نسبة الانزلاق

احسب نسبة الانزلاق (الجودة الهوائية L/D) بقسمة معامل الرفع CL على معامل السحب CD: L/D = CL/CD. النسبة بلا وحدة وتُكتب عادةً مثل 40:1، أي أن الطائرة تتقدم 40 مترًا أفقيًا مقابل كل متر تفقده من الارتفاع في الهواء الساكن. تعرض الحاسبة النسبة مع زاوية الانزلاق تحت الأفق بالدرجات وارتفاع الفقد لكل كيلومتر تقدّم ومدى الانزلاق الأفقي من ارتفاع 1500 متر.

خطوات الاستخدام

أدخل معامل الرفع (CL): معامل الرفع هو قيمة عددية بدون أبعاد تعبر عن كفاءة الجناح في توليد قوة رفع. يعتمد هذا المعامل على شكل الجناح وزاوية الهجوم. في الطائرات الشراعية، يتراوح CL عادة بين 0.3 و 1.5 عند زوايا الهجوم العادية. كلما زاد CL، زادت قوة الرفع لنفس سرعة الطيران.

أدخل معامل السحب (CD): معامل السحب هو قيمة عددية بدون أبعاد تعبر عن مقاومة الهواء للطائرة. يشمل السحب الناتج عن الاحتكاك والسحب الناتج عن توليد الرفع (السحب المستحث). يتراوح CD عادة بين 0.01 و 0.1 للطائرات الشراعية الحديثة. انخفاض CD يعني كفاءة ديناميكية هوائية أفضل.

احسب نسبة الانزلاق (Glide Ratio): يتم حساب نسبة الانزلاق بقسمة معامل الرفع على معامل السحب: L/D = CL / CD. هذه النسبة تعبر عن عدد الأمتار التي يمكن للطائرة أن تتقدم أفقياً لكل متر واحد تهبط فيه عمودياً. على سبيل المثال، نسبة انزلاق 20:1 تعني أن الطائرة تقطع 20 متراً أفقياً لكل متر واحد من الهبوط.

الأسئلة الشائعة

نسبة الانزلاق تتأثر بعدة عوامل رئيسية. أولاً، معامل الرفع (CL) يعتمد على زاوية الهجوم: فزيادة زاوية الهجوم تزيد CL إلى حد ما، لكن بعد نقطة الانهيار (stall) ينخفض CL فجأة. معامل السحب (CD) يتكون من جزئين: السحب الطفيلي (parasitic drag) الناتج عن احتكاك الهواء بأسطح الطائرة، والسحب المستحث (induced drag) المرتبط بتوليد الرفع. يزداد السحب المستحث عند زوايا الهجوم العالية (أي عند CL مرتفع). لذلك، توجد زاوية هجوم مثلى تعطي أقصى L/D. كما يؤثر الوزن على السرعة اللازمة لتحقيق أفضل L/D: فزيادة الوزن تتطلب سرعة أعلى، مما يزيد السحب الطفيلي ويقلل النسبة قليلاً. الظروف الجوية مثل الرياح المعاكسة أو المواتية تغير المسافة الأفقية الفعلية، لكن نسبة الانزلاق في الهواء الساكن تبقى ثابتة. أخيراً، النظافة الديناميكية للطائرة (نعومة السطح، عدم وجود أوساخ أو ثلوج) تؤثر على السحب الطفيلي.

لتحسين نسبة الانزلاق، يجب على الطيار التحكم في سرعة الطيران وزاوية الهجوم. لكل طائرة سرعة مثلى تحقق أفضل L/D، وهي عادة ما تكون أقل من سرعة الانطلاق (cruise) وأعلى من سرعة التوقف (stall). الطائرات الشراعية مزودة بمؤشر سرعة خاص يسمى 'Speed-to-fly' يساعد الطيار على اختيار السرعة المثلى بناءً على شدة التيارات الصاعدة أو الهابطة. في وجود تيارات هابطة، يزيد الطيار السرعة لتقليل زمن البقاء في الهواء الهابط، بينما في التيارات الصاعدة يخفض السرعة لزيادة الوقت في الرفع. أيضاً، تقليل الوزن عن طريق التخلص من الوقود الزائد أو الصابورة في الطائرات الشراعية يحسن النسبة. الحفاظ على نظافة الأسطح وتجنب المطر أو الجليد يقلل السحب. وأخيراً، التخطيط الجيد للمسار لتجنب مناطق الرياح المعاكسة القوية يساعد في الحفاظ على نسبة انزلاق فعالة عالية.

نسبة الانزلاق (L/D) هي النسبة بين المسافة الأفقية المقطوعة والارتفاع المفقود، وهي عادة ما تُعبر عنها كرقم مثل 30:1 أو 40:1. زاوية الانزلاق (θ) هي الزاوية بين مسار الطيران والأفق. العلاقة بينهما: tan(θ) = 1 / (L/D). لذلك كلما زادت نسبة الانزلاق، قلت زاوية الانزلاق. على سبيل المثال، نسبة انزلاق 20:1 تعطي زاوية انزلاق تقريباً 2.86 درجة، بينما 10:1 تعطي 5.71 درجة. في التطبيقات العملية، يستخدم الطيارون غالباً نسبة الانزلاق لتقدير المسافة القابلة للقطع، خاصة في عمليات التخطيط للطيران الشراعي والهبوط الاضطراري. زاوية الانزلاق مفيدة أكثر في حسابات الهبوط الدقيقة وفي فهم الديناميكا الهوائية. من المهم أن يدرك الطيار أن كلتا القيمتين مترابطتان، وأن نسبة الانزلاق هي المقياس الأكثر شيوعاً في الطيران الشراعي.

الفرق الكبير يعود إلى التصميم الديناميكي الهوائي. الطائرات الشراعية مصممة خصيصاً لتقليل السحب وزيادة الرفع. لها أجنحة طويلة ورفيعة (aspect ratio عالٍ) مما يقلل السحب المستحث. كما أن جسم الطائرة (fuselage) صغير وانسيابي، وسطح الأجنحة ناعم جداً. بالإضافة إلى ذلك، غالباً ما تصنع من مواد مركبة خفيفة الوزن مثل ألياف الكربون، مما يقلل الوزن ويسمح بزوايا هجوم أقل للسحب الطفيلي. الطائرات الخفيفة مثل Cessna أو Piper مصممة لأغراض متعددة: تحمل الركاب، الطيران بسرعات أعلى، والإقلاع والهبوط على مدارج قصيرة. هذه المتطلبات تؤدي إلى تصميم أجنحة أقصر وأكثر سمكاً، وجسم أوسع، مما يزيد السحب. كما أن المحرك والمراوح يضيفان سحباً كبيراً حتى عند إيقاف المحرك. لذلك، بينما تتفوق الطائرات الشراعية في نسبة الانزلاق، فإن الطائرات الخفيفة تتفوق في السرعة والقدرة على حمل الأحمال وتعدد الاستخدامات.

نسبة الانزلاق

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

أمثلة محلولة

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

حاسبات ذات صلة

1طائرة شراعية حديثة مثل 'ASG-29' لها معامل رفع CL = 1.0 عند سرعة الانزلاق المثلى، ومعامل سحب CD = 0.025. احسب نسبة الانزلاق والمسافة الأفقية الممكن قطعها من ارتفاع 1500 متر.

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة