كيف يعمل الهيدروفويل؟
لقد كان إحباط مشهد الرياضات المائية مثيرًا لعدة سنوات. إنها ليست ممتعة وسريعة فحسب، بل إنها أيضًا صديقة للبيئة للغاية.
ولكن كيف يعمل القارب المحلق؟
قد يصف معظمهم القارب المحلق بأنه طائرة تحت الماء. تتبع الرقائق المعدنية الموجودة في الماء نفس القوانين التي تتبعها الشراع في مهب الريح. ونظرًا لأن كثافة الماء أعلى من كثافة الهواء، فإن المقاطع الأصغر حجمًا تولد قوى هائلة.
ماذا يعني الرفع؟
لكل جناح حافة أمامية (النقطة أ) وحافة خلفية (النقطة ب). على السطح العلوي للجناح، تكون المسافة بين النقطة A والنقطة B أطول منها على الجانب السفلي من الجناح. نظرًا لوجود مسافة أكبر عبر السطح العلوي، لكي يصل السائل إلى الحافة الخلفية في نفس الوقت لكل من الجزأين العلوي والسفلي من الجناح، يجب أن يتحرك السائل الذي يتحرك على طول السطح العلوي بشكل أسرع من السائل الذي يتحرك على طول السطح العلوي. الجانب السفلي من الجناح. في القرن الثامن عشر اكتشف دانييل برنولي أنه إذا زادت سرعة السائل، ينخفض ضغطه (مبدأ برنولي).
بما أن السائل يتحرك بشكل أسرع على الجانب العلوي من القارب المحلق، متبعًا برنولي، فقد يؤدي ذلك إلى ضغط منخفض في أعلى الجناح وضغط مرتفع في أسفل الجناح، مما قد يؤدي إلى قوة الرفع. لسوء الحظ، هذه النظرية لا تشرح لماذا يمكن للطائرات أن تطير رأسًا على عقب أو لماذا يولد الجناح المسطح قوة الرفع. هناك نظرية أخرى تفسر الرفع، وهي مبنية على قانون نيوتن الثالث، الذي ينص على أن لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه. تنص نظرية حركية الجسيمات على أن الجزيئات الواردة تنحرف إلى الأسفل بواسطة السائل، وبالتالي تشعر الرقاقة بقوة نحو الأعلى.
على الرغم من أن هذه النظرية لا تتطابق مع الواقع، لأنها تفشل في تفسير تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض وتفشل في تفسير اختلافات الضغط على جانبي الجناح. أما النظرية الثالثة فتعتمد على ما يسمى بتأثير فنتوري الذي ينص على ، تضييق تدفق السوائل وسوف تتحرك بشكل أسرع. بناءً على مبدأ برنولي، نعلم أنه إذا تحرك السائل بشكل أسرع، فإنه ينتج ضغطًا منخفضًا، وبسبب فرق الضغط بين الأعلى والأسفل فإنه ينتج رفعًا.
كنظرية، لا تشرح هذه النظرية كيف يمكن للطائرات أن تطير رأسًا على عقب أو كيف يمكن للجناح المسطح أن يولد قوة الرفع. ومع ذلك فإن أكثر العلماء متفقون على التفسير التالي. الرفع هو قوة رد فعل يختبرها الجناح لأنه يحول التدفق إلى الأسفل. أي جسم، مثل القارب المحلق، يجب أن يكون لديه بعض القوة التي تدفع السائل بعيدًا عن الطريق، على سبيل المثال. الزخم أو المحركات إذا تم دفع المزيد من السائل إلى الأسفل أكثر من الأعلى بواسطة هذا الجسم مثل القارب المحلق، فإن الفرق يسمى الرفع.
ملخص:
القارب المحلق أو جناح الطائرة، يأتي الرفع من تحول التدفق إلى الأسفل حيث يقدم الجناح انحناء للتدفق من حوله، وتتطور مناطق الضغط المرتفع والمنخفض مما يؤدي إلى ارتفاع متوسط سرعة السائل على الجانب العلوي من الجناح بسبب وفقًا لمبدأ برنولي وفقًا للبحث، تكون القارب المحلق أكثر كفاءة عندما تكون زاوية الهجوم من ثلاث إلى أربع درجات مع نسبة رفع إلى سحب تبلغ حوالي 20-25 إلى واحد. إذا كانت زاوية الهجوم أعلى من 15 درجة يمكن أن يحدث توقف حسب تصميم الجناح. بشكل عام، مقارنة بأجنحة الطائرات، تستخدم القارب المحلق زاوية هجوم أصغر بسبب زيادة كثافة المياه ولزوجتها.
