شبكة
ومنتديات خط الطيران - نسخة خفيفة من المنتدى
شهاب الجزيرة
24-07-2007, 03:52 PM
قيادة الطائرة
الطائرة مَرْكَبَة ميكانيكية تخضع للقوانين الميكانيكية. وعلى من يرغب في أن يصبح طيارًا ماهرًا، أن يتعرف على هذه القوانين بالإضافة إلى قوانين الديناميكا الهوائية. وعليه كذلك أن يحصل على التدريب واكتساب الخبرة اللازمة لقيادة الطائرة.
وتختلف قيادة الطائرة عن قيادة السيارة في كثير من الوجوه. فعند الرغبة في الدوران بالسيارة، يدير سائقها ببساطة عجلة القيادة في الاتجاه المطلوب. وللدوران بالطائرة، يجب على قائدها تشغيل العديد من أجهزة التحكم في وقت واحد.
الحركات الأساسية للطائرة وأجهزة التحكم فيها. للطائرة ثلاث حركات أساسية، هي: 1ـ الخطران 2ـ العطوف 3ـ الانعراج. والخطران حركة الطائرة بحيث تتحرك مقدمتها إلى أعلى أو إلى أسفل. وتنعطف الطائرة عندما ينخفض أحد جناحيها عن الآخر. والانعراج حركة الطائرة بحيث تنحرف مقدمتها لليمين أو اليسار. ويستخدم قائد الطائرة أجهزة التحكم لإحداث هذه الحركات أو لضبطها.
وللطائرة الكثير من أجهزة التحكم. لكن الأساسية منها أربعة، وهي: 1ـ الرافعة 2ـ الدفة 3ـ الجنيحات 4ـ ذراع الخنق. والرافعة والدفة جزءان من مجموعة الذيل. أما الجنيحات فهي مثبتة في الأجنحة. وتصل مجموعة من الأسلاك والأذرع والبكرات بين أسطح التحكم الخارجية هذه، وبين أجهزة تحكم الطيار داخل القمرة. وتتحكم عجلة القيادة في حركة الجنيحات والرافعة، بينما تتحكم البدّالات بالدفة. ويستخدم الطيار ذراع الخنق للتحكم في سرعة المحرك وقدرته.
وتستخدم عجلة القيادة وبدالات الدفة لإحداث كل من الخطران والعطوف والانعراج. وتدفع عجلة القيادة للأمام والخلف، وتدور من جانب لجانب. ويتسبب دفع العجلة للأمام أوجذبها للخلف في تحريك الرافعة لأعلى أو لأسفل لإحداث الخطران. فعندما تُدفع عجلة القيادة للأمام تنخفض الرافعة، وتنخفض المقدمة تبعًا لذلك. أما إذا جذبت العجلة للخلف، فتتحرك الرافعة لأعلى وترتفع المقدمة. ومع تحريك عجلة القيادة من جانب لآخر ترتفع الجنيحات أو تنخفض لتسبب العطوف. فعندما تدفع العجلة إلى اليمين، يتحرك الجنيح الأيمن لأعلى والجنيح الأيسر لأسفل، وتنعطف الطائرة يمينًا. أما إذا دفعت العجلة إلى اليسار فإن الطائرة تنعطف يسارًا. ويستخدم الطيار بدالي الدفة لإحداث الانعراج. فبالضغط على البدال الأيسر، تتحرك الدفة إلى اليسار مسببة انحراف مقدمة الطائرة لليسار أيضا. أما الضغط على البدال الأيمن فيتسبب في انحراف مقدمة الطائرة لليمين.
ولدى الطيار، داخل القمرة، معدات للتحكم في حركة سطيحات تعديل الموازنة الخاصة بالجنيحات والرافعة والدفة. وتعمل سطيحات تعديل الموازنة على المحافظة على اتزان الطائرة رغم أي تغير يحدث في سرعة الطائرة أو في موقع مركز ثقلها. ويتغير مركز ثقل الطائرة عدة مرات أثناء الطيران.فعلى سبيل المثال، يتغير موقع مركز الثقل بعد استهلاك وقود خزانات الأجنحة. ولمنع الطائرة من الطيران لأعلى، يتحكم الطيار في الرافعة بالضغط المستمر على عجلة القيادة. أما إذا ضبط الطيار سطيحات تعديل الموازنة فإنها تقوم آليًا بعمل الرافعة. ويسمح ضبط سطيح تعديل الموازنة، للطيار بالطيران حر اليدين، دون استخدام عجلة القيادة أو البدالات.
الاستخدام الصحيح لأجهزة التحكم. لا يستخدم قائد الطائرة (القبطان) واحدًا فقط من أجهزة التحكم لإحداث أي من المناورات الجوية. فللدوران إلى اليسار ـ على سبيل المثال ـ لا يكفي أن يضغط الطيار ببساطة على البدال الأيسر، وإلا أدَّى ذلك إلى انزلاق الطائرة يسارًا. فلن يستكمل الدوران إذا بدأت الطائرة في الانزلاق، بل تعود إلى اتجاهها الأصلي فور رفع الطيار لقدمه عن البدالة.
ولإحداث دوران صحيح إلى اليسار أثناء الطيران المستوي، لابد للطيار من أن يستخدم أربعة أجهزة تحكم في آنٍ واحد. فيجب عليه: 1ـ الضغط لأسفل على البدال الأيسر لتتجه الطائرة لليسار 2ـ دفع عجلة القيادة لليسار ليرتفع الجنيح الأيسر لإحداث ميل جانبي لليسار 3ـ جذب عجلة القيادة للخلف لرفع الرافعة إلى أعلى ومن ثمَّ رفع مقدمة الطائرة وزيادة زاوية الهبوب. 4ـ دفع ذراع الخنق للأمام لزيادة القدرة المولدة من المحرك. ويؤدي الطيار كل هذه الخطوات في وقت واحد. وبهذا فإن الطيار يستخدم الدفة والجنيحات معًا لإحداث الالتفاف، لكن الطائرة تفقد بعض الرفع عند بدء الالتفاف. ولتعويض هذا الفقد يرفع الطيار الرافعة لزيادة زاوية الهبوب. ويترتب على زيادة زاوية الهبوب زيادة في قوة السحب الهوائي ويصبح مطلوبًا قوة دفع أكبر، وللحصول عليها يدفع الطيار ذراع الخنق لزيادة قدرة المحرك. وفي جميع المناورات الجوية الأخرى ـ من الإقلاع حتى الهبوط ـ لابد للطيار من المحافظة على التوازن العام للقوى المؤثرة، كما هو بالنسبة للدوران. فبالاستخدام المتزامن لكافة أجهزة التحكم يستطيع الطيار أن يضمن توازن قوة الرفع مع قوة الجاذبية، وقوة الدفع مع قوة السحب الهوائي.
السقوط. يحدث عندما تصبح زاوية هبوب الجناح كبيرة لدرجة تفقد فيها الطائرة الكثير من قوة الرفع وتبدأ في السقوط. وتؤدي الزيادة البسيطة لزاوية الهبوب، كما سبق أن أوضحنا، إلى زيادة قوة الرفع. لكن، إذا وضع الطيار مقدمة الطائرة لأعلى حتى يصنع جناحها زاوية تزيد على ما بين 15° و20° مع اتجاه الطيران، يبدأ الهواء المار فوق الجناح في الاضطراب بعنف. ونتيجة لذلك تفقد الطائرة قدرًا من قوة الرفع، وإذا لم يبادر الطيار باستعادة الرفع المفقود، يصبح من غير الممكن التحكم في الطائرة، وتسقط حتى تصطدم بالأرض وتتحطم.
ويستطيع الطيار الخروج بطائرته من السقوط، بوضع مقدمتها لأسفل، ثم تركها لتأثير الجاذبية لتتزايد سرعتها، ومن ثم تتزايد قوة الرفع. ويستطيع الطيار كذلك زيادة قدرة المحركات ليكتسب زيادة في قوة الرفع نتيجة لزيادة قوة دفع المحركات.
