بال و باکس مرکزی

Wing and center wing box

ساختار و سامانه‌ها

بال هواپیما هم نیروی برخاسته‌کننده تولید می‌کند و هم اغلب سوخت را در خودش نگه می‌دارد؛ دو بال از طریق باکس مرکزی، قطعه‌ای که از زیر کف کابین می‌گذرد، به بدنه متصل می‌شوند و در واقع یک سازهٔ پیوسته را تشکیل می‌دهند.

اسپار، دنده و پوسته

استخوان‌بندی اصلی بال یک یا چند اسپار است که از ریشهٔ بال تا نوک آن کشیده شده و بیشترین بار خمشی را تحمل می‌کند. عمود بر اسپارها، دنده‌ها شکل ایرفویل بال را نگه می‌دارند، و پوستهٔ بیرونی روی این شبکه کشیده می‌شود.

برخلاف بدنه که عمدتاً فشار داخلی را تحمل می‌کند، بال باری خمشی و پیچشی را تحمل می‌کند: در پرواز نوک بال به سمت بالا خم می‌شود، و هرچه هواپیما بزرگ‌تر باشد این خمش محسوس‌تر است.

جعبهٔ مرکزی بال

باکس مرکزی بال بخشی از سازه است که زیر کف کابین، معمولاً در ناحیهٔ ردیف‌های میانی مسافران، دو بال را به هم و به بدنه وصل می‌کند. از نظر سازه‌ای، این قطعه دو بال را به یک سازهٔ پیوسته تبدیل می‌کند نه دو بال جداگانهٔ متصل به بدنه.

باکس مرکزی معمولاً محکم‌ترین و سنگین‌ترین بخش سازهٔ هواپیماست، چون باید هم بار هر دو بال و هم در بسیاری از مدل‌ها بار ارابهٔ فرود اصلی را که به آن متصل است تحمل کند.

بال به‌عنوان مخزن سوخت

در بیشتر هواپیماهای مسافربری، فضای داخلی بال به‌جای مخزن جداگانه، خودش با درزگیری مخصوص مخزن سوخت می‌شود؛ به این طراحی «بال خیس» می‌گویند. این روش وزن مخزن جداگانه را حذف می‌کند اما نگهداری و تعمیر آن دشوارتر است چون درزگیری باید سال‌ها در برابر سوخت و دما مقاوم بماند.

پخش وزن سوخت در طول بال همچنین به کاهش بار خمشی روی ریشهٔ بال کمک می‌کند، چون وزن سوخت در همان نقطه‌ای است که نیروی برخاسته‌کننده هم تولید می‌شود؛ به همین دلیل ترتیب مصرف سوخت از مخازن مختلف بال به دقت مدیریت می‌شود.

خمش بال و وینگ‌لت

در پرواز کروز، نوک بال یک هواپیمای مسافربری بزرگ می‌تواند چند متر نسبت به حالت روی زمین بالا بیاید؛ این خمش طبیعی و جزو طراحی است، نه نشانهٔ خرابی، و در آزمایش‌های گواهی‌نامه بال تا خمشی بسیار فراتر از حد پروازی معمول خم می‌شود بدون آنکه بشکند.

بسیاری از هواپیماهای مدرن در نوک بال وینگ‌لت دارند، صفحه‌ای که رو به بالا یا هر دو سو خم شده و گردابهٔ نوک بال را کاهش می‌دهد؛ این گرداب بخشی از پسا است، و کاهش آن مصرف سوخت را در پروازهای بلند چند درصد بهبود می‌دهد.