تويت
تطور أدوات القياس في الطائرات هو من أهم العوامل التي أثرت على نمو الطيران
في وقتنا الحالي. ولو نظرنا بلمحة سريعة على تاريخ الطيران كما في الحرب العالمية
الثانية كانت الطائرات لا تستخدم أي مرجع للملاحة مع رؤية غير واضحة مما تطلب
الطيران على إرتفاعات قريبة وخطيرة. كانت البداية في عام 1929 عندما قام
Jimmy Doolittle بالطيران بطائراته NY-2 كانت تحتوي على الأفق الصناعي
artificial horizon وكانت تقوم على إعطاءه إشارة عن سلوك الطائرة
pitch & roll نسبة إلى سطح الأرض وأيضاً كانت تحتوي على مقياس الإرتفاع
altimeter ولكن فقط لعدة أقدام بسيطة عن الأرض ولاقط إتجاه إشارات لاسلكية
radio direction finder والذي يقوم على تحديد موقع الطائرة بالنسبة لمنطقة
الهبوط. وبهذه المعدات البسيطة أثبت Doolittle أن الblind flight أصبح ممكناً.
خلال اربعينيات القرن 1940s اصبح بالإمكان الطيران في رؤية معدومة.
والآن مع إستخدام الدوائر الإلكترونية التكاملية وأجهزة الكمبيوتر المتطورة ظهر جيل
جديد من أدوات القياس تظهر كل ما يحتاج إليه قائد الطائرة من معلومات على شاشات
ملونة.
وسوف نتحدث عن أدوات القياس في الطائرة من حيث إستخدامها وطريقة عملها
يمكن تصنيف أدوات القياس بطريقتين مختلفة
1-عند طريق مبدأ عملها
2-عن طريق العمل الذي تقوم به
تنقسم أدوات القياس عن طريق العمل الذي تقوم به إلى :
1-Flight instruments
2-Engine instruments
3-Auxiliary instruments
1-Flight Instruments
تقوم هذه الأدوات على تحديد سلوك الطائرة وموقعها ويمكن تقسيمها إلى :
•Pitot-static instruments
•Angle of attack systems
•Gyroscopic instruments
•Magnetic compass
1-Pitot-static instruments
تعتمد هذه المجموعة قياس الضغط الجوي في عملها وهي
•Airspeed indicators
•Altimeters
•Vertical speed indicators
ويكون عملها عن طريق pitot-static system
لكن أولاً يجب معرفة ماهو pitot-static Pressure
Static Pressure :
هو ضغط الهواء (الساكن) الموجود حول الطائرة ويتم قياسه عن طريق static ports
الموجودة في أماكن مختلفة بحسب إختلاف نوع الطائرة.
ومهما كان مكانه يجب أن يكون موازي لتيار الهواء.
من الممكن وجود أكثر من static port في الطائرة الواحدة وذلك بسبب إمكانية
تكون الثلج على أحدهم فيقوم الآخر بالعمل المطلوب.
: Total (Pitot) pressure
وهو مجموع الضغط الساكن static pressure زائداً الضغط الفعال
dynamic pressure وهو الضغط الناتج عن طيران الطائرة في الهواء ويتم قياسه
عن طريق pitot tube وتكون على شكل أنبوب يبعد مسافة بسيطة عن سطح الطائرة
ويكون فإتجاه التيار الهوائي. يحتوي هذا الأنبوب على نظام حراري لمنع تكن الثلج
في الارتفاعات العالية.
والان دعونا نأخذ فكرة عن العدادت المرتبطة بالpitot static
Airspeed Indicators
هي أدوات قياس تقوم على قياس فرق الضغط بين ال static pressure و
pitot pressure . كلما زاد فرق الضغط كلما زادت سرعة الهواء Airspeed.
ويكون ذلك بإستخدام بنظام معزول بعازل متحرك من المنتصف كل جزء معزول
يحتوي على مدخل للضغط. قوة كل ضغط تكون بعكس إتجاه الآخر مما يؤدي إلى
تحريك العازل المتحرك حتى يأخذ شكلأ محدد. يوجد هناك مؤشر يكون متصل بهذا
العازل المتحرك والذي بدوره يعطينا القراءة المطلوبة.
من الأنواع المستخدمة لهذا النظام ما يسمى بdifferential bellows-type
مجموعتين من المنافيخ bellows المقيدة وكل مجموعة يتم تعباءتها بالضغط المحدد لها
(static pressure او pitot pressure) المنافيخ التي تحتوي على أعلى ضغط تقوم
بدفع وإبعاد المنافيخ الأخرى مما يحرك المؤشر
وأيضاً نظام آخر وهو عبارة عن صندوق محكم يمنع دخول أو خروج الهواء يحتوي
على فتحتين الأولى هي منفذ الstatic والثانية هي قطعة معدنية على شكل عازل
متحرك diaphragm متصلة بمنفذ الpitot . يتمدد العازل كلما زاد فرق الضغط
ويكون العازل متصل بمؤشر.
