتاج آلة تطير بهدف :ـ
1- تلبية مواصفات معينة وإحتياجات يقرها المستخدم أو كما يصفها الصانع
2- و/أو من اجل تنفيذ ابتكارات جديدة بأفكار وتكنولوجيا جديدة.


مراحل تصميم الطائرة

منذ ان بدأ اول شخص فى التفكير فى الطيران وحتى الأن وتصميم الطائرات لابد وان يمر بثلاث مراحل متتابعة كالتالى :-
1- مرحلة التصميم المفاهيمى ( التصورى)
2- مرحلة التصميم المبدئى
3- مرحلة التصميم التفصيلى

ودعونا نتعرف على هذه المراحل بشىء من التفصيل

أولاً: مرحلة التصميم المفاهيمى ( التصورى)

تبدأ عملية التصميم بوضع مجموعة من المواصفات للطائرة الجديدة أو على حسب الرغبة فى تنفيذ تكنولوجيا وأفكار جديدة , ففى كلتا الحالتين هدف قوى يسعى المصممون لتحقيقه وأولى الخطوات نحو تحقيق هذا الهدف هو تشكيل مرحلة التصميم المفاهيمى (التصورى).
وفى هذه المرحلة يتم وضع الخطوط العريضة للتصميم مثل الشكل الكلى والحجم والوزن والأداء للطائرة الجديدة, وتكون نتيجة هذه المرحلة عبارة عن عرض (رسم) على الورق او على شاشة الكمبيوتر لشكل الطائرة الجديدة.
ملحوظة: يعتبر هذا الرسم للطائرة الجديدة هو رسم ذات خطوط مرنة ( بمعنى يمكن اجراء تعديلات بسيطة على هذا الرسم فى مرحلة التصميم التالية)

مرحلة التصميم المفاهيمى هذه تحدد الأوجه الرئيسية للطائرة مثل شكل الأجنحة ومكان تثبيت الجناح بالنسبة للجسم , شكل ومكان الذيل الرأسى والأفقى ، أستخدام جناح أمامى أم لا ، حجم المحرك ومكان تثبيته......الخ.

أما بالنسبة للعلوم التى تقود المصمم أثناء هذه المرحلة هى الديناميكا الهوائية والدفع وأداء الطائرات وهذه العلوم أساسية لهذه المرحلة , أما علم تحليل المنشآت وأنظمة التحكم فيمكن القول بأنها ليست غائبة وليست حاضرة ( بمعنى تكون حاضرة فى ذاكرة المصمم اثناء هذه المرحلة فمثلا يأخذ فى اعتباره الفتحات التى ستقطع فى الجناح او الجسم لفرد وضم عجل الهبوط وأيضا استخدام الذيل ذات الشكل المرتفع الذى على شكل حرف t فإنه يزيد الوزن ...إلخ).

وللإنتهاء من هذه المرحلة لابد من الإجابة على بعض الأسئلة بالترتيب , فالسؤال الأول :هل هذا التصميم يحقق المواصفات المطلوبة أم لأا؟ فإذا كانت الإجابة بنعم فتقدم للسؤال الثانى : هل هذا هو التصميم الأمثل الذى يحقق هذه المواصفات أم هناك الأفضل؟ فإذا كانت الإجابة بنعم . فقد انتهت المرحلة بنجاح!

ثانياً : مرحلة التصميم المبدئى

يتم فى هذه المرحلة عمل تعديلات طفيفة فى الشكل الناتج من المرحلة السابقة ( ولكن إذا حدث بالفعل تغيرات كبيرة اثناء هذه المرحلة فهذا سيؤدى إلى إعادة المرحلة الأولى مرة أخرى)

فى هذه المرحلة يتم يتم عمل التحليل والتصميم الجاد للمنشآت وأنظمة التحكم وأيضاً خلال هذه المرحلة يتم عمل إختبارات جوهرية باستخدام الأنفاق الهوائية وعمل حسابات ضخمة لديناميكية الهواء ( cfd) .

