1. SharkNose Technology
بی آنکه قصد تبليغ داشته باش م ، ام ا ھم واره چن ين ب وده ک ه در ھ ر
صنف و صنعتی ، اقليت محدودی از شرکت ھا و دست اندرکاران ،
بار پيشرفت ھ ای تکنولوژي ک آن ص نعت را ب دوش کش يده و م ابقی
اغلب دنباله رو بوده اند . بيننده ی آگاه اين موضوع را کامال طبيعی
دانسته و فقط از بابت پيشرو بودن در عرص ه ی ن وآوری ، بقي ه ی
شرکت ھا را ضعيف و ناکارآمد نمی انگ ارد . در دني ای پاراگالي در
ھم ش رکت ھ ايی مانن د اوزون ، نيوي وک ، ج ين ، ايک ارو و .... از
ابتدا در زمره ی اين پيشروان بوده و ھستند .
ترجمه و تاليف : شرنگ جدی
sharang@gmail.com
۵١/٣/٢٩
در ھفته ی اول ارديبھشت ماه امس ال ، مقال ه ی روش ن و دقيق ی در
م ورد تکنول وژی جدي دی در طراح ی لب ه حمل ه ب ال پاراگالي در ک ه
توسط شرکت اوزون به ثبت رسيده و م ورد اس تفاده ق رار ميگي رد ،
از سوی اي ن ش رکت منتش ر ش د ک ه ترجم ه ی آن ھمين ک در دس ت
شماست .
خرده نگيريد که زي اد پارس ی را پ اس نداش ته و م ثال بج ای کلم ه ی
"شارک نوز" از مشابھاتی چون "دماغ کوسه" يا "پوزه ی کوسه" و
امثالھم استفاده نکرده ام ☺
مقدمه
در ميانه ی ماه سپتامبر مج وز ثب ت اخت راع م ا )بش ماره ی ٢٢۴٢٧٩٢( تح ت عن وان طوي ل " ب الی گس ترده و
توخالی با دھانه ھای که در بخش تقويت شده لبه ی حمله قرار گرفته " منتشر گرديد . حال موقعيتی فراھم آم ده
تا به تشريح چيزی ک ه م ا ب ين خودم ان و بس ادگی "ش ارک ن وز" مين اميم بپ ردازيم . در قس مت اول ب ه توض يح
الزامات و داليلی که باعث شده ورودی ھای ھوای ) (Air Intakeي ک پاراگالي در در ھم ين ج ای معم ول خ ود
قرار داده شوند پرداخته و سپس در ادامه مزايای عملی و اسرار شارک نوز را فاش خواھيم ک رد . در انتھ ا ب ه
تفصيل ديدگاه ھايمان از اين تکنولوژی را آنگونه که منجر به اخ ذ مج وز ثب ت ش ده ی اخت راع م ا ش د ، روش ن
ميکنيم .
2. بحث فنی
پاراگاليدر ايرفويل قابل انعطافيست با خلبانی که زيرش آويزان شده . اين ايرفويل ب رای اينک ه بم ا ت وان پ رواز
بدھد دارای فرمی آيروديناميکی ست که نيروی ليفت ايجاد ميکند . اي ن نيروھ ای ب االبر باع ث کش يده ش دن اي ن
ايرفويل در راستای اسپن )فاصله بين دو استاباليزر( خويش نيز ميشوند اما در راس تای ک ورد ايرفوي ل )فاص له
بين لبه حمله و لبه فرار( بالاستفاده ھستند . اين فشار ھ وای داخ ل ب ال اس ت ک ه باع ث کش يدگی ب ال در امت داد
کورد خويش نيز ميگردد .
البته ھمانگونه که ميدانيد ، اخيرا توسط بال " "XXLiteخود ، ثابت ک رده اي م ک ه ب رای ي ک ب ال امک ان پ رواز
بدون فشار ھوای داخل ی ھ م وج ود دارد )ب ال در قس مت اعظ م خ ود ب دون الي ه ی زي رين و ب از ب ود(. در ط ی
آزمايشات اجرايی ما با اين بال که بصورت تک اليه )فقط سطح رويی( طراحی شده بود ، زاوي ه ھ ای مختلف ی
برای نصب بال ) (angle of incidenceرا امتحان کرديم . البته زوايای حمله ) (angle of attackمتفاوت ،
اجازه ی دستيابی به سرعت ھای مختلفی را ھم ميداد .