وتم تطوير الجهاز إلى ما يسمى بTrue airspeed indicators
ويقوم بأخذ درجة الحرارة بالحسبان لتصحيح قراءة العداد
هذه العدادت مخصصة للسرعات التي تكون أقل من الصوت وتوضع علامة محددة في
العداد بعدم تجاوز هذه السرعة. ولذلك تم تصميم عدادت خاصة بالسرعات الفوق
صوتية sonic airspeed وتحتوي على عداد لقياس سرعة الماخ Mach number
ومبدأ عملها مطابق لماهو موجود في Airspeed Indicators مع إضافة وهي إرتباط
الجهاز بقراءة الAltimeter الذي يقوم بدوره في تصحيح قراءة الMach number
•Altimeters
هو عداد يقوم على قياس الإرتفاع وهو عبارة عن مقياس للضغط الجوي barometer
يستشعر التغير في الضغط الجوي المطلق absolute pressure فكلما زاد إرتفاع
الطائرة عن الأرض قل الضغط الجوي
طريقة عمل الجهاز تكون بإستخدام الstatic pressure كمصدر وإدخاله في صندوق
محكم يحتوي على كبسولة مفرغة من الهواء vacuum . تمدد و وإنكماش الكبسولة
بفعل قوة الضغط يقوم بتحريك المؤشر بطريقة ميكانيكية
Altimeter Types
•Encodion altimeters
تحتوي على حساس ضغط الكتروني يقوم على إرسال كود رقمي إلى Transponder
الموجود في الطائرة. فعندما يقوم الTransponder
بإرسال المعلومات إلى traffic control radar يقوم بإرسال الإرتفاع
•Radar altimeter
يستخدم في هذا النوع موجات الراديو بدلاً من الضغط الجوي. يقوم الجهاز بإرسال
موجة ذات تردد عالي high frequency signal بإتجاه الأرض
وعند وصولها إلى سطح الأرض تنعكس وتعود إلى المستقبل الموجود في نفس الجهاز
Vertical Speed Indicator
يستخدم هذا الجهاز لقياس معدل صعود أو نزول الطائرة. يتصل هذا الجهاز ب static
system ويقوم على قياس معدل التغير في static pressure
يقوم هذا الجهاز بمساعدة أجهزة أخرى مثل الAltimeter بقراءة التغيير في الpitch
قبل أن يبدأ الAltimeter بالعمل
يحتوي هذا الجهاز على كبسولات تكون متصلة بمصدر الstatic ويوجد منفذ في
صندوق الجهاز يحتوي على diffuser يقوم على تسريب الضغط إلى الخارج بدرجة
محسوبة. فعند صعود الطائرة يقل الضغط الموجود داخل الكبسولة الذي هو مماثل
لضغط الstatic الخارجي فيكون اقل من الضغط الموجود داخل الجهاز فتقوم
الكبسولة بالإنضغاط مما تحرك مجموعة التروس التي بدورها تحرك المؤشر وتعطينا
القراءة المطلوبة وعند إستقرار الطائرة على مستوى إرتفاع ثابت يتعادل الضغط داخل
الجهاز وذلك بخروج الضغط الزائد من خلال ال diffuserوتعود قراءة المؤشر إلى الصفر
من عيوب هذا الجهاز ان القراءة تأتي متأخرة عن التغير الواقعي للضغط.
لذلك تم إيجاد جهاز آخر يسمى ب Instantaneous vertical speed indicator
ليعالج هذه المشكلة.
فتم إضافة accelerometer مقياس تسارع يقوم على ضخ الهواء
إلى الكبسولة . يوجد داخل الجهاز اثنان من accelerometer
الأول للصعود والآخر للنزول ومثلاً على ذلك عند بدأ نزول مقدمة الطائرة يحدث
القصور الذاتي مما يجعل الpiston الموجود في الداخل إلى الصعود إلى أعلى مما
يعجل في ضخ الضغط داخل الكبسولة وتقليل الضغط داخل الجهاز مما يعطينا إستجابة
سريعة للقراءة
ولنا لقاء آخر في الجزء الثاني
ماذا تعرف عن INSTRUMENTS الطائرة!!!!! - الجزء الثاني
تحياتي
MECHANIC
تعليق