هیدروفویل ها
همان گونه که می دانید سایش آب روی بدنه قایق باعث وارد آمدن نیروی پسا به کشتی می شود و سرعت آن را کاهش می دهد. یک راه برای کاهش دادن این نیروی مزاحم بین آب و بدنه قایق این است که بدنه قایق به نحوی بالا آید و از سطح آب کمی بالاتر رود تا سطح تماس آب و بدنه کاهش یابد.
قایق های باله دار که به آن ها هیدروفویل نیز گفته می شود از این روش استفاده می نمایند. این قایق ها دارای باله های ایرفویل شکلی می باشند که در زیر قایق و در زیر سطح آب قرار می گیرند. در سرعت های پایین یک قایق باله دار مانند قایق های عادی روی آب قرار می گیرد و معلق می ماند ولی با سرعت گرفتن قایق، باله های ایرفویل مانند شروع به تولید نیروی برا می کنند. (درست مانند بال های هواپیما که به هواپیما به سمت بالا نیرو وارد می کنند) این نیرو برا به بدنه قایق اعمال می شود و باعث می شود تا بدنه قایق به سمت بالا حرکت کند و از سطح آب فاصله بگیرد. در صورتی که این قایق ها با سرعت مناسب حرکت کنند کل بدنه آن ها از آب جدا خواهد شد. شکل زیر یک هیدروفویل یا یک قایق باله دار را نشان می دهد.
نقاط نشان داده شده در این شکل عبارتند از:
1- سنسور فاصله سنج صوتی
2- محور جلویی
3- باله سکان
4- باله جلویی: این باله مانند هواپیما عمل می کند ولی در زیر سطح آب. اختلاف فشار بین آبی که در بالا و زیر این باله حرکت می کند باعث تولید نیروی برا می گردد
5- باله سکان
6- ورودی آب
7- باله عقبی
8- محمر عقبی
9- باله سکان
10- موتور واتر جت
هیدروفویل نشان داده شده در شکل فوق از موتور واتر جت (مانند جت اسکی ها) استفاده می نماید. برخی دیگر از هیدروفویل ها از ملخ استفاده می کنند. به هیدروفویل هایی که از موتور واتر جت استفاده می کنند اصطلاحاً هیدروجت نیز گفته می شود.
محورهای عقبی هیدروجت دارای استحکام بالایی می باشند و از بالا به بدنه و از پایین به ورودی آب متصل می شوند و باید کل وزن هیدروجت را تحمل نمایند. بر روی این محورها باله هایی برای کنترل جهت حرکت قایق را تغییر داد.
همان گونه که در شکل مشاهده نمودید هیدروفویل ها دارای سنسورهای فاصله سنج (ارتفاع سنج) صوتی نیز می باشند. این سنسورها زمان رفت و برگشت یک پالس صوت را تا سطح آب اندازه می گیرند و بدین ترتیب فاصله قایق از سطح آب را اندازه می گیرند. هرچه فاصله هیدروفویل از سطح آب بیش تر باشد، زمانی که صوت این فاصله را طی می کند، بیش تر خواهد شد.
باله های هیدروفویل ها انواع مختلفی دارند. برخی از این باله ها برای حرکت در آب های آرام و برخی برای حرکت در آب های متلاطم طراحی شده اند. به شکل های زیر دقت نمایید:
اولین هیدروفویل مخصوص حرکت در آب های خروشان، دومین هیدروفویل مخصوص حرکت در آب های آرام و آخرین هیدروفویل نیز برای حرکت در انواع آب ها طراحی شده اند.
نکته:
سرعت در دریا به وسیله مقیاسی به نان نات (گره) اندازه گیری می شود. هر گره برابر 1.85 کیلومتر بر ساعت می باشد. این مقیاس از یک روش اندازه گیری قدیمی به دست آمده. در این روش یک تکه چوب به طنابی متصل بود که بر روی طناب در هر 14.4 متر یک گره زده شده بود. برای اندازه گیری سرعت، چوب را در آب می انداختند و چوب نیز با خود طناب را می کشید. تعداد گره هایی که در زمان 28 ثانیه از طناب کشیده می شد، سرعت کشتی را به دست می داد.
