SpaceTRC / الطيران
مختبر الديناميكا الهوائية
شاهد مباشرةً كيف يحرف الجناح الهواء. غيّر زاوية الهجوم والسرعة والارتفاع، واكتشف بنفسك كيف تنشأ قوة الرفع والسحب والانهيار الهوائي.
L = ½ · ρ · V² · S · CL
ρ هي كثافة الهواء، وV السرعة، وS مساحة الجناح، وCL معامل الرفع. إذا ضاعفت السرعة تتضاعف قوة الرفع أربع مرات.
تفاعلي
الهواء حول الجناح
الخطوط هي مسارات جزيئات الهواء، ويدل لونها على السرعة. في المناطق الزرقاء يتسارع الهواء وينخفض الضغط؛ وفي المناطق البرتقالية يتباطأ ويرتفع الضغط. والفرق بين الضغط المنخفض فوق الجناح والضغط المرتفع تحته هو ما يولّد قوة الرفع.
جرّب: ارفع زاوية الهجوم إلى ما بعد 15° وشاهد الانهيار الهوائي، أو أبطئ طائرة A320 على ارتفاع 11,000 m لترى أثر الهواء الرقيق.
منحنى الرفع (CL–α)
الغلاف الجوي القياسي والطائرات
هذا نموذج تعليمي: صورة التدفق هي تدفق مثالي (جهدي) حول مقطع جناح جوكوفسكي (Joukowski)، والأرقام مستمدة من نظرية الجناح المحدود والغلاف الجوي القياسي لمنظمة ICAO. الانهيار الهوائي مبسّط عند 15°، وقيم الطائرات تقريبية.
الأساسيات
ست أفكار وراء الطيران
زاوية الهجوم
الزاوية بين وتر الجناح والهواء القادم. تزداد قوة الرفع بزيادة الزاوية، لكن بعد حد معيّن ينفصل التدفق عن الجناح.
الانهيار الهوائي
عندما تتجاوز زاوية الهجوم القيمة الحرجة (نحو 15° لمعظم الأجنحة) ينفصل الهواء عن السطح العلوي وتهبط قوة الرفع فجأة. يعتمد ذلك على الزاوية لا على السرعة، ويمكن أن يحدث عند أي سرعة.
برنولي (Bernoulli) ونيوتن (Newton)
يولّد تسارع الهواء فوق الجناح ضغطًا أقل (برنولي)؛ كما يدفع الجناح الهواء إلى الأسفل فيُدفع هو إلى الأعلى كرد فعل (نيوتن). وهما وصفان للظاهرة نفسها.
السحب
مقاومة الهواء للحركة. يزداد سحب الاحتكاك وسحب الشكل مع السرعة، بينما يغلب السحب المستحث، وهو ثمن توليد الرفع، عند السرعات المنخفضة.
نسبة الباع
مربع باع الجناح مقسومًا على مساحة الجناح. تقلل أجنحة الطائرة الشراعية الطويلة والنحيلة (نسبة باع تزيد على 20) السحب المستحث وترفع نسبة الانزلاق.
الغلاف الجوي القياسي
يقل الهواء كثافةً مع الارتفاع: عند 11 km تبلغ كثافته نحو 30% من كثافته عند مستوى سطح البحر. لذا يجب أن تطير طائرات الركاب بسرعة أكبر هناك، لكنها تستهلك وقودًا أقل.
اعرف المزيد في علم الطيران، وشاهد طائرات حقيقية على خريطة الرحلات المباشرة، وابحث عن المصطلحات في مسرد مصطلحات الفضاء.
- الغلاف الجوي القياسي لمنظمة ICAO (Doc 7488).
- J. D. Anderson، Fundamentals of Aerodynamics: تحويل جوكوفسكي، ومبرهنة كوتا–جوكوفسكي، ونظرية الجناح المحدود.
- مركز غلين للأبحاث التابع لناسا (NASA Glenn Research Center)، Beginner’s Guide to Aeronautics.
آخر تحديث: 2 نوفمبر 2026