تحلیل پرواز پروانه حین اوج گیری(Take off)

دراین مقاله زوایای مختلفی از بدن پروانه مورد بحث قرار گرفته است. از اینقبیل می توان از زاویه پر زدن (Flapping Angle) سخن به میان آورد که همانزاویه تغییر بال در زمان پرواز است. زاویه مورد بحث دیگر زاویه حمله(Pitch Angle) است که زاویه بین راستای سر پروانه با افق است. زاویه بعدیزاویه شکمی (Abdomen Angle) است که زاویه بین شکم و راستای سر است.

درحین اوج گیری، مراحل مختلف بال زدن و تغییر زوایای فوق نقش مهمی را بازیمی کنند. بهتر است دو تعریف بال زدن به طرف پایین (Downstroke) و بال زدنبه طرف بالا (Upstroke) را نیز مد نظر قرار دهیم. با این تفاسیر به تحلیلپرواز پروانه در حین اوج گیری خواهیم پرداخت:

اوج گیری پروانه رابه دو قسمت بال زدن به طرف بالا و بال زدن به طرف پایین تقسیم می کنیم. دربال زدن به طرف بالا، همانطور که در شکل زیر نیز می بینید، زاویه حمله کمشده و زاویه شکمی نیز تا اندازه ای تغییر می کند که حتی به مقادیر منفینیز می گراید (توجه کنید در 30 میلی ثانیه). این بالا رفتن شکم باعث میشود که بال زدن پروانه به طرف پایین منجر به به وجود آمدن نیروی برا برایبلند شدن از روی سطح شود. تا 50 میلی ثانیه این بال زدن به طرف پایین اینعمل را انجام می دهد.

حال به قسمت پایینی تصویر توجه کنید. اینمرحله، مرحله بال زدن به طرف بالاست که ایجاد نیروی پیشرانه (Propulsion)می کند. اما همانطور که در تصویر می بینید، زاویه شکمی و زاویه حمله بهشدت افزایش می یابد. به طوری که بدن جانور به حالت عمودی قرار می گیرد.این وضعیت جانور به او این امکان را می دهد که با بال زدن به طرف بالا (ویا در اصل، بال زدن به طرف عقب) تولید نیروی پیشرانه کند. بدین صورت استکه پروانه با بال زدن به طرف پایین و بالا و تغییر زوایای حمله و شکمی،تولید نیرو های لازم برای بلند شدن و جلو رفتن می کند.
[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]


اینعکس(عکس زیر) توسط یک سامانه دوربین سه بعدی سرعت بالا در هر 10 میلیثانیه (Three-dimentional high-speed camera system) گرفته شده است.

نکتهحایز اهمیت این است که تولید نیروی برا حین بال زدن به طرف پایین به وسیلهتولید جریان های گردابه ای حول بال است که در تصویر زیر این امواج را کهبه وسیله نرم افزار (Fluent) به دست آمده است می توانید ببینید:





[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]