== بررسی اجمالی ==
بال ها ،بالها، تثبیت کننده هایکنندههای افقی و عمودی یک هواپیما با بال ثابت با مقاطع عرضی ایرفویل ساخته می شوند ،میشوند، و همچنین [[پره]] هایهای روتور [[هلیکوپتر|هلی کوپتر]]. ایرفویل در [[پروانه]] ها ،ها، [[فن]] ها ،ها، [[کمپرسور|کمپرسورها]]ها و [[توربین]] هاها نیز یافت می شودمیشود. [[بادبان]] هاها نیز ایرفویل هستند و سطح زیر آب قایق هایقایقهای بادبانی مانند تخته میانی و فلکه از نظر [[سطح مقطع]] شبیه به هم هستند و با همان اصول ایرفویل کار می کنندمیکنند. موجودات شنا و پرنده و حتی بسیاری از گیاهان و [[ارگانیسم]] هایهای ساکن از هواپیماهای هوایی استفاده می کنندمیکنند: نمونه هاینمونههای متداول آن بال پرندگان ،پرندگان، بدن ماهی ها ماهیها است. بال هواپیما به شکل فویل می تواندمیتواند نیروی رانشی را بر روی اتومبیل یا [[وسیله نقلیه]] موتوری دیگر ایجاد کند و باعث بهبود کشش شود.
هنگامی که باد توسط جسمی مانند صفحه صاف ،صاف، ساختمان یا عرشه پل انسداد یابد ،یابد، جسم کشش و همچنین یک نیروی آیرودینامیکی عمود بر باد را تجربه خواهد کرد. این بدان معنا نیست که جسم به عنوان ایرفویل واجد شرایط باشد. ایرفویل هاایرفویلها اشکال [[بالابرنده]] بسیار کارآمدی هستند ،هستند، که می توانندمیتوانند نسبت به صفحات مسطح با همان اندازه از همان ناحیه ،ناحیه، بالابر تولید کنند و با کشیدن قابل توجهی کمتر قادر به تولید بالابر هستند. ایرفویل هاایرفویلها برای استفاده در طراحی هواپیماها ، ملخ ها ، پره هایهواپیماها، روتورملخها، ،پرههای توربینروتور، هایتوربینهای بادی و سایر کاربردهای مهندسی هوانوردی قابل استفاده هستند.
منحنی لیفت و درگ به دست آمده در آزمایش تونل باد در سمت راست نشان داده شده استشدهاست. منحنی نشان دهنده یک ایرفویل با یک کمربند مثبت است بنابراین برخی از لیفت هالیفتها با زاویه صفر حمله تولید می شوندمیشوند. با افزایش [[زاویه حمله]] ، بالابر در یک رابطه تقریباً خطی افزایش می یابدمییابد که شیب منحنی بالابر نامیده می شودمیشود. در حدود 18۱۸ درجه این ایرفویل متوقف می شودمیشود و بالابر به سرعت فراتر از آن می افتدمیافتد. افت بالابر را می توانمیتوان با عملکرد [[لایه مرزی]] سطح فوقانی توضیح داد ،داد، که از سطح فوقانی در زاویه اصطبل و پشت آن جدا شده و به شدت ضخیم می شودمیشود. ضخامت جابجایی لایه مرزی ضخیم شده ،شده، شکل ایرفویل را تغییر می دهد ،میدهد، بویژه میزان کمتری را که باعث کاهش جریان و بالابر می شود ،میشود، کاهش می دهدمیدهد. لایه مرزی ضخیم ترضخیمتر نیز باعث افزایش زیادی در کشش فشار می شود ،میشود، به طوری که کشش کلی به شدت در نزدیکی و عبور از نقطه [[اصطکاک]] افزایش می یابدمییابد.
طراحی ایرفویل یکی از جنبه هایجنبههای اصلی [[آیرودینامیک]] است. ایرفویل هایایرفویلهای مختلف رژیم هایرژیمهای مختلف پرواز را ارائه می دهندمیدهند. ایرفویل هایایرفویلهای نامتقارن می توانندمیتوانند با زاویه صفر حمله باعث ایجاد لیفت شوند ،شوند، در حالی که یک ایرفویل متقارن ممکن است برای پروازهای معکوس مکرر مانند هواپیماهای ایروباتیک مناسب باشد. در منطقه آیلرون هاآیلرونها و نزدیک نوک بال می توانمیتوان از ایرفویل متقارن برای افزایش دامنه زاویه هایزاویههای حمله برای جلوگیری از چرخش-چرخاندن استفاده کرد.کرد؛ بنابراین می توانمیتوان از طیف وسیعی از زاویه هازاویهها بدون جداسازی لایه مرزی استفاده کرد. ایرفویل هایایرفویلهای زیرصنعتی دارای یک لبه گرد هستند که به طوربهطور طبیعی نسبت به زاویه حمله حساس نیستند. سطح مقطع دقیقاً دایره ای نیست: [[شعاع انحنا]] قبل از رسیدن بال به حداکثر ضخامت افزایش می یابدمییابد تا احتمال جدایی لایه مرزی به حداقل برسد. این باعث کشیده شدن بال می شودمیشود و نقطه حداکثر ضخامت را از لبه جلو به عقب منتقل می کندمیکند.
ایرفویل هایایرفویلهای [[مافوق صوت]] از نظر زاویه ای بسیار بیشتر هستند و می توانندمیتوانند دارای یک لبه جلوی بسیار تیز باشند که به زاویه حمله بسیار حساس است. یک ایرفویل فوق بحرانی حداکثر ضخامت خود را نزدیک به لبه جلو دارد تا طول زیادی داشته باشد تا جریان مافوق صوت را به آرامی به سرعت زیر صوت شوک دهد. عموماً چنین ایرفویل هایایرفویلهای ترانسونیک و همچنین ایرفویل هایایرفویلهای مافوق صوت دارای کامبر کم برای کاهش واگرایی کشش هستند. بالهای هواپیمای مدرن ممکن است دارای بخشهای مختلف ایرفویل در امتداد دهانه بال باشند ،باشند، هر یک برای شرایط هر بخش از بال بهینه شده استشدهاست.
دستگاه هایدستگاههای [[بالابر متحرک]] ، [[فلپ]] هاها و گاهی اوقات اسلت ها ،اسلتها، تقریباً در هر هواپیما روی ورقه هایورقههای هوا نصب می شوندمیشوند. فلپ لبه عقب مانند aileron عمل می کندمیکند. با این حال ،حال، اگر از آن استفاده نشود ، مینشود، توانمیتوان آن را تا حدی به بال جمع کرد.
بال جریان جریان دارای حداکثر ضخامت در خط کمبر میانی است. تجزیه و تحلیل معادلات Navier-Stokes در رژیم خطی نشان می دهدمیدهد که یک گرادیان فشار منفی در طول جریان همان اثر کاهش سرعت را دارد.دارد؛ بنابراین با داشتن حداکثر کمبر در وسط ،وسط، حفظ جریان آرام روی درصد بیشتری از بال با سرعت کروز بالاتر امکان پذیرامکانپذیر است. با این حال ،حال، برخی از آلودگی هایآلودگیهای سطح جریان آرام را مختل کرده و آن را متلاطم می کندمیکند. به عنوان مثال ،مثال، با باران روی بال ،بال، جریان متلاطم خواهد بود. تحت شرایط خاص ،خاص، بقایای حشرات روی بال باعث از بین رفتن مناطق کوچک جریان آرام نیز می شودمیشود.<ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=|تاریخ=|وبگاه=|نشانی=https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19850067951|عنوان=Croom, C. C. ; Holmes, B. J. (1985-04-01). Flight evaluation of an insect contamination protection system for laminar flow wings.}}</ref> قبل از تحقیقات ناسا در دهه هایدهههای 1970۱۹۷۰ و 1980 ،۱۹۸۰، جامعه طراحی هواپیما از تلاش هایتلاشهای کاربردی در دوران [[جنگ جهانی دوم]] فهمید که طراحی بال هایبالهای جریان جریان با استفاده از [[تلورانس]] هایهای ساخت معمول و نقص سطح عملی نیست. این باور پس از توسعه روشهای جدید تولید با مواد [[ماده کامپوزیت|کامپوزیت]] (به عنوان مثال ایرفویلهای جریان جریان آرام توسط F. X. Wortmann برای استفاده با بالهای ساخته شده از پلاستیک تقویت شده با [[الیاف]]) تغییر یافت. روشهای فلزی [[ماشینکاری|ماشینکاری]] شده نیز معرفی شدند. تحقیقات [[ناسا]] در دهه 1980 ،۱۹۸۰، کاربردی بودن و سودمند بودن طرح هایطرحهای بال جریان جریان را نشان داد و راه را برای کاربردهای جریان آرام روی سطوح عملیاتی مدرن هواپیما ،هواپیما، از هواپیماهای عمومی زیر صوتی هواپیمای عمومی گرفته تا هواپیماهای حمل و نقل بزرگ ترانسونیک ،ترانسونیک، تا طرح هایطرحهای مافوق صوت باز کرد. <ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=|تاریخ=|وبگاه=|نشانی=https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19840018592|عنوان=Holmes, B. J. ; Obara, C. J. ; Yip, L. P. (1984-06-01). "Natural laminar flow experiments on modern airplane surfaces".}}</ref>
برای تعریف ایرفویلایرفویلها ها طرح هاییطرحهایی طراحی شده استشدهاست - نمونه آن سیستم NACA است. از سیستم هایسیستمهای مختلف تولید ایرفویل نیز استفاده می شودمیشود. نمونه ای از ایرفویل هدف کلی که کاربرد گسترده ایگستردهای پیدا می کندمیکند و سیستم NACA را از قبل قدمت می بخشد ،میبخشد، Clark-Y است. امروزه با استفاده از برنامه هایبرنامههای رایانه ای می توان ایرفویلمیتوان هاایرفویلها را برای عملکردهای خاص طراحی کرد.