عکس ١ : اسپن و کورد در يک پاراگاليدر
بھرح ال ... در بالھ ای معم ولی ھرچ ه فش ار ھ وای داخ ل ب ال بيش تر باش د ، پاي داری مک انيکی بھت ر ميش ود .
بنابراين طراح بال بدنبال بيشينه کردن فشار داخلی ميباشد . اما اين افزايش فشار ھم حدی دارد که عب ور از آن
ممکن نيست . محدوده ای از پروفايل که عمود به جھت حرکت الياف ھوا ) (Air Flowاس ت ، نقط ه ی ج دايی
3. ) (Stagnation Pointناميده ميشود که در اين نقطه مولکول ھای ھوا بسمت باالی بال و يا پايين بال منحرف
نميشوند .
عکس ٢ : نقطه ی جدايی و نمودارضريب فشار
در اطراف اين نقطه جريان الي اف ھ وا ب ه دو قس مت تقس يم ش ده ، ي ک قس مت بس مت روي ه ی ب االيی و قس مت
ديگر بسمت زير ب ال حرک ت ميکنن د . در ھ ر س رعتی ک ه پ رواز کني د ، فش ار ھ وا در نقط ه ی ج دايی ب ال در
بيشترين حد قرار دارد .
اين فشار مبنای فشارھای ديگر و موضوع مورد بررسی ما در ادامه ی اين مقاله و در ھمه ی گفتارھای که در
اين باب عرضه شده ميباشد .
فشار ، که بصورت "ض ريب فش ار" ) (Pressure Coefficient - PCبي ان ميش ود ، در مح ل "نقط ه ج دايی"
برابر با ١ در نظر گرفته ميشود . ض ريب فش ار ۵/٠ يعن ی فش ار در آن نقط ه نص ف مي زان فش ار در نقط ه ی
جدايی ست . بن ابراين اگ ر بخ واھيم ض ريب فش ار داخ ل ب ال براب ر ب ا ١ )م اگزيمم( گ ردد ، مح ل ورودی ھ ای
ھوای بال را بايد در نقطه ی جدايی تعيين کنيم . اما محل نقط ه ی ج دايی ب ر روی ب ال ثاب ت نيس ت و ب ر طب ق
زاويه ی نصب بال ، تغيير مکان ميدھد .
4. عکس ٣ : محل نقطه ی جدايی بال برای زاويه ی حمله ی ٣ تا ۵٢ درجه .
" "Pنشان دھنده محدوده تغيير مکان نقطه ی جدايی است .
نتيجه اينکه :
اگر ورودی ھای ھوا را نزديکتر به لبه ی جل ويی مح دوده ی نقط ه ی ج دايی تعبي ه کن يم بھت رين فش ارھوای داخل بال را برای زاوي ه ی حمل ه ک م ) زم انی ک ه از اس پيد ب ار اس تفاده ميکن يم ( بدس ت خ واھيم
آورد ، اما نه برای وقتی زاويه ی حمله مان افزايش ميابد ) زمانی که برک ميکشيم ( . اينکار منجر به
توليد پاراگاليدرھايی با قابليت ھای ضعيف در برافراشته شدن در ھنگام تيکاف ميگردد ، که بعالوه ب ه
سادگی ھم از استال خارج نميشوند .
اگ ر ورودی ھ ای ھ وا را نزديکت ر ب ه لب ه ی عقب ی مح دوده ی نقط ه ی ج دايی تعبي ه کن يم ، اوض اعبرعکس ميشود . فشار خوبی در زاويه ی حمله ی زياد با محدوده ی موثر بلندتری برای کش يدن ب رک
ھا خواھيم داشت ، اما در ھنگامی که زاوي ه ی حمل ه ی ب ال ک م ميش ود فش ار ھ وا در داخ ل ب ال بس يار
کاھش يافته و پارچه بال نميتواند فرم خ ود را در ھنگ ام اس تفاده از اس پيد سيس تم حف ظ کن د ) ک ه بمعن ی
کاھش ک ارايی ب ال ميباش د ( و بع د از گذش تن از زاوي ه ی تعي ين ش ده ، ورودی ھ ای ھ وا ب ه منطق ه ی
کاھش فشار وارد شده و بال از جلو تاک ميشود ). (Frontal Collapse
عکس ۴ : منطقه پرفشار و کم فشار در اطراف ايرفويل در يک زاويه ی نصب فرضی
5. پس چه بايد کرد ؟
در اغل ب م وارد ، روش م ورد قب ول اغل ب طراح ان ب ال ، تعبي ه ی ورودی ھ ای ھ وای ب زرگ در ميان ه ی
محدوده ی نقطه ی جدايی است .