وفى نهاية هذه المرحلة يصبح شكل الطائرة معرف تماماً حيث ان عملية الرسم منفذة بحيث توضح بمنتهى الدقة الشكل الخارجى للطائرة وتفاصيل أجزاء الطائرة وكيفية تجميعها مع بعضا البعض , ونهاية هذه المرحلة تجلب القرار الأكبر بإيداع هذه الطائرة للصانع (المصنٍع) ام لا؟!

ثالثاً: مرحلة التصميم التفصيلى

يمكن القول حرفياً أن هذه المرحلة هى مرحلة الصواميل والمسامير ، ففى هذه المرحلة ببساطة أصبحت الطائرة آلة تحت التصنيع ، ففيها يحدث التصميم الدقيق لمُشكِلات وشدادات الجناح ومقطع من الكساء الخارجى وفيها أيضاً يتم تحديد مقاس وعدد ومكان الروابط مثل البرشام ووصلات اللحام ....إلخ.

يصمم فيها أدوات التصنيع والإسطمبات ، ليس هذا فحسب بل يتم انشاء محاكى للطائرة ، وكل هذه الأشياء هى تفاصيل بسيطة من العديد من التفاصيل التى تتم خلال هذه المرحلة .
وأخيراً فى نهايه هذه المرحلة ( الطائرة جاهزة للتصنيع)

[عبدالباقى الامين]

المحركات النفاثة




المحرك من الأجزاءالرئيسية في الطائرةوهو لتأمين قوةدفعللطائرة (لسحب الهواء ودفعه للخلف بقوة لتتقدم الطائرة للأمام) وهي على نوعين، فإما أن يكون المحرك:
1- محرك مكبسي (PistonEngine): (محرك احتراق داخلي كالموجود في السيارات) يقوم بإدارة المروحة (Propeller) في مقدمة الطائرة أو عدة مراوح على الأجنحة (وهي كالمراوح المنزلية تدفع الهواء إلى الأمام , لكن في الطائرة فهي تسحب الهواء وتدفعه إلى الخلف بقوة لتتقدم الطائرة للأمام ).

2- محرك توربيني ( TurbineEngine) و هو على شكلين، فإما أن تستخدم طاقة الدوران في إدارة مراوح الطائرة مثل المحركات المكبسية ، وإما أن يتم استخدام قوة نفث كمية من الهواء الحار للخلف لدفع الطائرة (هنا لا حاجة إلى وجود المراوح).


كل أنواع المحركات التوربينيةأو النفاثةتعمل بنفس المبدأ إذ يمتص المحرك النفاث الهواء من المقدمة بواسطة المروحة و يضغطه عن طريق سحبه في سلسلة من المراوح ذات الشفرات الصغيرة والمتصلة بعمود إدارة shaftومن ثم يخلط , ويشعل مزيج الهواء والوقودبواسطة شرارة كهربائية وينفجر المزيج بقوة وتتمدد الغازات المحترقة و تتجه نحو التوربين ، وهو عدة مراوح تدور وبدورانها تحرك المراوحالتي في المقدمة عن طريق العمود المربوطة به , والغازات تتجه بقوة بعدئذ إلى المؤخرة عبر فوهات العادم، هذه القوة المتجهة للخلف تدفع المحرك النفاث والطائرةللأمام.

تقسيمات المحركات التقليدية

بناء على ما سبق يمكن تقسيم المحركات التقليدية إلى:
1- المروحة - Fan
2- الضاغط - Compressor
3- غرفة الاحتراق - Combustor
4- غرفه أو توربين - Turbine
5- مخرج أو عادم - Exhaust nozzle






ووظائفها كالتالي:

• <LI class=level1>مدخل الهواء أو المروحة: لسحب الهواء و إدخاله للمحرك وزيادة سرعته وتوجيهه للضاغط.
  
  
  <LI class=level1>الضاغط: وهو عبارة عن مراوح عدة ذات شفرات صغيرة تكون متسلسلة خلف بعضها وهي لضغط الهواء عن طريق عصره في مناطق صغيرة وبعد ارتفاع ضغط الهواء يدخل على غرفة الاحتراق.
  
