كيف تطير الطائرة؟

hnoabdulsalam11 Leave a comment

تطير الطائرات بسبب إحداث أجنحتها لقوى الرفع و هي القوى الموجهة للأعلى في الطائرة.

عندما يمر الهواء على الأجنحة تقوم الأجنحة بتغيير اتجاه الهواء، إن للجناح شكلاً مميزاً له القدرة على إحداث القوة القادرة على رفع الطائرة و التي تسمى قوة الرفع، إن المقطع العرضي للجناح يأخذ شكل حاجب العين (أي أنه متقعر) وهكذا يكون السطح العلوي أطول من السطح السفلي للجناح.تنتج قوة الرفع في الأساس بسبب دفع أجنحة الطائرة للهواء الذي يمر بجانبها للأسفل، و كرد فعل الهواء يقوم الهواء بدفع الجناح للأعلى.

هنالك ما يسمى زاوية الهجوم وهي الزاوية التي يصنعها الجناح مع تيار الهواء المار، هنالك أيضاً ما يدعى باسم (حافة الهجوم ) وهي الحافة الأمامية للجناح التي تكون بمواجهة الهواء، وأيضاً توجد (حافة الفرار أو الإدبار ) و هي الحافة الخلفية للجناح و التي يترك عندها الهواء الجناح، في المقطع العرضي تكون كلاً من حافتي الهجوم و الفرار ممثلتين بنقطتين فقط في مقدمة مقطع الجناح وفي مؤخرته.

عندما تكون الطائرة في طور الإقلاع أو الطيران المستوي فإن حافة الهجوم للجناح تكون أعلى من حافة الفرار أو حافة الإدبار. و عندما يتحرك الجناح خلال الهواء تقوم زاوية الهجوم بدفع الهواء إلى أسفل الجناح. الهواء المتدفق أعلى الجناح ينحرف للأسفل أيضاً لأنه ينساب على الشكل المصمم خصيصاً للجناح.

إن ازدياد زاوية الهجوم يؤدي إلى ازدياد قوة الرفع على الجناح لأن هذا يؤدي إلى انحراف أكبر للهواء نحو الأسفل، لكن لهذا الازدياد حد يتحول بعد الجناح إلى حالة الانهيار، وسنتناول هذه الحالة فيما بعد إنشاء الله.

القانون الثالث من قوانين الحركة (التي صاغها الفيزيائي الإنجليزي إسحاق نيوتن) يقول بأن: لكل فعل رد فعل يساويه في المقدار ويعاكسه في الاتجاه. في هذه الحالة دفع الأجنحة للهواء إلى الأسفل هو الفعل، بينما دفع الهواء للأجنحة إلى الأعلى هو رد الفعل، هذا ما يسبب قوة الرفع للطائرة و هي القوة العمودية للأعلى في الطائرة.

يمكن تفسير قوة الارتقاء أيضا بواسطة مبادئ برنولي و التي تنص على أنه: عند الحركة السريعة للمائع (كالهواء) فإنه يتعرض لضغط أقل من الضغط الذي يتعرض له في حالة الحركة البطيئة للمائع. (سرعة عالية تؤدي إلى ضغط قليل، وسرعة منخفضة تؤدي إلى ضغط عالي)

نتيجة لكون سطح الجناح العلوي أصغر من سطح الجناح السفلي (نتيجة لتقعر الجناح) فإن الهواء أعلى جناح الطائرة يتحرك بسرعة أكبر وضغط أقل منه تحت الجناح، الضغط العالي تحت الجناح يؤدي إلى رفع الجناح، وهكذا يمكن إيجاد قوة الرفع المتولد بمعادلات مشتقة من مبادئ برنولي.

القوى الأساسية المؤثرة على الطائرة:

1-قوة الرفع () واحدة من القوى الأربع الرئيسية التي تؤثر على الطائرة، وقد ذكرنا فيما فوق كيفية تولد هذه القوة.

2-الوزن: () هو قوة تعاكس قوة الرفع لأنه يؤثر باتجاه يعاكس قوة الرفع، يجب أن يتم التغلب على وزن الطائرة من قبل قوة الرفع الناتجة عن الأجنحة، فإذا كانت طائرة تزن 4.5 طناً فإن قوة الرفع الناتجة عن الأجنحة يجب أن تكون أكبر من 4.5 طناً لكي تستطيع الطائرة الإقلاع عن الأرض. تصميم الجناح يجب أن يكون قوياً بشكل كافٍ لرفع الطائرة عن الأرض.

3-الدفع: () هي القوة التي تدفع الطائرة للأمام، تنشأ من خلال جملة الدفع سواء كانت مراوح (مروحة واحدة في المقدمة أو أكثر على الأجنحة) أو نفاثة أو مزيج من الاثنين معاً.