اما بياييد سعی کنيم اين مدل را بھبود دھيم .
يکی از راه حل ھا ، ساختن ورودی ھای ھوايست که تم ام مح دوده ی حرک ت نقط ه ی ج دايی را بپوش اند . ام ا
متاسفانه ، فشار ھوای داخل بال مساوی با فش ار ھ وا در مح ل ورودی ھ ای ھ وا نيس ت بلک ه بيش تر نزدي ک ب ه
مي انگين اي ن فش ار اس ت ) مث ل وقت ی ک ه مق داری آب ٠٢ درج ه را ب ا مق داری آب ٠٣ درج ه مخل وط ميکن يم .
حاصل آب ٠۵ درجه نخواھد بود (. پاراگاليدری با ورودی ھای ھوای خيلی بزرگ ، نھايتا بالی خواھد ب ود ب ا
فشار داخلی کمتر از يک بال با ورودی ھای ھوای کالسيک و معمولی . رفتار نا مناسبی در پرواز با زاويه ی
حمله زياد خواھد داشت . بسختی از انواع استال ھا خارج ميشود . با تنش ھايی در چرخش ھای تخت و رفت ار
نامناسب در زاويه ی حمله ی کم بھمراه بھم ريختگی فرم بال و تاک ھايی از جلو ). (Frontal Collapse
راه حل ديگر استفاده از دريچه ) (valveھاست . يعنی ورودی ھوا با دريچه ھايی در خود ، که بھنگام افزايش
فشار ھوای داخلی نسبت به فشار ھوا در محل ورودی ھای ھوا ، بسته شوند . اين ايده در تئوری خيلی خوبست
ولی در عمل اجرايش بسيار سخت ميباشد . چون اغلب فرار ھوای داخ ل ب ال را ھ م داري م ک ه جل وگيری از آن
کار را برای توليد کننده ی بال سخت و گران ميکند . ساخت اي ن دريچ ه ھ ا ، ھمچن ين ب ه اف زايش درگ الق ايی
) (Induce Dragدر بال ھم منجر ميشود . فکر ميکنم که ھمه ی توليد کنن دگان روی موض وع دريچ ه ھ ا ک ار
کرده اند اما ھيچکدام نتوانسته اند در اين زمينه پيشرفتی واقعی ايجاد کرده و اغل ب اي ن اي ده پ س از اس تفاده در
يک مدل ، ديگر ب ه م دل ھ ای بع دی منتق ل نش ده . بج ز چن د م ورد اس تثايی آنھ م در ب ال ھ ای آک رو . ش ايد ھ م
بخاطر ترجيح منافع تجاری بر پيشرفت ھای تکنيکی بوده .
آخرين امکان برای حل اين مسئله ، آنطور که در شکل زير ميبينيد ، انتقال سطح زيرين بال بسمت پايين است .
عکس ۵ : پروفايلی با سطح زيرين فاصله گرفته
6. در اين فرم از پروفايل ، پايين کشيدن ورودی ھای ھوا باعث شده ھمواره مق دار فش ار ھ وای داخ ل ب ال در ح د
رضايت بخشی باشد . اشکال اين پروفايل ايجاد يک پله در مسير حرکت الي اف ھواس ت ک ه مقاوم ت ب ال را در
زاويه ی حمله ی کم افزايش داده و ھمچنين در ھنگام استال ، آشفتگی ھوايی در مقابل ورودی ھ ای ھ وا ايج اد
ميکند که کمکی به ريکاوری سريعتر بال محسوب نميشود .
در دو طرح تشريحی زير ، اين موارد را مشاھده ميکنيد .
عکس ۶ : نمايش بالی با سطح زيرين فاصله دار در دو زاويه حمله کم و زياد
شارک نوز
ايده ای که در پشت شارک ن وز ق رار دارد ، اض افه ک ردن ي ک قس مت مقع ر ) (Concaveب ه مح دوده معم ول
"نقط ه ج دايی" م ی باش د . اي ن قس مت مقع ر بط ور چش مگيری ان دازه ی حرک ت مح دوده ی نقط ه ی ج دايی را
محدود ميکند . اجازه بدھيد قبل از اينکه بيشتر پيش برويم ، بوسيله ی طرح ھای زير تجسم بھتری از موضوع
داشته باشيم .