== اصطلاحات ایرفویل ==
اصطلاحات مختلف مربوط به ایرفویل در زیر تعریف شده استشدهاست:<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Hurt, H. H. , Jr. (January 1965) [1960]. Aerodynamics for Naval Aviators. U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. : U.S. Navy, Aviation Training Division. pp. 21–22. NAVWEPS 00-80T-80.}}</ref>
* سطح مکش (به عنوان مثال سطح فوقانی) به طوربهطور کلی با سرعت بالاتر و فشار [[استاتیک]] پایین ترپایینتر مرتبط است. ▼
* سطح فشار (a.k.a. سطح پایین) نسبتانسبتاً سطح مکش دارای فشار استاتیک نسبتاً بالاتری است. شیب فشار بین این دو سطح به نیروی بالابری تولید شده برای یک ایرفویل خاص کمک می کندمیکند. ▼
هندسه ایرفویل با اصطلاحات مختلفی شرح داده شده استشدهاست: ▼
▲* سطح مکش (به عنوان مثال سطح فوقانی) به طور کلی با سرعت بالاتر و فشار [[استاتیک]] پایین تر مرتبط است.
* لبه جلو نقطه ای در قسمت جلوی ایرفویل است که دارای حداکثر انحنا (حداقل شعاع) است. <ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Houghton, E.L. ; Carpenter, P.W. (2003). Butterworth Heinmann (ed.). Aerodynamics for Engineering Students (5th ed.). p. 18.}}</ref> ▼
* لبه عقب به طوربهطور مشابه به عنوان نقطه حداکثر انحنا در عقب ایرفویل تعریف می شودمیشود. ▼
▲* سطح فشار (a.k.a. سطح پایین) نسبتا سطح مکش دارای فشار استاتیک نسبتاً بالاتری است. شیب فشار بین این دو سطح به نیروی بالابری تولید شده برای یک ایرفویل خاص کمک می کند.
* خط آکورد خط مستقیمی است که لبه هایلبههای پیشرو و انتهایی را به هم متصل می کندمیکند. این بعد مرجع بخش ایرفویل است. ▼
▲هندسه ایرفویل با اصطلاحات مختلفی شرح داده شده است:
▲* لبه جلو نقطه ای در قسمت جلوی ایرفویل است که دارای حداکثر انحنا (حداقل شعاع) است. <ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Houghton, E.L.; Carpenter, P.W. (2003). Butterworth Heinmann (ed.). Aerodynamics for Engineering Students (5th ed.). p. 18.}}</ref>
▲* لبه عقب به طور مشابه به عنوان نقطه حداکثر انحنا در عقب ایرفویل تعریف می شود.
▲* خط آکورد خط مستقیمی است که لبه های پیشرو و انتهایی را به هم متصل می کند. این بعد مرجع بخش ایرفویل است.
شکل ایرفویل با استفاده از پارامترهای هندسی زیر تعریف شده است: ▼
▲شکل ایرفویل با استفاده از پارامترهای هندسی زیر تعریف شده استشدهاست:
* میانگین خط کمبر یا خط متوسط محل نقاط در میانه راه بین سطح بالا و پایین است. شکل آن به توزیع ضخامت در امتداد [[آکورد]] بستگی دارد.