4-قوة الجر: () تؤثر على كامل الطائرة قوة رابعة هي قوة الجر أو الإعاقة، و يتولد الجر لأن حركة أي جسم خلال مائع (كعبور الطائرة في الهواء) تسبب احتكاكاً و لأنها يجب أن تزيح المائع من طريقها. سطح الرفع العلوي للجناح – على سبيل المثال – يولد قوة رفع جيدة جداً، و لكن بسبب حجمه الكبير فإنه يولد أيضاً كمية لا يستهان بها من قوة الجر، و لهذا السبب الطائرات المقاتلة و الطائرات القاذفة تكون ذات أجنحة ضيقة، و على العكس؛ فإن طائرات رش المبيدات -و التي تطير بسرعة بطيئة نسبيا-ً قد تكون ذات أجنحة كبيرة وثخينة لأن قوة الرفع العالية أهم من كمية الجر المرافق لها. تصغر قوة الجر في الطائرات من خلال التصميم الأيروديناميكي الانسيابي للطائرة، و بأشكال انزلاقية تسهل حركة الطائرة خلال الهواء.

إن تحدي الطيران هو إقامة التوازن بين هذه القوى الأربع. فعندما تكون الدفع الدفع أكبر من قوة الجر تزداد سرعة الطائرة. وعندما تكون قوة الرفع أكبر من قوة الوزن ستعلو الطائرة. و باستخدام “سطوح التحكم” () و”أنظمة دفع” مختلفة، يمكن للطيار (الكابتن) أن يدير عملية التوازن بين هذه القوى الأربعة لتغيير الاتجاه و السرعة، فمثلاً: يمكن للطيار أن يقلل من قوة الدفع لكي يبطئ أو ينخفض، كما يمكنه أن يخفض “ذراع الهبوط” (عجلات الطائرة ) في تيار الهواء و ينشر حواجب الهبوط على الأجنحة  لزيادة الجر والذي يحدث ذات التأثير لتقليل الدفع. يمكن للطيار زيادة الدفع ( و ذلك بواسطة ضم ذراع الهبوط و حواجب الهبوط ) إما لزيادة السرعة أو للصعود .

MI 26

hnoabdulsalam11 Leave a comment

ربما لم يشاهدها الكثير نظراً لأنها ليست مروحية قتالية أكثر منها وسيلة نقل، لكن تُعرف الهليكوبتر Mi-26

كالأكبر من نوعها في العالم، وتم استخدامها أثناء محاولات التغلب على كارثة انفجار المفاعل النووي “تشيرنوبل”

وعملت في العديد من مناطق التوتر في العالم ضمن فرق حفظ السلام التابعة للأمم المتحدة، فماذا تعرف عن

تلك المروحية العملاقة؟

الهليكوبترMi-26 صناعة سوفيتية متعددة الاستخدامات، وقد قامت بأول رحلة طيران لها في 14 ديسمبر 1977 وبدأ إنتاجها في مدينة “روستوف” الروسية حيث تم صنع 310 نسخة منها ومازالت في خطوط الإنتاج.

تم تصميم المروحية بهدف نقل المعدات العسكرية والمدرعات والطعام والجنود بكامل عتادهم، بالإضافة إلى الإخلاء الطبي، وفي أحيان خاصة لعمليات الإنزال التكتيكية، وتتميز بقدرتها على نقل حمولات يصل وزنها حتى 20 طن لمسافة 2000 كم.

الطائرة تملك ريشاً مساوية في الطول لجناح طائرة “بوينغ- 737” وبها محركان بقوة 11 ألف حصان لكل واحد، وهي مماثلة في الشكل الخارجي للمروحية Mi-6 ، وتعد أول نموذج يمثل الجيل الثالث من المروحيات لكنها تملك أبعاد أكبر مرتين من حيث الحمولة فضلاً عن الأداء المتميز.

تحتوي المروحية على مقصورة للشحن بطول 12.1 متراً وعرض 3.2 متر وارتفاع يتراوح ما بين 2.95 و3.17 متر، وتحمل 82 جندياً أو 68 مظلياً بمعداتهم، مع إمكانية تحويلها إلى مروحية إسعاف يمكنها نقل 60 مصاباً على محفات يرافقهم 3 مسعفين.

ولتتمكن المروحية من الطيران لمسافة طويلة يوجد بها 8 خزانات وقود أساسية بسعة 12 ألف لتر توجد أسفل أرضية مقصورة الشحن بالإضافة إلى 4 خزانات وقود فوق المقصورة ويتم حماية الخزانات والمحركات بواسطة دروع محيطة بها.

وقد بدأ استخدامها في ساحات القتال عام 1983 حيث عملت على نقل مجموعات القتال وأصبحت المركبة المفضلة لنقل الجنود والمعدات في أفغانستان والقوقاز والشيشان وداغستان، حيث أظهرت قدرة ممتازة في القيام بالمهام وإمكانية الاعتماد عليها، كما ساهمت في محاربة النيران المشتعلة في مفاعل “تشيرنوبل” عام 1986 وعمليات التبريد لمحيط المفاعل، وقد استخدمتها أوكرانيا، وروسيا، لمساعدة قوات السلام التابعة للأمم المتحدة في يوغسلافيا، والصومال، وكامبوديا، واندونيسيا.

ويُذكر أنها سجلت رقماً قياسياً عالمياً عام 1996عندما تمكنت من حمل 224 مظلياً لارتفاع 6500 متر، كما أنها سبق أن قامت بنقل طائرة TU-134.