בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
שאלה מספר 7164 - אווירודינמיקה תאריך: 11/7/2013
תחומי דעת:  פיזיקה  

יש לי שאלה בנוגע לקשר בין צורת הגוף לבין היכולת של מטוס לנוע יעיל יותר באויר.

נניח שקיים מטוס א׳ שהוא מעוגל בקצותיו ומטוס ב׳ שקצותיו מחודדים. האם מטוס א׳ ינוע, בהיבט אווירודינמי, טוב יותר משאר מטוס ב׳ ? מבחינת חיכוך האוויר, עילוי, גרר וכו'.

תודה רבה!

תשובה מאת: ד"ר אוהד גור
   

שלום,

התשובה הקצרה והמיידית היא שעבור כלי טיס הטסים במהירות תת-קולית, אכן גופים "מעוגלים" הם בעלי גרר (התנגדות אויר) קטן יותר מאשר גופים "מחודדים". המושגים "מעוגל" ו"מחודד" מציינים בהקשר הנוכחי צורה אוירודינמית חלקה מול צורה שאינה אוירודינמית. זה המקום לציין שעל מטוס הטס במהירות תת קולית (מתחת למהירות הקול) פועלים שני סוגי כוחות גרר עיקריים:

הראשון הוא גרר פרזיטי והשני הוא גרר מושרה.

הגרר הפרזיטי הוא זה שמחייב שימוש בצורות אוירודינמיות חלקות. כל בליטה או שינוי חריף בצורת כלי הטיס עלולה לגרום להגדלה בגרר הפרזיטי ועליה ניכרת בכח הדחף הדרוש להטסת הכלי. הרכיב השני בגרר הוא הגרר המושרה. הגרר המושרה הוא גרר הנובע מיצירת העילוי על המשטחים האוירודינמיים של כלי הטיס (כנף, מייצבים, הגאים וכו'). אחד הגורמים המשפיעים על רמת הגרר המושרה היא צורת הכנף. לפיכך, צורת הכנף נגזרת הן משיקולי גרר פרזיטי והן משיקולי גרר מושרה.

 כאשר מטוס נע במהירויות גבוהות הקרובות למהירות הקול (עבר-קולי) או מעל מהירות הקול (על קולי) מתווסף רכיב נוסף לגרר, הוא גרר הגלים. השפעת הגיאומטריה על גרר הגלים שונה מהותית מהשפעתה על הגרר הפרזיטי ולעיתים מנוגדת. תצורות כלי טיס הנעים במהירויות גבוהות מכילות לעיתים אלמנטים "חדים" וזאת כדי להקטין את גרר הגלים או לנצל את תכונות הזרימה לצרכים אחרים כגון עילוי.

 דוגמה טובה היא השוואה בין צורת כנף תת-קולית כגון מטוס קל אל מול כנפוני טילים. ההשוואה מצביעה על הבדל ניכר. בעוד שכנף מטוס היא מלבנית וחתכה מעוגל בעל צורה אוירודינמית חלקה כשל טיפה (צורה הנקראת פרופיל אוירודינמי), הרי שכנפוני טילים הם ברובם בעלי צורה משולשת בקירוב, בעל חתך בצורת יהלום. בשני המקרים התיכנון הגיאומטרי בוצע תחת הנחת תנאי טיסה שונים וזו הסיבה לתצורה השונה.

 לקריאה נוספת ניתן לפנות לספרו של דוד אביר – אוירודינמיקה, בהוצאת משרד הביטחון, 1986. ספר זה נמצא בספריות ציבוריות רבות ולמרות עול השנים עדין לא נס ליחו כמקור מצוין לידע בתחום, עבור הקורא בשפה העיברית.

 אשמח לענות על שאלות נוספות,

בברכה,

ד"ר אוהד גור
התעשייה האווירית לישראל

הוסף תגובה הדפס שאלה      שלח לחבר      שאלות מועדפות
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up