  <LI class=level1>غرفة الاحتراق: عند دخول الهواء لها يتعرض لرش من الوقود عن طريق أنابيب صغيرة ومن ثم يتعرض للشرر من عدة كوابس تكون موزعة بشكل دائري و بدرجة حرارة تصل أحياناً إلى 2700 درجة يتمدد الهواء بهذه الحرارة العالية ويندفع للتوربين.
  
  <LI class=level1>التوربين: بدورانه تدور الضواغط و المروحةفهو موصول بها عن طريق عمود الإدارة ليساعد في إدارتها و له عدة خدمات ومن خدماته أنه يمد نظام التكييف بالهواء المضغوط وكذلك يدير تروس إضافية ملتصقة بالمحرك من الخارج وتخدم هذه التروس الإضافية مولدات الكهرباء بالطائرة ومضخات عدة.
• العادم: وهو المكان الذي تخرج منه قوة الدفع Thrustومنه يتم إخراج الهواء الساخن والمندفع للخلف ومزجه بالهواء البارد القادم من حول المحرك.

أنواع محركات التوربين




1- المحرك النفاث التوربيني ( Turbojet)

محرك مثالي للمحركات التوربيني حيث المروحة و الضواغط و غرفة الاحتراق والتوربين و فوهة العادم، كل الهواء المسحوب إلى داخل الضواغط من المروحة يمر عبر نواة المحرك ثم يحرق ثم يتم إفلاته، وهنا ينشأ الدفع المقدم من قبل المحرك عن قوة سرعة إفلات غازات العادم من المؤخرة.
ولزيادة قوة الدفع لبعض المحركات النفاثة لدى الطائرات المقاتلة يوجد هناك قسم ما بعد الإحراق و يسمى (Afterburner) ويوضع قبل العادم وهو عبارة عن أنابيب صغيرة موزعة بشكل منتظم لنشر رذاذ الوقود على الهواء المحترق والقادم من المحرك مما يزيد من حرارة الهواء وتمدده , وبزيادة هذه الحرارة تزيد قوة الدفع بحوالي 40% أثناء الإقلاع و تزيد أكثر أثناء الطيران بسرعات عالية.


2-المحرك التوربيني ذو المروحة (Turbofan )

وهو المحرك الشائع لدى أغلب الطائرات المدنية في يومنا هذا , حيث تمت إضافة مروحة كبيرة في مقدمة قسم الضواغط ، تسحب هذه المروحة كميات هائلة من الهواء إلى داخل غلاف المحركات إلا أن كمية صغيرة نسبياً منه فقط تذهب عبر النواة للقيام بعملية الاحتراق وأما الباقي فيندفع خارج غلاف النواة وضمن غلاف المحرك( وهذا ما يجعله مختلف عن المحرك النفاث) ليساعد في خفض صوت المحرك و يختلط مع الهواء الحار في العادم مما يزيد قوة الدفع ويقلل استهلاك الوقود. وتكون محركات Turbojetو Turbofanفعالة للسرعات فوق 800 كم/س.

3- المحرك المروحي التوربيني ( Turboprop)

وهو محرك نفاث يدير عمود موصل بمروحة كمروحة المحرك المكبسي , و كثير من الطائرات الصغيرة الاستثمارية تستخدم المحرك المروحي التوربيني، وهذه المحركات فعالة عند الارتفاعات المنخفضة والسرعات المتوسطة حوالي 640 كم/س (400 ميل بالساعة).

4- محرك عمود الإدارة التوربيني ( Turboshaft)

محرك العمودالتربينيشبيه بالمحرك المروحيالتوربينيلكنه لا يدير المروحة بل لإدارة مراوح الهيلوكبتر , وهو يستخدم بأكثر طائرات الهيلوكبتر الموجودة حالياُ , و المحرك مصمم بحيث أن سرعة المراوح مستقلة عن سرعة المحرك مما يتيح لسرعة المراوح أن تكون ثابتة حتى لو تغيرت سرعات المحرك ليتكيف مع الطاقة المنتجة , وبما أن أغلب الطائرات المستخدمة لهذا المحرك تكون على ارتفاعات منخفضة فإن الغبار والأتربة قد تسبب عائقاً له لذا فقد أضيف له عند مدخل الهواء عازل ومصفي من الأتربة.

