چرخش ملخ و بالانس بودن

تعيين مركز ثقل با استفاده از MAC در بالانس هواپيماي مدل{جلسه نهم}

مقدمه

قبل از مطالعه اين جلسه حتما جلسه مربوط به آشنايي كامل با مركز ثقل را مطالعه كنيد.

آشنايي كامل با مركز ثقل

آشنايي كامل با ايرفويل

هر هواپیمایی یک مرکز ثقل مشخص دارد و نقطه میانگینی است که تمامی نیروهای گرانش در آن  نقطه بر هواپیما عمل می کنند و هواپیما در این نقطه نیروها را بالانس می کند که از نظر فنی تعادل افقی نامیده می شود. براي مثال مي توانيد مركز ثقل را مشابه مركز دوران يك الاكلنگ در نظر بگيريد كه تمامي نيروها از اين نقطه استفاده مي كنند. به طور كلي مركز ثقل يك هواپيما در طي مراحل توليد آن تعيين مي شود و با استفاده از يك دايره چهار بخشي بر روي بدنه آن نمايش داده مي شود.

نماد مركز ثقل

در صورتي كه از يك RTF و يا ARF استفاده مي كنيد مي توانيد با استفاده از دستورالعمل موجود همراه آن مركز ثقل را تعيين كنيد كه اين امر را با استفاده از فاصله تا عقب و جلوي هواپيما و همچنين فاصله هاي موجود تا لبه حمله و لبه فرار تعيين مي كنند.

و در صورتي هم كه يك پكيج ارزان قيمت تهيه نموده ايد احتمالا دستورالعملي جهت بالانس كردن ندارد و بايد خودتان آن را بالانس كنيد. دقت كنيد كه بالانس كردن بسيار مهم است و مخصوصا در هواپيماهايي كه دم سنگين تري دارند اين امر مهم تر است و كنترل هواپيما را بسيار سخت مي كند و يا اينكه كرش مي كند.

انواع روش هاي بالانس

قطعا هواپيماهاي بال رو راحترين نوع هواپيماها براي بالانس كردن مي باشند. يك قانون كلي در زمينه بالانس كردن وجود دارد كه مي گويد مركزثقل هواپيما حدود يك چهارم تا يك سوم از لبه حمله بال هواپيما مي باشد. براي تعيين مركز ثقل حتما بايد به نوع بال هواپيما دقت كنيد و سپس از روي chord line  يا همان وتر محل تقريبي را مشخص كنيد. براي شروع ابتدا بخش هاي مختلف ايرفويل را از لينك اول صفحه مطالعه كنيد.

airfoil-parts

airfoil-detail

از ديگر اصطلاحاتي كه براي بالانس كردن با آن روبرو مي شويد Root chord ، Tip chord وSpan  است.

wing-span

شكل زير نماي از span را روي يك هواپيماي واقعي نشان مي دهد.

اسپن در هواپيما

شكل زير مثالي ديگر را نشان مي دهد.

root-chord-plane

يكي از روش هايي كه براي تخمين مكان احتمالي مركز ثقل استفاده مي شود MAC است.

Mean Aerodynamic Chord

يا به اختصار MAC به معناي ميانگين وتر آيروديناميكي مي باشد كه در بال هاي مختلف متفاوت مي باشد.

مركز آيروديناميكي بال هواپيما

Geometric Mean Chord

در بال هاي با شكل هاي ديگر به دليل اينكه محاسبات MAC پيچيده تر است از روش GMC استفاده مي كنيم. و به معناي تعيين خط وتر با استفاده از روش هندسي مي باشد. يعني به جاي استفاده از محاسبات پيچيده رياضي از روش هندسي استفاده مي كنيم.

محاسبه مركز ثقل هواپيماي مدل

گام اول: يك خط از ميانه Root chord تا ميانه Tip chord رسم كنيد.

گام دوم: طول Root chord را به Tip chord اضافه كنيد.

گام سوم: طول Tip chord را به Root chord اضافه كنيد.

گام چهارم: خطي مورب از قسمت نوك جلويي Tip chord به قسمت عقبي Root chord رسم كنيد.

گام پنجم: خطي موازي با Root رسم كنيد به طوري كه از نقطه تقاطع خطوط قرمز و سبز عبور كند.

گام ششم: نقطه اي را در محدوده 25% تا 33% طول MAC‌ انتخاب كنيد. همچنين دو خط عمود بر Root رسم كنيد و مركز ثقل را در اين محدوده تست كنيد.

البته محاسبات رياضي زير هم بسيار مفيد و كاربردي براي پيداكردن مكان MAC‌مي باشد كه مي توانيد از آن بهره بگيريد.

rc = Root Chord
t = Taper Ratio = (Tip Chord ÷ Root Chord)

MAC = rc x 2/3 x (( 1 + t + t2 ) ÷ ( 1 + t ))

شكل بالايي را در نظر بگيريد و فرض كنيد طول Root دقيقا 11 اينچ است و طول Tip دقيقا 6 اينچ است. محل MAC‌ به صورت زير تعيين مي شود.

t = 6 ÷ 11 = .5455

با محاسبه نسبت بالا به محاسبات كلي مي پردازيم:

MAC = 11 x 2/3 x (( 1 + .5455 + .54552 ) ÷ ( 1 + .5455 ))

MAC = 22/3 x ( 1.8431 ÷ 1.5455 )

MAC = 7.3333 x ( 1.8431 ÷ 1.5455)

MAC = 7.3333 x 1.19254

MAC = 8.7453″

مثل همیشه میتونید ما رو در تلگرام و یا اینستاگرام دنبال کنید:

 

نوشتن نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Optionally add an image (JPEG only)