* ضخامت یک ایرفویل در امتداد آکورد متفاوت است. ممکن است به هر دو روش اندازه گیریاندازهگیری شود: ▼
# ضخامت عمود بر خط کامبر اندازهاندازهگیری گیری می شودمیشود. <ref name=":0">{{یادکرد کتاب|عنوان=Houghton, E. L. ; Carpenter, P.W. (2003). Butterworth Heinmann (ed.). Aerodynamics for Engineering Students (5th ed.). p. 17.}}</ref> <ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Phillips, Warren F. (2010). Mechanics of Flight (2nd ed.). Wiley & Sons. p. 27}}</ref> این امر بعضاً به عنوان "«کنوانسیون آمریکا "» توصیف می شود ؛ میشود؛<ref name=":0" /> ▼
# ضخامت عمود بر خط وتر اندازهاندازهگیری گیری می شودمیشود. <ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Bertin, John J. ; Cummings, Russel M. (2009). Pearson Prentice Hall (ed.). Aerodynamics for Engineers (5th ed.). p. 199.}}</ref> این امر بعضاً به عنوان "«کنوانسیون انگلیس "» توصیف می شودمیشود. ▼
برخی از پارامترهای مهم برای توصیف شکل ایرفویل ،ایرفویل، پارچه و ضخامت آن است. به عنوان مثال ،مثال، یک ایرفویل از سری 4۴ رقمی NACA مانند NACA 2415 (که به صورت 2۲ - 4۴ - 15۱۵ خوانده می شودمیشود) یک ایرفویل با کمبر 02۰۲/ 0۰ وتر واقع در وتر 0.40 ،۰٫۴۰، با وتر حداکثر 0.15۰٫۱۵ را توصیف می کندمیکند. ▼
▲* ضخامت یک ایرفویل در امتداد آکورد متفاوت است. ممکن است به هر دو روش اندازه گیری شود:
▲# ضخامت عمود بر خط کامبر اندازه گیری می شود. <ref name=":0">{{یادکرد کتاب|عنوان=Houghton, E. L.; Carpenter, P.W. (2003). Butterworth Heinmann (ed.). Aerodynamics for Engineering Students (5th ed.). p. 17.}}</ref> <ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Phillips, Warren F. (2010). Mechanics of Flight (2nd ed.). Wiley & Sons. p. 27}}</ref> این امر بعضاً به عنوان "کنوانسیون آمریکا" توصیف می شود ؛ <ref name=":0" />
▲# ضخامت عمود بر خط وتر اندازه گیری می شود. <ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Bertin, John J.; Cummings, Russel M. (2009). Pearson Prentice Hall (ed.). Aerodynamics for Engineers (5th ed.). p. 199.}}</ref> این امر بعضاً به عنوان "کنوانسیون انگلیس" توصیف می شود.
▲برخی از پارامترهای مهم برای توصیف شکل ایرفویل ، پارچه و ضخامت آن است. به عنوان مثال ، یک ایرفویل از سری 4 رقمی NACA مانند NACA 2415 (که به صورت 2 - 4 - 15 خوانده می شود) یک ایرفویل با کمبر 02/0 وتر واقع در وتر 0.40 ، با وتر حداکثر 0.15 را توصیف می کند.
سرانجام ، مفاهیم مهمی که برای توصیف رفتار ایرفویل هنگام حرکت در مایع استفاده می شود عبارتند از: ▼
* مرکز آیرودینامیکی ، که به ترتیب آکوردی است که لحظه فشار دادن در آن مستقل از ضریب بالابر و زاویه حمله است. ▼
▲سرانجام ،سرانجام، مفاهیم مهمی که برای توصیف رفتار ایرفویل هنگام حرکت در مایع استفاده می شودمیشود عبارتند از:
▲* مرکز آیرودینامیکی ،آیرودینامیکی، که به ترتیب آکوردی است که لحظه فشار دادن در آن مستقل از ضریب بالابر و زاویه حمله است.
* مرکز فشار که محلی با آکورد است که لحظه فشار آن در آن صفر است.
== منابع ==
{{پانویس|۲}}
* [[:w:en:Airfoil|ویکیپدیای انگلیسی]]
* [http://www.asec.ir/post-227.aspx مرکز مهندسی هوافضا - آشنایی با ایرفویل]
|