אווירודינמיקה
אֲוִירוֹדִינָמִיקָה היא ענף במכניקת הזורמים העוסק בחישוב הכוחות והמומנטים הפועלים על גוף בגלל זרימת אויר סביבו. חישוב כזה מותנה בהבנת שדה הזרימה סביב הגוף. תכונות שדה הזרימה נתונות על ידי המהירות, הלחץ, הצפיפות והטמפרטורה של האוויר בכל נקודה בסביבת הגוף ובכל זמן. אפשר למצוא את התכונות האלו באופן תאורטי או על ידי ניסוי. בניסוי מודדים את תכונות הזרימה, בדרך כלל במנהרת רוח, אם כי יש גם אפשרות לבצע מדידות בתנאים יותר ריאליסטיים. התוצאות מוצגות על ידי גרפים או נוסחאות אמפיריות של חלק או כל תכונות שדה הזרימה. מובן שלמדידה בנקבת רוח יש מגבלות ולפעמים יש קושי להסיק ממדידה כזו מה תהיינה תכונות הזרימה כאשר הן נדרשות בתנאים אמיתיים. באופן תאורטי יש צורך לנסח משוואות המתארות את חוקי השימור של המסה, המומנטום והאנרגיה עבור שדה הזרימה הנידון. פתרון המשוואות יכול להיעשות באופן אנליטי (פתרון מתמטי מדויק של המשוואות), בעזרת הפשטות וקירובים, או על ידי חישובים מספריים (CFD).
מערכת אווירודינמית
מכיוון שרוב המערכות שנחקרות אינן סגורות אלא חדירות, מגדירים שני גדלים דמיוניים: "נפח בקרה" ו"מעטפת בקרה" עבור מערכות פתוחות:
- נפח בקרה (Control Volume) - חלל בעל גבולות שרירותיים שמיקומו וצורתו יכולים להשתנות בזמן.
- משטח בקרה (Control Surface) - שטח הפנים של נפח הבקרה.
דוגמה לכך היא חלק מצינור שבתוכו מתקיימת זרימה. נוכל להגדיר את נפח הבקרה בתור הגליל הגדול ביותר המוכל בתוך הצינור ואז נוכל לומר שדרך שטח המעטפת לא עוברת מסה.
כוחות אווירודינמיים על מטוס
אחד מהיעדים המרכזיים של האווירודינמיקה הוא לחזות את הכוחות האווירודינמיים הפועלים על מטוס.
ארבעת הכוחות הבסיסיים הפועלים על מטוס ממונע הם: עילוי, משקל, דחף וגרר.
המשקל הוא הכח הנוצר כתוצאה מכח המשיכה והדחף הוא הכוח שנוצר על ידי המנוע. עילוי וגרר הם כוחות הנוצרים כתוצאה מהתנועה היחסית של הגוף באוויר. עילוי מוגדר ככח אווירודינמי הפועל בניצב לזרימה היחסית של האוויר ואילו הגרר מוגדר ככח האווירודינמי הפועל במקביל לזרימה היחסית. העילוי מוגדר כחיובי כאשר הוא פונה כלפי מעלה ואילו הגרר מוגדר כחיובי כאשר הוא מופעל אחורנית.
ראו גם
- מכניקת הזורמים
- הידרודינמיקה
- אווירונאוטיקה
- תרמודינמיקה
- עילוי
- הזדקרות (אובדן עילוי)
- דחף (כוח)
- כוח גרר
- תורת הכנף הדקה
- יציבות כלי טיס
לקריאה נוספת
- דוד אביר, אוירודינמיקה, הוצאת משרד הבטחון, 1986.
קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
 ערך מילוני בוויקימילון: אוירודינמיקה |
| תעופה • תעופה צבאית • תעופה אזרחית | ||
|---|---|---|
| עקרונות | אווירודינמיקה • כוח עילוי • גרר • מספר מאך • זווית התקפה • הזדקרות • פרופיל אווירודינמי • עומס כנף • מערבולת • אפקט קואנדה • יחס גלישה • פינת ארון המתים |  .jpg)  |
| כלי טיס | מטוס • מסוק • כדור פורח • ספינת אוויר • דאון • המראה ונחיתה אנכית (VTOL) • המראה ונחיתה קצרה (STOL) | |
| מבנה | כנף • כנפון קצה־כנף • מדף • מאזנות • ספוילר • מעצור אוויר • מוטת כנפיים • כונס אוויר • כני נסע • הגה גובה • הגה כיוון • תא הטייס • משטחי היגוי • קנארד | |
| הנעה | מנוע בעירה פנימית • מנוע כוכבי (רדיאלי) • מדחף • מנוע סילון • היפוך דחף • מנוע מגח סילון • מנוע על-מגח סילוני • מנוע רקטי • חשמל | |
| תופעות | גלגול הולנדי • צימוד אינרציאלי • בום על-קולי • התעבות סביב כלי טיס • אוסצילציה • ורטיגו • התקרחות | |
| מערכות | מחווני טיסה • צינור פיטו • מכל דלק נתיק • מצנח בלימה • אוויוניקה • מערכת בקרת טיסה • חיווט תעופתי • קופסה שחורה | |
| שלבי טיסה | הסעה ודחיפה • המראה • טיפוס • הנמכה • שיוט • נחיתה • אווירובטיקה • הקפה | |
| מקצועות | צוות אוויר • טייס • מהנדס טיסה • צוות קרקע • הנדסת אווירונאוטיקה | |
| מונחים בתעופה | ||