طيران العدادات. يستطيع الطيار الماهر أداء المناورات الجوية والهبوط بالطائرة إذا لم يكن قادرًا على رؤية ما حوله، معتمدًا فقط على قراءة العدادات. وتزيد أهمية هذه المهارة في الطيران خلال السُّحب أو الضباب أو الأمطار الغزيرة. فعندما لا يتمكن الطيار من رؤية خط الأفق أو رؤية الأرض تحته، يصبح من العسير التأكد من سير الطائرة في خطها المرسوم، والتأكد من أنها لا تفقد أو تكسب ارتفاعًا. وتوفر العدادات هذه المعلومات، بل إنها تساعد الطيار أيضًا على مختلف المناورات الجوية دون فقٍد في الارتفاع أو السرعة، كما تساعده على الهبوط فوق الأرض بأمان.
قياس سرعة الطيران. تقاس سرعة الطائرة في أثناء الطيران بطرق متعددة. والسرعة الهوائية المبينة، هي السرعة التي يقرؤها الطيار على عداد يسمى مبين السرعة الهوائية لكن قراءة مبين السرعة الهوائية تتأثر بالتغيرات التي تحدث في ضغط الهواء ودرجة حرارته عند مختلف الارتفاعات. لذلك فإن السرعة الهوائية المبينة تختلف عن السرعة الهوائية الحقيقية وكذلك عن السرعة الأرضية. وتعرف السرعة الهوائية الحقيقية بأنها سرعة الطائرة بالنسبة للهواء. أما السرعة الأرضية فهي سرعة الطائرة بالنسبة لسطح الأرض. ويستطيع الطيار حساب السرعة الهوائية الحقيقية عن طريق قراءة السرعة الهوائية المبينة مع إضافة 2% زيادة لكل 300م ارتفاع. فمثلاً، إذا طارت طائرة على ارتفاع قدره 3,000م، وكانت قراءة مبين السرعة الهوائية 100كم/ساعة، تكون السرعة الهوائية الحقيقية حوالي 120كم/ساعة. ويستطيع الطيار استخدام السرعة الهوائية الحقيقية لحساب السرعة الأرضية إذا توفرت لديه المعلومات عن سرعة الريح واتجاهها. فإذا كانت السرعة الهوائية الحقيقية للطائرة هي 120كم/ساعة، وكانت الريح قادمة من الأمام بسرعة قدرها 30كم/ساعة، فإن السرعة الأرضية للطائرة تكون 90كم/ ساعة.
السرعة القصوى. هي أعلى سرعة يمكن أن تصل إليها الطائرة في أثناء طيران مستو. أما أفضل سرعة صعود فهي أقصى سرعة يمكن الصعود عندها. وسرعة الطيران المطرد، هي السرعة الأكثر ملاءمة للطيران لمسافات طويلة. وسرعة المناورة هي أعلى سرعة يمكن بها للطائرة أداء المناورات دون إحداث أضرار بالطائرة. ولكل طائرة أيضًا سرعة العلامة الصفراء، وسرعة العلامة الحمراء، وتظهران على مبين السرعة الهوائية. والمنطقة المميزة باللون الأصفر هي منطقة تحذير حيث يجب على الطيار عدم أداء أي مناورات جوية مفاجئة عند طيرانه ضمن هذه المنطقة. أما المنطقة المميزة باللون الأحمر فهي تبين أعلى سرعة يمكن للطائرة أن تطير عندها بسلام في جميع الظروف.
ولكل طائرة سرعة هويان (انهيار) وهي السرعة التي تفقد الطائرة عندها قوة الرفع. وتوضح شركات تصنيع الطائرات سرعة الانهيار لكل طائرة تقوم بإنتاجها وبيعها. لكن سرعة الانهيار المبينة تنطبق فقط على حالة مستوى الطيران. أما في أثناء الدوران، فتكون سرعة الانهيار أعلى منها أثناء مستوى الطيران. وللخروج من حالة الانهيار أثناء هذا المستوى يدفع الطيار عجلة القيادة للأمام، ويرفع من قدرة المحرك لاكتساب المزيد من قوة الرفع.