5- المحرك النفاث التضاغطي (Ramjet )

وفكرة هذا المحرك بسيطة وهي الاستغناء عن الضواغط والتوربين , و السماح للمحرك بنفسه بالتعامل مع الهواء بضغطه وتسخينه ودفعه إلى الخلف. وهذا النوع من المحركات لا يعمل إلا أن يكون متحركاً بسرعة 485 كم/س تقريباًً (للسماح بالهواء للدخول بسرعة وضغطه) , وهو جداً فعال في السرعات العالية تقريباً 3 ماخ ( 3600 كم/س) ويستخدم غالباً في الصواريخ طويلة المدى والمركبات الفضائية.

6- المحرك الصاروخي (Rocket engine)

و يعمل محرك الصاروخ بنفس المبدأ، عدا أنه في مجال عديم الهواء في الفضاء يجب على الصاروخ أن يحمل على ظهره هوائه الخاص بشكل وقود صلب أو سائل قابل للتأكسد من أجل القيام بعملية الانفجار.

الفرق بين Turbofan و Turboprop

يكمن الفرق بين Turbofan و Turboprop: أن Turbofan في مروحته ويطلق عليها Fanفهي ليست لتوليد الدفع و إنما لسحب الهواء أما الدفع ناتج عن نفث الغازات ، أما المروحة الدافعة Propellerفوظيفتها إنتاج الدفع فيما يكون لنفث الغازات من المحرك دفعاً صغيراً يصل إلى 15% من دفع المحرك بشكل عام. والمحركات الجديدة من هذا النوع زودت بمراوح قصيرة الطول لكن كثيرة العدد وعدل في حوافها لزيادة فعالية في السرعات العالية.

((منقول))

[budi 2070]

مشكووووووووووووووور على الشرح الوافى

[عبدالله الدغيلبي]

الحقيقه ابدعت اخي عبدالباقي

وبصراحه مافريت كل الموضوع لأنه طويل وانا مستعجل

لكن اوعدك بقراءته

كما اوعدك بتثبيته وتقييمه اعلى تقييم وتستاهل ياطيب

[سلمان00]

جزاك الله خير على الشرح الوفي والكفي

[عبدالباقى الامين]

مشكور اخى budi على المرور , أخى واستازى الكريم عبدالله لك منى كل التحية وجزيت ألف خير على مرورك وتثبيت الموضوع . هذا كله من علمكم وتوجيهاتكم السامية , فجزاكم الله عنا كل خير . أخى سلمان جزيت ألف خير لمرورك .

[عبدالباقى الامين]

المرواح

(Propellers) بشكل مفصل وبسيط وراح أحاول أجمع أكبر

قدر من المعلومات الأساسية عشان يكون عندنا فكرة واضحة عنها

تستخدم المراوح (propellers) لتحويل الطاقة الناتجة عن الاحتراق داخل المحرك إلى

قوة دفع (Thrust) . وبما أن أغلب المحركات الحديثة هي Turbojet أو Turbofan

فإنه يتم استخدامها لتدوير المراوح.

يكون شكل المروحة أقرب إلى شكل الجناح فلو نظرنا إليها من مقطع جانبي فإننا نشاهد شكل

الجناح (Airfoil)

قبل أن أبدء بالشرح عن المروحة يجب أن أتحدث عن بعض المصطلحات الهامة :

كل المراوح الحديثة تحتوي على ريشتين (Blades) على الأقل وتكون متصلة في المنتصف

بقطعة تسمى المحور (Hub) تقوم على تثبيت جميع الريش بعامود التوصيل بالمحرك

(Crankshaft) أو إلى (Reduction Gear box)

كما في الطائرات الكبيرة مثل طائرة C-130

الجزء القريب من المحور أو ال(Hub) في الريشة يسمى (Blade shank)

والجزء البعيد أي على طرف الريشة يسمى (Blade tip)

كل ريشة (Blade) تحتوي على حافة أمامية (Leading Edge)

وحافة خلفية (Trailing Edge) وهناك أيضاً الوتر (Chord line) وهو خط وهمي

يصل بين الحافتين الأمامية والخلفية. الجزء المنحني من الريشة يسمى (Blade back)

أما الجزء المستوي أو المستقيم فيسمى (Blade face) والزاوية التي تكون بين مستوى

دوران الريشة والوتر تسمى بزاوية الريشة (Blade angle)

كل ريشة في المروحة تقوم بدور جناح يدور حركة دائرية لينتج لنا عامل الرفع (Lift) وتقوم

المروحة على سحب الطائرة خلال الهواء

في الطائرات القديمة كانت المروحة تتكون من قطعة واحدة تحتوي على ريشتين وكانت

مصنوعة من الخشب أو الحديد. وقد كانت ذات شكل ثابت أما الآن فأصبحت كل ريشة على

حده وأيضاً تتحرك بزاوية بسيطة

تجتمع كل الريش في المحور ال(Hub) وتثبت عن طريق إستخدام حلقات ربط

(Clamping rings) كل نهاية ريشة ال(Blade shank) تكون على شكل إسطوانة

وفي بعض التصاميم تكون نهاية الريشة خارج المحور لذلك تستخدم ال(Blade cuffs)

وهي قطعة ذات شكل إنسيابي لها نفس شكل ال(Airfoil) مصنوعة من صفائح الألمنيوم

(Sheet metal) أو من الألياف المركبة (Composite). توضع الBlade cuffs

على الBlade shank وهي تستخدم لزيادة وإنسيابية جريان الهواء لتبريد المحرك ويتم

تثبيتها عن طريق مواد لاصقة قوية جداً

نظرية المروحة (Propeller theory) :

عندما تدور المروحة في الهواء تتكون منطقة قليلة الضغط (Low pressure)

أمام الريشة كما يحدث في جناح الطائرة تندمج مع منطقة عالية الضغط خلف الريشة مما يسمح

للمروحة بإنتاج معامل الدفع (Thrust) . كمية الدفع المنتجة تعتمد على عاملين هما :

1-زاوية الهجوم (Angle of attack) للريشة

2-إتجاه الرياح المصاحبة (Relative winds)

هناك عدة قوى تؤثر على فعالية المروحة (Propeller) :

Centrifugal force

Thrust bending force
Torque Bending force
Aerodynamic twisting force

Centrifugal twisting force

وهذا الرسم يوضح القوى المؤثرة على المروحة

تقسيم المراوح :

تنقسم المراوح إلى عدة أنواع وتصنيفات :

أول تصنيف من حيث مكان المروحة في الطائرة

إذا كانت في الأمام تسمى (Tractor propeller)

إذا كانت في الخلف تسمى (Pusher-type propeller)

معظم الطائرات تكون مجهزة بالنوع (Tractor propeller)

ولكن يوجد بعض الطائرات البحرية (Seaplanes) والبرمائية (Amphibious)

تكون مجهزة ب(Pusher-type propeller)

ليس هناك أي إختلاف في الأداء بين النوعين ولكن يعتمد على شكل وتصميم الطائرة والأوضاع

المحيطة بها مثال على ذلك :

في الطائرات العادية التي لها مسافة قصيرة بين المروحة والأرض من الممكن حدوث إصابة ل

(Pusher-type propeller) لأنه عند تحرك الطائرة بسرعة على الأرض تقوم

العجلات برمي الحصى والحجاة الصغيرة إلى الخلف ومن الممكن أن تصيب المروحة لذلك

يفضل إستخدام هذا النوع على الطائرات المائية.

التصنيف الثاني يعتمد على طريقة وضع الريشة (Pitch) :

أبسط نوع هو المروحة الثابتة (Fixed propeller) :

يصمم هذا النوع على حسب نوع الطائرة وسرعتها وسرعة دوران المروحة لذلك إذا كنا نريد أن

تكون الطائرة ذات أداء متميز في الإقلاع والهبوط نضع الريشة على زاوية صغيرة

(Low blade angle)

وتسمى هذه المروحة ب(climb propeller) ومن ناحية أخرى إذا وضعنا الريشة بزاوية

كبيرة (High blade angle) تسمح هذه الوضعية بزيادة سرعة الطائرة وكذلك زيادة

الإرتفاع لذلك يعتمد هذا النوع من المراوح على طبيعة إستخدام الطائرة ولذلك يجب تحديد

زاوية الريشة عند صنع المروحة.