ولكن كيف يعمل القارب المحلق؟
قد يصف معظمهم القارب المحلق بأنه طائرة تحت الماء. تتبع الرقائق المعدنية الموجودة في الماء نفس القوانين التي تتبعها الشراع في مهب الريح. ونظرًا لأن كثافة الماء أعلى من كثافة الهواء، فإن المقاطع الأصغر حجمًا تولد قوى هائلة.
ماذا يعني الرفع؟
لكل جناح حافة أمامية (النقطة أ) وحافة خلفية (النقطة ب). على السطح العلوي للجناح، تكون المسافة بين النقطة A والنقطة B أطول منها على الجانب السفلي من الجناح. نظرًا لوجود مسافة أكبر عبر السطح العلوي، لكي يصل السائل إلى الحافة الخلفية في نفس الوقت لكل من الجزأين العلوي والسفلي من الجناح، يجب أن يتحرك السائل الذي يتحرك على طول السطح العلوي بشكل أسرع من السائل الذي يتحرك على طول السطح العلوي. الجانب السفلي من الجناح. في القرن الثامن عشر اكتشف دانييل برنولي أنه إذا زادت سرعة السائل، ينخفض ضغطه (مبدأ برنولي).
بما أن السائل يتحرك بشكل أسرع على الجانب العلوي من القارب المحلق، متبعًا برنولي، فقد يؤدي ذلك إلى ضغط منخفض في أعلى الجناح وضغط مرتفع في أسفل الجناح، مما قد يؤدي إلى قوة الرفع. لسوء الحظ، هذه النظرية لا تشرح لماذا يمكن للطائرات أن تطير رأسًا على عقب أو لماذا يولد الجناح المسطح قوة الرفع. هناك نظرية أخرى تفسر الرفع، وهي مبنية على قانون نيوتن الثالث، الذي ينص على أن لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه. تنص نظرية حركية الجسيمات على أن الجزيئات الواردة تنحرف إلى الأسفل بواسطة السائل، وبالتالي تشعر الرقاقة بقوة نحو الأعلى.
على الرغم من أن هذه النظرية لا تتطابق مع الواقع، لأنها تفشل في تفسير تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض وتفشل في تفسير اختلافات الضغط على جانبي الجناح. أما النظرية الثالثة فتعتمد على ما يسمى بتأثير فنتوري الذي ينص على ، تضييق تدفق السوائل وسوف تتحرك بشكل أسرع. بناءً على مبدأ برنولي، نعلم أنه إذا تحرك السائل بشكل أسرع، فإنه ينتج ضغطًا منخفضًا، وبسبب فرق الضغط بين الأعلى والأسفل فإنه ينتج رفعًا.
كنظرية، لا تشرح هذه النظرية كيف يمكن للطائرات أن تطير رأسًا على عقب أو كيف يمكن للجناح المسطح أن يولد قوة الرفع. ومع ذلك فإن أكثر العلماء متفقون على التفسير التالي. الرفع هو قوة رد فعل يختبرها الجناح لأنه يحول التدفق إلى الأسفل. أي جسم، مثل القارب المحلق، يجب أن يكون لديه بعض القوة التي تدفع السائل بعيدًا عن الطريق، على سبيل المثال. الزخم أو المحركات إذا تم دفع المزيد من السائل إلى الأسفل أكثر من الأعلى بواسطة هذا الجسم مثل القارب المحلق، فإن الفرق يسمى الرفع.
ملخص:
القارب المحلق أو جناح الطائرة، يأتي الرفع من تحول التدفق إلى الأسفل حيث يقدم الجناح انحناء للتدفق من حوله، وتتطور مناطق الضغط المرتفع والمنخفض مما يؤدي إلى ارتفاع متوسط سرعة السائل على الجانب العلوي من الجناح بسبب وفقًا لمبدأ برنولي وفقًا للبحث، تكون القارب المحلق أكثر كفاءة عندما تكون زاوية الهجوم من ثلاث إلى أربع درجات مع نسبة رفع إلى سحب تبلغ حوالي 20-25 إلى واحد. إذا كانت زاوية الهجوم أعلى من 15 درجة يمكن أن يحدث توقف حسب تصميم الجناح. بشكل عام، مقارنة بأجنحة الطائرات، تستخدم القارب المحلق زاوية هجوم أصغر بسبب زيادة كثافة المياه ولزوجتها.