الطائرة مَرْكَبَة ميكانيكية تخضع للقوانين الميكانيكية. وعلى من يرغب في أن يصبح طيارًا ماهرًا، أن يتعرف على هذه القوانين بالإضافة إلى قوانين الديناميكا الهوائية. وعليه كذلك أن يحصل على التدريب واكتساب الخبرة اللازمة لقيادة الطائرة.
وتختلف قيادة الطائرة عن قيادة السيارة في كثير من الوجوه. فعند الرغبة في الدوران بالسيارة، يدير سائقها ببساطة عجلة القيادة في الاتجاه المطلوب. وللدوران بالطائرة، يجب على قائدها تشغيل العديد من أجهزة التحكم في وقت واحد.
الحركات الأساسية للطائرة وأجهزة التحكم فيها. للطائرة ثلاث حركات أساسية، هي: 1ـ الخطران 2ـ العطوف 3ـ الانعراج. والخطران حركة الطائرة بحيث تتحرك مقدمتها إلى أعلى أو إلى أسفل. وتنعطف الطائرة عندما ينخفض أحد جناحيها عن الآخر. والانعراج حركة الطائرة بحيث تنحرف مقدمتها لليمين أو اليسار. ويستخدم قائد الطائرة أجهزة التحكم لإحداث هذه الحركات أو لضبطها.
وللطائرة الكثير من أجهزة التحكم. لكن الأساسية منها أربعة، وهي: 1ـ الرافعة 2ـ الدفة 3ـ الجنيحات 4ـ ذراع الخنق. والرافعة والدفة جزءان من مجموعة الذيل. أما الجنيحات فهي مثبتة في الأجنحة. وتصل مجموعة من الأسلاك والأذرع والبكرات بين أسطح التحكم الخارجية هذه، وبين أجهزة تحكم الطيار داخل القمرة. وتتحكم عجلة القيادة في حركة الجنيحات والرافعة، بينما تتحكم البدّالات بالدفة. ويستخدم الطيار ذراع الخنق للتحكم في سرعة المحرك وقدرته.
وتستخدم عجلة القيادة وبدالات الدفة لإحداث كل من الخطران والعطوف والانعراج. وتدفع عجلة القيادة للأمام والخلف، وتدور من جانب لجانب. ويتسبب دفع العجلة للأمام أوجذبها للخلف في تحريك الرافعة لأعلى أو لأسفل لإحداث الخطران. فعندما تُدفع عجلة القيادة للأمام تنخفض الرافعة، وتنخفض المقدمة تبعًا لذلك. أما إذا جذبت العجلة للخلف، فتتحرك الرافعة لأعلى وترتفع المقدمة. ومع تحريك عجلة القيادة من جانب لآخر ترتفع الجنيحات أو تنخفض لتسبب العطوف. فعندما تدفع العجلة إلى اليمين، يتحرك الجنيح الأيمن لأعلى والجنيح الأيسر لأسفل، وتنعطف الطائرة يمينًا. أما إذا دفعت العجلة إلى اليسار فإن الطائرة تنعطف يسارًا. ويستخدم الطيار بدالي الدفة لإحداث الانعراج. فبالضغط على البدال الأيسر، تتحرك الدفة إلى اليسار مسببة انحراف مقدمة الطائرة لليسار أيضا. أما الضغط على البدال الأيمن فيتسبب في انحراف مقدمة الطائرة لليمين.
ولدى الطيار، داخل القمرة، معدات للتحكم في حركة سطيحات تعديل الموازنة الخاصة بالجنيحات والرافعة والدفة. وتعمل سطيحات تعديل الموازنة على المحافظة على اتزان الطائرة رغم أي تغير يحدث في سرعة الطائرة أو في موقع مركز ثقلها. ويتغير مركز ثقل الطائرة عدة مرات أثناء الطيران.فعلى سبيل المثال، يتغير موقع مركز الثقل بعد استهلاك وقود خزانات الأجنحة. ولمنع الطائرة من الطيران لأعلى، يتحكم الطيار في الرافعة بالضغط المستمر على عجلة القيادة. أما إذا ضبط الطيار سطيحات تعديل الموازنة فإنها تقوم آليًا بعمل الرافعة. ويسمح ضبط سطيح تعديل الموازنة، للطيار بالطيران حر اليدين، دون استخدام عجلة القيادة أو البدالات.
