نیروی درگ یا پسا

نویسنده : امیر رضا ارمغان 

درگ یا نیروی پسا ،نیرویی مقاوم است که در اثر حرکت هواپیما در هوا و مقاومت آن در برابر مولکول های هوا بوجود می آید.

Drag همان نیروی مقاومت کننده در برابر حرکت وسیله پرنده بسمت جلو  است.

اگر جهت این نیرو را بررسی کنیم نیرویی است مخالف جهت حرکت وسیله پرنده و بدلیل آنکه اندازه آن درحالت عادی از نیروی Lift کمتر است برآیند آن با نیروی Lift نموداری بسمت جلو و در جهت حرکت وسیله پرنده ترسیم می کند.

درحقیقت اگر نیروی پسا وجود نداشت هیچگاه بر سرعت هواپیما افزوده نمیشد. به عبارت دیگر نیروی پسا در تقابل با نیروی تراست قرار دارد.

Total Drag هواپیما به دو زیر مجموعه تقسیم می شود :

Induced Drag

Parasite Drag

Induced Drag

نوعی از Drag است که در هنگام تولید Lift بوجود می آید .

دو آیتمی که این Drag را تعریف میکنند A.O.A و Flap Setting هستند.

چون تغییر این دو آیتم باعث کاهش سرعت هواپیما میشوند پس میتوان گفت رابطه Induced Drag با سرعت هواپیما یک رابطه معکوس است یا بهتر Induced Drag با معکوس مجذور سرعت متناسب است یعنی اگر سرعت هواپیما دو برابر شود Induced Drag هواپیما ربع میشود .

Parasite Drag

این Drag شامل Form Drag و Skin Friction Drag و Interference Drag می باشد .

این Drag با مجذور سرعت هواپیما رابطه مستقیم دارد یعنی اگر سرعت دو برابر شود Parasite Drag هواپیما 4 برابر میشود .

نکته مهم :

به مجموع Form Drag و Skin Friction Drag در بعضی کتب Profile Drag نیز گفته اند .

با توجه به مطالب گفته شده نمودار Total Drag هواپیما به شکل زیر است :

انواع نیروهای پسا

Drag کل یک هواپیما در حال پرواز مجموع Drag های زیر می باشد

1- Induced Drag یا پسای القایی: همانطوری که قبلا دیدیم نیروی تولید شده توسط یک بال به دو مولفه افقی و عمودی تجزیه می شود که مولفه عمودی آن نیروی Lift و مولفه افقی آن همان Induced Drag (D) می باشد پسای حاصل از جریانات حلقوی نوک بال wing) tip vortices)نیز جز این پسا به حساب می آید.

Skin friction Drag 2-یا پسای حاصل از اصطکاک پوسته ای: دو عامل موجب این نوع Drag می گردد یکی خاصیت چسبندگی هوا Air) Viscosity)و دیگری زبری و کثیفی سطح بال و بدنه هواپیما. (Skin Roughness) باید توجه داشت که وقتی هواپیما در حال پرواز است به دلیل خاصیت چسبندگی هوا و زبری و ناصافی سطح بال و بدنه هواپیما نیروی اصطکاک تولید شده موجب می گردد تا لایه نازکی از هوا که مجاور سطح بال و بدنه است سرعتش صفر شده و به سطح بال و بدنه چسبیده باشد ولی لایه هایی رویی آن به تدریج سرعت بیشتری پیدا کرده تا جایی که برابر سرعت هوای جاری روی بال و بدنه گردند. این لایه نازک را Boundary layer نامیده و در حقیقت ایجاد این لایه است که موجب این نوع Drag می گردد و هرچه سطح بال نا صاف تر و کثیف تر باشد ضخامت این لایه (B.L) بیشتر و درنتیجه این نوع Drag بیشتر است بنابراین برای کاهش ضخامت این لایه و درنهایت کاهش این نوع Drag سعی می شود تا حد امکان سطح بال و بدنه صیقلی و صاف ساخته شود و همواره تمیز نگه داشته شود.

در فیزیک و در محاسبات آیرودینامیکی این نیرو را با نماد D نشان می‌دهند. برای محاسبه نیروی درگ وارد بر جسمی که در سیالی در حال حرکت است، می‌توان از فرمول زیر استفاده کرد.