النوع الثاني (Ground adjustable) :

وهي تشبه النوع السابق من حيث أنه لا يمكن تغيير الزاوية في الرحلة ولكن من الممكن تغييرها

على الأرض. يوجد هذا النوع من المراوح في الطائرات المصنوعة مابين 1920 – 1940

النوع الثالث (Controllable pitch):

يتميز هذا النوع بإمكانية التحكم بزاوية الريشة خلال دورانها

النوع الرابع (automatic propeller) :

هذا النوع هو الأحدث والأكثر تميز حيث أن قائد الطائرة يحدد السرعة المطلوبة (RPM)

وتقوم المروحة بإختيار أحسن وضعية للريش بصورة أوتوماتيكية. وتم أيضاً تطوير المراوح

ليكون بها خاصية الوضع العكسي (Reversible pitch) وهو ما يسمح بدوران المروحة

بزاوية سلبية (Negative angle) أي أن الريشة لا تعطي دفع ولكن العكس مما تدفع

الهواء إلى الأمام بدلاً من الخلف. تستخدم هذه الميزة في الهبوط القصير وتساعد في تحرك

الطائرة على الأرض بصورة سلسة أكثر.

أيضاً هناك خاصية (Featherable propeller) :

كلمة (Feather) تعني ريشة الطائر. عند تعطل المحرك وتوقف المروحة عن الدوران

يصطدم الهواء بالريش مما يشكل عائق يجعل الطائرة تبطئ في الرحلة لذلك يقوم قائد الطائرة

بإختيار وضعية (Feather) لتكون زاوية الحافة الأمامية والخلفية على مستوى واحد

وبشكل متوازي.

(هل حاولت أن تضع ذراعك ممدودة خارج نافذة السيارة. ماذا سيحدث إذا يدك ممدودة بشكل

موازي لتيار الهوائي؟؟ سيكون من السهل عبور الهواء حول يدك وبصورة متوازية لكن

إجعل زاوية قليلة تحدث بوضع يدك بشكل مائل ماذا سيحدث؟! سوف ترتفع يدك عالياً مع

دفعة إلى الخلف.!!

هذه صورة مختصرة عن المراوح

[abu_abdalah]

اللهم صلي على محمد ما شاء الله تبارك الله ...

ابدعت اخوي اللهم صلي على محمد ...

الله يوفقك اخوي ما قصرت جزاك الله كل خير ..

كل تعليمه ولك اجرها ...

وشكرا لك مره اخرى ..

اتمنى لك التوفيق والنجاح

[عبدالله الدغيلبي]

اخي عبدالباقي هل تسمح لي بتنسيق الموضوع وترتيبه وأظهار الصور

طبعا بدون تغيير ولاحرف في الموضوع

[عبدالباقى الامين]

أتفضل معاك الإذن انا عاوز أقول لك ذلك لان الصور كلها ما ظهرت الا الصورذات الروابط عدل ماتشاء استازنا الفاضل

[عبدالباقى الامين]

جزيت الف خير اخى ابو عبدالله على المرور

[عبدالله الدغيلبي]

مرحبا اخي عبد الباقي

تم تنسيق الموضوع قدر الأمكان
بعض الصور التي روابطها معطله تم حذفها

اذا عندك اي صور تريد اضافتها ارجوا مراسلتي

تحياتي وشكرا على المجهود الرائع

[saados]

مشكووووووووووووووور

[saados]

:jumping:تحياتي وشكرا على المجهود الرائع:jumping:

[newline75]

موضوع و شرح أكثر من رائع

[mohamed.habib]

بسم الله ما شاء الله الموضوع جاااااااااااامد اووووووووى تسلم ياباشا
بارك الله فيك

[FLA]

thaxxxxxxxxxxxxxxxx^