الاستخدام الصحيح لأجهزة التحكم. لا يستخدم قائد الطائرة (القبطان) واحدًا فقط من أجهزة التحكم لإحداث أي من المناورات الجوية. فللدوران إلى اليسار ـ على سبيل المثال ـ لا يكفي أن يضغط الطيار ببساطة على البدال الأيسر، وإلا أدَّى ذلك إلى انزلاق الطائرة يسارًا. فلن يستكمل الدوران إذا بدأت الطائرة في الانزلاق، بل تعود إلى اتجاهها الأصلي فور رفع الطيار لقدمه عن البدالة.
ولإحداث دوران صحيح إلى اليسار أثناء الطيران المستوي، لابد للطيار من أن يستخدم أربعة أجهزة تحكم في آنٍ واحد. فيجب عليه: 1ـ الضغط لأسفل على البدال الأيسر لتتجه الطائرة لليسار 2ـ دفع عجلة القيادة لليسار ليرتفع الجنيح الأيسر لإحداث ميل جانبي لليسار 3ـ جذب عجلة القيادة للخلف لرفع الرافعة إلى أعلى ومن ثمَّ رفع مقدمة الطائرة وزيادة زاوية الهبوب. 4ـ دفع ذراع الخنق للأمام لزيادة القدرة المولدة من المحرك. ويؤدي الطيار كل هذه الخطوات في وقت واحد. وبهذا فإن الطيار يستخدم الدفة والجنيحات معًا لإحداث الالتفاف، لكن الطائرة تفقد بعض الرفع عند بدء الالتفاف. ولتعويض هذا الفقد يرفع الطيار الرافعة لزيادة زاوية الهبوب. ويترتب على زيادة زاوية الهبوب زيادة في قوة السحب الهوائي ويصبح مطلوبًا قوة دفع أكبر، وللحصول عليها يدفع الطيار ذراع الخنق لزيادة قدرة المحرك. وفي جميع المناورات الجوية الأخرى ـ من الإقلاع حتى الهبوط ـ لابد للطيار من المحافظة على التوازن العام للقوى المؤثرة، كما هو بالنسبة للدوران. فبالاستخدام المتزامن لكافة أجهزة التحكم يستطيع الطيار أن يضمن توازن قوة الرفع مع قوة الجاذبية، وقوة الدفع مع قوة السحب الهوائي.
السقوط. يحدث عندما تصبح زاوية هبوب الجناح كبيرة لدرجة تفقد فيها الطائرة الكثير من قوة الرفع وتبدأ في السقوط. وتؤدي الزيادة البسيطة لزاوية الهبوب، كما سبق أن أوضحنا، إلى زيادة قوة الرفع. لكن، إذا وضع الطيار مقدمة الطائرة لأعلى حتى يصنع جناحها زاوية تزيد على ما بين 15° و20° مع اتجاه الطيران، يبدأ الهواء المار فوق الجناح في الاضطراب بعنف. ونتيجة لذلك تفقد الطائرة قدرًا من قوة الرفع، وإذا لم يبادر الطيار باستعادة الرفع المفقود، يصبح من غير الممكن التحكم في الطائرة، وتسقط حتى تصطدم بالأرض وتتحطم.
ويستطيع الطيار الخروج بطائرته من السقوط، بوضع مقدمتها لأسفل، ثم تركها لتأثير الجاذبية لتتزايد سرعتها، ومن ثم تتزايد قوة الرفع. ويستطيع الطيار كذلك زيادة قدرة المحركات ليكتسب زيادة في قوة الرفع نتيجة لزيادة قوة دفع المحركات.
