شکل۲-۹: اثر زاویه دایهدرال در پایداری عرضی]۴۳[

۲-۴-۵- پیچش بال
اگر نوک یک بال زاویه نصب کمتری نسبت به ریشه­ همان بال داشته باشد، بال دارای پیچش منفی^[۴۴] است و اگر نوک بال زاویه نصب بیشتری نسبت به ریشه­ بال داشته باشد در بال پیچش مثبت^[۴۵] وجود دارد. بال بعضی از هواپیماهای مدرن دارای مقاطع مختلف ایرفویل با مقادیر متفاوت زاویه حمله در طول دهانه خود می­باشند که به این اصطلاحا پیچش آیرودینامیکی گویند. در پیچش آیرودینامیکی معمولا ایرفویل نوک بال نازکتر از ایرفویل ریشه­ بال است. اگر ایرفویل ریشه و نوک بال دارای نسبت ضخامت به وتر مشابه باشند و دارای مقطع یکسان با زاویه نصب متفاوت باشند این نوع پیچش، پیچش هندسی است. با ایجاد پیچش در بال از واماندگی نوک قبل از ریشه بال جلوگیری می­ شود، و همچنین توزیع نیروی برآ به توزیع بیضوی نزدیک می­ شود. از آنجا که پیچش در بال معمولا منفی است باعث کاهش مقدار نیروی لیفت می­گردد.
۲-۵- سطوح کنترلی بال
سطوح کنترلی نقش هدایت حول محورهای جانبی، طولی و عمودی هواپیما را بر عهده دارند. الویتور^[۴۶]، رادر^[۴۷] و شهپر^[۴۸] اصلی­ترین سطوح کنترلی هواپیما می­باشند که دو مورد اول روی مجموعه دم و مورد آخر روی بال هواپیما نصب می­شوند.

شکل۲-۱۰: سطوح کنترلی بال]۴۲[

۲-۵-۱- شهپر
شهپرها سطوح کنترلی هستند که به لبه فرار بال متصل می­باشند شهپرها به وسیله ایجاد اختلاف برآ غلتش را در هواپیما کنترل می­ کنند. مکانیزم حرکتی شهپرها الکتریکی کنترل شده و نیروی لازمه آن از طریق فشار هیدرولیکی تامین می­ شود.
شهپرها دارای ساختار تیغه­ای^[۴۹] می­باشند و دارای اجزای تشکیل دهنده زیر می­باشند.
– دنده­های انتهایی درونی و بیرونی
– دنده­های داخلی
– پوسته بالا و پایین با هسته خانه زنبوری
– تیرک
پوسته بالا و پایین و دنده­های ابتدایی و انتهایی ساختاری تیغه­ای را تشکیل می­ دهند که به وسیله دنده­های درونی و تیرک مستحکم می­شوند.

• عملکرد شهپر

کارکرد اصلی شهپر کنترل غلتش در هواپیما می­باشد هرچند در کنترل جهتی هواپیما هم تاثیرگذار هستند. شهپرها در دو سمت بال به صورت متقارن قرار دارند و دارای هندسه یکسانی هستند. از لحاظ آیرودینامیکی هنگامی که شهپر در یک سمت بالا رفته و در سمت دیگر پایین می­رود اختلاف برآ در دو سمت به وجود می ­آید که این باعث ایجاد غلتش می­ شود. در سمت بالی که شهپر به پایین باز شده است آن بال بالا می­رود. هر چقدر شهپر تغییر فرم داده شده^[۵۰] بهتر بتواند غلتش مورد نظر را ایجاد کند آن شهپر موثرتر است و بازدهی بیشتری دارد. هر تغییری در هندسه یا تغییر فرم شهپر باعث تغییر نرخ غلتش می­ شود. تغییر فرم در شهپرها مانند هر سطح کنترلی دیگری باعث ایجاد گشتاور در لولا می­ شود.گشتاورهای ایجاد شده در لولاها گشتاورهای آیرودینامیکی هستند که برای بالا و پایین شدن شهپر باید بر آن غلبه کرد. گشتاور لولا بر میزان نیرویی که خلبان باید وارد کند تا محرک سطح را دچار تغییر فرم کند تاثیرگذار است. برای کاهش اندازه و در نتیجه قیمت سیستم محرک باید شهپر طوری طراحی شود تا نیروی کنترلی تا حد ممکن پایین باشد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۵-۲- کاهنده برآ^[۵۱]
کاهنده­های برآ صفحاتی هستند روی سطح بالایی بال بر روی لبه انتهایی آن که قابلیت باز شدن به سمت بالا را دارند. هنگامی که کاهنده­های برآ باز می­شوند و در جریان هوا قرار می­گیرند اصطلاحا جریان را اتلاف^[۵۲] می­ کنند. کاهنده­های برآ با این کار واماندگی کنترل شده­ای را در قسمتی از عقب بال ایجاد می­ کنند که به شدت لیفت در سطح بال را کاهش می­دهد.
کاهنده­های برآ همچنین در هنگام کم کردن ارتفاع به کار گرفته می­شوند تا هواپیما بتواند بدون اینکه بر سرعت خود بیافزاید ارتفاع خود را کاهش دهد هر چند این استفاده در بسیاری از خطوط هوایی بصورت محدودتری به کار گرفته می­ شود، چون جریان توربولنت ایجاد شده باعث ایجاد صدا و لرزش قابل توجه می­ شود.
مکانیزم حرکتی کاهنده­های برآ الکترونیکی کنترل می­ شود و از نیروی هیدرولیکی برای باز و بسته شدن کاهنده­های برآ استفاده می­ شود.
کاهنده­های برآساختاری تیغه­ای دارند. جنس پوسته بالا و پایین آنها فیبر کربن است و هسته خانه زنبوری دارند. آنها بوسیله لولاهایی از جنس آلیاژ آلومینیوم به تیرک عقب و تیرک کاذب عقب متصل هستند. همچنین محرک کاهنده برآ هم به وسیله اتصالات آلومینیومی به کاهنده برآ متصل می­ شود.

• عملکردهای کاهنده برآ

کاهنده­های برآ معمولا در ترکیب با هم برای عملکردهای مختلف زیر به کار می­روند
– غلتش^[۵۳]
– ترمز هوایی
– ترمز زمینی
کاهنده برآ در کمک به شهپر­ها می ­تواند عمل غلتش را انجام دهد. در برخی هواپیماها از کاهنده­های برآ به جای شهپر استفاده می­ شود که به آنها کاهنده برآون گفته می­ شود. هنگامی که در یک طرف بال کاهنده برآ باز شود و در طرف دیگر در حالت بسته بماند در طرفی که کاهنده برآ باز شده است نیروی برآ کاهش پیدا می­ کند و این یکسان نبودن برآ در طرفین بال باعث ایجاد غلتش می­ شود. البته این عمل باعث افزایش نیروی پسا هم می­ شود و باعث ایجاد yaw می­ شود که بوسیله سکان می­توان آن را کنترل کرد.