7. عکس ٧ : طرح پايه از پروفايل شارک نوز
اين قسمت مقعر در محدوده ای که سرعت حرکت الياف ھوا کاھش پيدا م ی کن د ق رار داش ته و ب ا ارائ ه فض ای
بزرگتری که منجر به کاھش سرعت بيشتری برای الياف ھوا ميگردد ، تاثيری متضاد با اثر ونتوری توليد م ی
کند . ميدانيم که ھرچه الياف ھوا س رعت کمت ری داش ته باش د ، ض ريب فش ار ب ه ح داکثر مق دار خ ود )1=(pc
نزديکتر ميشود .
يکی از مزايای بزرگ شارک نوز در فرم قرينه ی آن نھفته است . محل ش ارک ن وز دقيق ا در ج ايی در لب ه ی
جلويی بال قرار دارد که الياف ھوا از ھر جھت به آن برخورد ميکند . شکل ٨ ھمان شکل ۶ با ايرفويل شارک
نوز ميباشد .
شکل ٨ : موقعيت حرکت قرينه ی الياف ھوا در مقابل شارک نوز
8. اين فرم قرينه ھنگامی که به پروفايل اضافه شود ، در ھر دو زاويه ی حمله ی کم و يا زياد ، بدون اف زودن ب ه
مقاومت ھوا ) (Dragرفتار رضايت بخشی برای ب ال ايج اد م ی کن د . بع الوه ح ال ک ه نقط ه ج دايی مح دوده ی
حرکت کمتری پيدا کرده ، ما قادر به استفاده از ابعاد کوچکتری ب رای ورودی ھ ای ھ وا ب وده و در ھم ين ح ال
فشار بيشتری ھم در لبه ی جلويی بال خواھيم داشت .
در چارت زير ، فشار داخلی در يک پروفايل معمولی با پروفايل شارک نوز ، در زاوي ه ی حمل ه ھ ای يکس ان
مقايسه شده اند .
عکس ٩ : فشار داخلی در بال با زاويه ی نصب ھای يکسان
در عکس ٠١ ، با استفاده از دو طرح تقريبا انتزاعی اما جامع ، فش ار در س طح داخل ی ب ال ، در س ه زاوي ه ی
نصب مختلف ، برای يک پروفايل معمولی و يک پروفايل شارک نوز ، را نشان داده ايم .
خط سبز مربوط به زاويه نصب ٣ درجه ، خط فيروزه ای برای زاويه نصب ٠١ درجه و خط آبی برای زاويه
نصب ٠٢ درجه در نظر گرفته شده . فاصله ی Eاندازه ی ورودی ھای ھوا و فاصله ی Vميزان اختالف در
ضريب فشار ھوا ) (cpدر سطح ورودی ھای ھوا ميباشد .
9. شکل ٠١ : نمايش ضريب فشار در سطح داخلی بال ھنگامی که بال سه زاويه ی نصب مختلف به بال اعمال شده .
ھرچه محدوده و مق دار Vک وچکتر باش د ورود ھ وا ب ه درون ب ال راحتت ر انج ام ميش ود . ض ريب فش ار ب االتر
) (cpو فشار داخل کانوپی بيشتر خواھد بود . در اين نمودار ميتوانيم براحتی ببينيم که در پروفايل شارک ن وز
محدوده ی حرکت نقطه ی جدايی کاھش يافته . اينجا مکانی ايده آل برای تعبيه ورودی ھای ھواست .
اما مزيت شارک نوز برای خلبان چيست ؟
ب ا اس تفاده از تکنول وژی ش ارک ن وز ميت وان ب ال ھ ايی ب ا مقاوم ت ع الی در براب ر اس تالھا و مح دوده ی م وثر
بلندتری برای استفاده از برکھا توليد کرد . افزايش س رعت ب ال ، در ھنگ ام ترم الگيری و موق ع ورود ب ه ليف ت
ھای قوی و يا ھنگام تاپ لند در محدوده ی دقيق و کوچکی ، امری معمول است . تقويت پروفايل برای سرعت
ھای باالتر و کسب فشار بيشتر در ھوای داخل بال پيشرفت مھمی ست . شارک نوز باعث شد که بالھای / 11R
21 Rبا باالترين رنج سرعت مفيد طراحی و ساخته شوند . ھمچنين باعت کاھش مقاومت ھوا در مح ل ورودی
ھای ھوا و ايجاد نرخ سرش بھتر در ترمالھا ، گرديد .
اين مختصری از آنچه ما برای کسب حق ثبت اختراع ارائه ک رديم ب ود . ح ال کم ی ھ م ب ه تاريخچ ه ی ش ارک
نوز در کمپانی اوزون بپردازيم .
10. مروری بر تاريخچه و وضعيت فعلی
اولين طراحی ھای شارک ن وز ، در ھنگ امی ک ه در جس تجوی پروف ايلی ب ا رفت ار پ روازی مناس ب در س رعت
ھای پايين و فشار داخلی زياد در سرعت ھای باال بوديم ، نمودار شدند . نمونه ھای آزمايشی بس رعت ب ا ري ب
ھای متفاوت ساخته شدند . توضيحات تکنيکی را تکميل کرده و ھمه ی س عی خ ود را ب رای س اده ک ردن مس ير
توليد بکار بستيم . تصميم داشتيم ي ک ب ال 2.01 Rرا ب ا اي ن پروفاي ل بس ازيم . پ س از ي ک ھفت ه ک ار فک ری و
مدلسازی ديجيتالی سنگين ، پروفايل ھنوز چيزی بيش از اسم و برندی بعنوان اولين نسخه نبود .
پس از مدتی نمونه ی آزمايشی اوليه بدستمان رسيد و پس از کمی تنطيمات ، نھايتا ھمانطور که امي د داش تيم ،
شاھد بھبود در سرعت و محدوده ی موثر بلند تری برای برکھا بوديم که در واقع بايد گفت از سطح انتظارم ان
ھم باالتر بود . ھمه خوشحال بوديم و اينگونه بود که پروژه ی 11 Rاستارت خورد . در ھمان اي ام م ا در فک ر
ثبت اين اخت راع ب وديم . چن د م اه بع د 11 Rو پروفاي ل ش ارک بدس ت خلبان ان رس يد . م دت کوت اھی پ س از آن
ماجراھای سال ١١٠٢ پيش آمد و تا انتھای سال سياسی کاری ھا منجر به ممنوع شدن استفاده از بالھای ک الس
آزاد ) (Open Classدر مسابقات گرديد .
مجددا شروع به کار روی بالھای تاييد شده – برمبنای ق وانين جدي د - ب رای مس ابقات نم وديم . چن دين نمون ه ی
آزمايشی ساخته و تست شد . بالھای ش ارک پ رواز ميکردن د ول ی "نمون ه ی اول ب ودن در چي زی" ب رای کس ب
تاييديه ھای رسمی ، باعث شد تا کمی بيشتر احتياط کنيم . بالی با استاندارد EN Dو نسبت منظ ری ) aspect
٧.۵ (ratioبه اندازه ی کافی برای خودش شوک آور بود . برند ھای ديگر ھرکدام بالھای مسابقه ای با شارک
نوز ھای طراحی شده توسط خودشان ساختند ، ک ه پيش رفت ھ ايی ھمانن د م ا نش ان مي داد . درواق ع در اوزون ،
تحقيقات و آزم ايش ھ ا ھم واره ب ا ق درت تم ام ادام ه دارن د . درخواس ت مج وز ثب ت اخت راع م ا ھ م ب ا کن دی از
مجاری قانونی پيش ميرفت . اما بالخره نامه ی ثبت اختراع ما در نوامبر ١١٠٢ بدستمان رس يد و در س پتامبر
٢١٠٢ ھم بطور علنی منتشر شد .
حال سئوال بزرگ اين بود که : با اين مجوز چکار ميخواھيم بکنيم ؟
ھرچند اختراع ثبت شده ميتوانست منافع مادی خوبی برايمان بھمراه داشته باشد ولی نھايتا تصميم گرفتيم استفاده
از اين تکنولوژی را بشرط الصاق لوگوی کوچکی بر روی بال ، برای استفاده عموم آزاد بگذاريم . ما مفتخريم
که اين ابداع نوين طراحی را در راه اعتالی اين ورزش با ھمگان به اشتراک ميگذاريم .
در ادامه ، ما مشغول توسعه ی تکنولوژی شارک نوز و اعمال آن بر روی بالھای جدي دمان ، ھمچ ون 2Delta
ميباشيم .
شاد باشيد
فرد پيه ری