طيران العدادات. يستطيع الطيار الماهر أداء المناورات الجوية والهبوط بالطائرة إذا لم يكن قادرًا على رؤية ما حوله، معتمدًا فقط على قراءة العدادات. وتزيد أهمية هذه المهارة في الطيران خلال السُّحب أو الضباب أو الأمطار الغزيرة. فعندما لا يتمكن الطيار من رؤية خط الأفق أو رؤية الأرض تحته، يصبح من العسير التأكد من سير الطائرة في خطها المرسوم، والتأكد من أنها لا تفقد أو تكسب ارتفاعًا. وتوفر العدادات هذه المعلومات، بل إنها تساعد الطيار أيضًا على مختلف المناورات الجوية دون فقٍد في الارتفاع أو السرعة، كما تساعده على الهبوط فوق الأرض بأمان.
قياس سرعة الطيران. تقاس سرعة الطائرة في أثناء الطيران بطرق متعددة. والسرعة الهوائية المبينة، هي السرعة التي يقرؤها الطيار على عداد يسمى مبين السرعة الهوائية لكن قراءة مبين السرعة الهوائية تتأثر بالتغيرات التي تحدث في ضغط الهواء ودرجة حرارته عند مختلف الارتفاعات. لذلك فإن السرعة الهوائية المبينة تختلف عن السرعة الهوائية الحقيقية وكذلك عن السرعة الأرضية. وتعرف السرعة الهوائية الحقيقية بأنها سرعة الطائرة بالنسبة للهواء. أما السرعة الأرضية فهي سرعة الطائرة بالنسبة لسطح الأرض. ويستطيع الطيار حساب السرعة الهوائية الحقيقية عن طريق قراءة السرعة الهوائية المبينة مع إضافة 2% زيادة لكل 300م ارتفاع. فمثلاً، إذا طارت طائرة على ارتفاع قدره 3,000م، وكانت قراءة مبين السرعة الهوائية 100كم/ساعة، تكون السرعة الهوائية الحقيقية حوالي 120كم/ساعة. ويستطيع الطيار استخدام السرعة الهوائية الحقيقية لحساب السرعة الأرضية إذا توفرت لديه المعلومات عن سرعة الريح واتجاهها. فإذا كانت السرعة الهوائية الحقيقية للطائرة هي 120كم/ساعة، وكانت الريح قادمة من الأمام بسرعة قدرها 30كم/ساعة، فإن السرعة الأرضية للطائرة تكون 90كم/ ساعة.
السرعة القصوى. هي أعلى سرعة يمكن أن تصل إليها الطائرة في أثناء طيران مستو. أما أفضل سرعة صعود فهي أقصى سرعة يمكن الصعود عندها. وسرعة الطيران المطرد، هي السرعة الأكثر ملاءمة للطيران لمسافات طويلة. وسرعة المناورة هي أعلى سرعة يمكن بها للطائرة أداء المناورات دون إحداث أضرار بالطائرة. ولكل طائرة أيضًا سرعة العلامة الصفراء، وسرعة العلامة الحمراء، وتظهران على مبين السرعة الهوائية. والمنطقة المميزة باللون الأصفر هي منطقة تحذير حيث يجب على الطيار عدم أداء أي مناورات جوية مفاجئة عند طيرانه ضمن هذه المنطقة. أما المنطقة المميزة باللون الأحمر فهي تبين أعلى سرعة يمكن للطائرة أن تطير عندها بسلام في جميع الظروف.
ولكل طائرة سرعة هويان (انهيار) وهي السرعة التي تفقد الطائرة عندها قوة الرفع. وتوضح شركات تصنيع الطائرات سرعة الانهيار لكل طائرة تقوم بإنتاجها وبيعها. لكن سرعة الانهيار المبينة تنطبق فقط على حالة مستوى الطيران. أما في أثناء الدوران، فتكون سرعة الانهيار أعلى منها أثناء مستوى الطيران. وللخروج من حالة الانهيار أثناء هذا المستوى يدفع الطيار عجلة القيادة للأمام، ويرفع من قدرة المحرك لاكتساب المزيد من قوة الرفع.