پایداری و تعادل در پرواز

پایداری و تعادل در پرواز:

هواپیمایی دارد در مسیر خودش پرواز می کند که ناگهان تند بادی می وزد و چند درجه آن را از مسیر خود دور می کند ؛ اما طولی نمی کشد که هواپیما مسیر خود را می یابد و در همان مسیر راه خود را ادامه می دهد .

وقتی هواپیما از حالت تعادل خود منحرف می شود ، می تواند دوباره به حالت تعادل بازگردد ؛ این توانایی ، پایداری نام دارد . این انحراف را ممکن است خلبان ، با حرکت دادن سطوح کنترل به وجود آورد یا اینکه اختلالات جوی ( مثلأ همان تند باد ) سبب آن باشد هواپیما باید آن قدر پایدار باشد که خلبان به طور خسته کننده ای مجبور به کنترل مداوم هواپیما نباشد .

برای اینکه هواپیما بتواند مأموریت خود را به درستی انجام دهد ؛ دو شرط لازم است :

.1 توانایی انجام یک پرواز پایدار
.2 توانایی انجام مانورهای مختلف و پرواز در ارتفاع ها و سرعت های متفاوت

سیستم های کنترل این دو شرط را تأمین می کنند و به هواپیما امکان انجام پروازی پایدار و با مانورهای مختلف می دهند . این سیستم ها شامل کنترا گرهای آیرودینامیکی و نیروی پیشران است . طراحی و عملکرد سیستم های کنترل مبحثی مشترک میان کنترل و پایداری هواپیماست . پایداری از دو دیدگاه تقسیم بندی می شود :

.1 از دید نوع پایداری : پایداری استاتیک و پایداری دینامیک
.2 از دید جهت پایداری : پایداری عرضی ، پایداری طولی و پایداری سمتی.

پایداری استاتیک :

پایداری استاتیک به طور کلی یعنی : " مقابله با یک انحراف " یعنی وقتی نیروهایی به هواپیما وارد می شود و آن را منحرف می کند ؛ این پایداری نیروهایی خلاف آن ها ایجاد می کند تا اثر آنها را خنثی کند و تعادل هواپیما را حفظ کند . اگر دقیق تر بخواهیم بگوییم ؛ پایداری استاتیک غبارت است از : " ایجاد نیروها و گشتاورهایی ضد انحرافات برای حفظ تعادل اولیه . “

اگر بعد از انحراف ، نیروها و گشتاورها در جهت رسیدن به تعادل باشند ؛ پایداری استاتیک ، مثبت و پایدار است ؛ ولی اکر بعد از انحراف ، نیروها و گشتاورها در جهت رسیدن به تعادل نباشند ، پایداری استاتیک منفی و ناپایدار است.

به غنوان مثال اگر نوک هواپیما به هر دلیلی ذره ای نسبت به مسیر پرواز بالا برود و به دنبال آن روی هواپیما یک گشتاور بازدارنده ایجاد شود که به بالا رفتن دماغه مخالفت کند ، آن گاه گفته می شود هواپیما در مقابل چنین اغتشاشی از نظر استاتیکی پایدار است.

در شکل ها سه حالت پایداری استاتیک دیده می شود : پایدار ، ناپایدار و خنثی .
Download file

پایداری دینامیک :

در پایداری دینامیک ، تغییرات یک پارامتر حول نقطه تعادل در طول زمان مد نظر است و آن را می توان این گونه تعریف کرد : " تمایل به رسیدن به حالت تعادل اولیه ، پس از انحراف . این تمایل معمولأ با کاهس دامنه نوسان همراه است ."

سپیده مهرالحسنی
s_mehrolhasani@yahoo.com