مرکز یادگیری سایت تبیان، www.tebyan.net
همان گونه که می دانید سایش آب روی بدنه قایق باعث وارد آمدن نیروی پسا به کشتی می شود و سرعت آن را کاهش می دهد. یک راه برای کاهش دادن این نیروی مزاحم بین آب و بدنه قایق این است که بدنه قایق به نحوی بالا آید و از سطح آب کمی بالاتر رود تا سطح تماس آب و بدنه کاهش یابد.
قایق های باله دار که به آن ها هیدروفویل نیز گفته می شود از این روش استفاده می نمایند. این قایق ها دارای باله های ایرفویل شکلی می باشند که در زیر قایق و در زیر سطح آب قرار می گیرند. در سرعت های پایین یک قایق باله دار مانند قایق های عادی روی آب قرار می گیرد و معلق می ماند ولی با سرعت گرفتن قایق، باله های ایرفویل مانند شروع به تولید نیروی برا می کنند. (درست مانند بال های هواپیما که به هواپیما به سمت بالا نیرو وارد می کنند) این نیرو برا به بدنه قایق اعمال می شود و باعث می شود تا بدنه قایق به سمت بالا حرکت کند و از سطح آب فاصله بگیرد. در صورتی که این قایق ها با سرعت مناسب حرکت کنند کل بدنه آن ها از آب جدا خواهد شد. شکل زیر یک هیدروفویل یا یک قایق باله دار را نشان می دهد.
نقاط نشان داده شده در این شکل عبارتند از:
1- سنسور فاصله سنج صوتی
2- محور جلویی
3- باله سکان
4- باله جلویی: این باله مانند هواپیما عمل می کند ولی در زیر سطح آب. اختلاف فشار بین آبی که در بالا و زیر این باله حرکت می کند باعث تولید نیروی برا می گردد
5- باله سکان
6- ورودی آب
7- باله عقبی
8- محمر عقبی
9- باله سکان
10- موتور واتر جت
هیدروفویل نشان داده شده در شکل فوق از موتور واتر جت (مانند جت اسکی ها) استفاده می نماید. برخی دیگر از هیدروفویل ها از ملخ استفاده می کنند. به هیدروفویل هایی که از موتور واتر جت استفاده می کنند اصطلاحاً هیدروجت نیز گفته می شود.
محورهای عقبی هیدروجت دارای استحکام بالایی می باشند و از بالا به بدنه و از پایین به ورودی آب متصل می شوند و باید کل وزن هیدروجت را تحمل نمایند. بر روی این محورها باله هایی برای کنترل جهت حرکت قایق را تغییر داد.
همان گونه که در شکل مشاهده نمودید هیدروفویل ها دارای سنسورهای فاصله سنج (ارتفاع سنج) صوتی نیز می باشند. این سنسورها زمان رفت و برگشت یک پالس صوت را تا سطح آب اندازه می گیرند و بدین ترتیب فاصله قایق از سطح آب را اندازه می گیرند. هرچه فاصله هیدروفویل از سطح آب بیش تر باشد، زمانی که صوت این فاصله را طی می کند، بیش تر خواهد شد.
باله های هیدروفویل ها انواع مختلفی دارند. برخی از این باله ها برای حرکت در آب های آرام و برخی برای حرکت در آب های متلاطم طراحی شده اند. به شکل های زیر دقت نمایید:
اولین هیدروفویل مخصوص حرکت در آب های خروشان، دومین هیدروفویل مخصوص حرکت در آب های آرام و آخرین هیدروفویل نیز برای حرکت در انواع آب ها طراحی شده اند.
نکته:
سرعت در دریا به وسیله مقیاسی به نان نات (گره) اندازه گیری می شود. هر گره برابر 1.85 کیلومتر بر ساعت می باشد. این مقیاس از یک روش اندازه گیری قدیمی به دست آمده. در این روش یک تکه چوب به طنابی متصل بود که بر روی طناب در هر 14.4 متر یک گره زده شده بود. برای اندازه گیری سرعت، چوب را در آب می انداختند و چوب نیز با خود طناب را می کشید. تعداد گره هایی که در زمان 28 ثانیه از طناب کشیده می شد، سرعت کشتی را به دست می داد.
مرکز یادگیری سایت تبیان، www.tebyan.net
آخرین ویرایش:
