זווית התקפה

זווית התקפה (באנגלית: AOA‏ - Angle Of Attack), בכלי תעופה היא הזווית שבין מיתר של משטח אווירודינמי מסוים (כנפיים, זנב וכדומה) לבין כיוון הזרימה היחסית בכיוונו. במילים אחרות, זווית התקפה נמדדת בין המיתר לבין כיוון התקדמותו.

בדיאגרמה זו החצים השחורים מייצגים את כיוון הרוח. הזווית α היא זווית ההתקפה

קיימת הפרדה בין זווית התקפה של כנף לזווית התקפה של מטוס, בעוד זאת של הכנף מתייחסת לזווית בין הפרופיל הממוצע בכנף למהירות הזרימה המציפה, זווית התקפה של מטוס מתייחסת לזווית הנוצרת בין הציר האורכי של מטוס לזרימה המציפה. בהינתן שהמבנה של המטוס ידוע, ניתן מזווית כללית זאת להגיע לזוויות ההתקפה הנוצרות על הכנפונים השונים.

המונח רלוונטי בעיקר לגבי התקדמות בחלל המכיל גז או נוזל. ככל שגדלה זווית ההתקפה, כך גדל כוח התגובה של הגז או הנוזל המופעל על המשטח. כיוון הכוח הוא השקול שבין כיוון ההתקדמות לזווית ההתקפה, ובמקרה של כלי טיס גדל כוח העילוי ככל שגדלה זווית ההתקפה של הכנף או להב המדחף או הרוטור, אך רק עד גבול מסוים שנקרא "זווית הזדקרות", שמעבר לו קטן כוח העילוי עד אפס.

זווית ההתקפה הגבוהה ביותר עד היום, שבה מטוס נשאר יציב לאורך יותר מ־10 שניות היא 89.8°, שהושגה על ידי המטוסים הרוסיים סוחוי Su-35 וסוחוי Su-37.

שימושים

השימוש העיקרי בזויות התקפה מופיע במשואת הכוחות הנוצרים על גוף בזרימה מציפה. ככלל, ניתן להגיד שככל שזווית ההתקפה גדולה יותר, הכוח שיפעל על הגוף יהיה גדול יותר. בזווית התקפה גדולה, הזרימה מתנתקת מהגוף בתהליך הקרוי "הזדקרות" והגוף מאבד את הכוחות שפועלים עליו. כוח עילוי על פרופיל ניתן על ידי:

$L={\frac {1}{2}}\rho v^{2}SC_{L_{\alpha }}\alpha$

כאשר -

$L$ - כוח העילוי ($N$)

$\rho$ - צפיפות האוויר, הקטנה ככל שעולים בגובה (${\frac {kg}{m^{3}}}$)

$v$ - המהירות היחסית בין הכנף לבין האוויר (${\frac {m}{s}}$)

$S$ - שטח הכנף ($m^{2}$)

$C_{L_{\alpha }}$ - מקדם העילוי (חסר ממדים)

$\alpha$ - זווית התקפה (רדיאנים)

קישורים חיצוניים

• זווית התקפה, באתר MathWorld (באנגלית)

ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.