19/06/2009 في ضوء سقوط طائرة «اير فرانس - 447» فوق الأطلسي
الطائرة ثنائية المحرك في موضع شك
اعداد : علي محمد الهاشم منذ فترة ليست بالوجيزة اتجه صناع الطائرات في التحول الى صناعة طائرات ركاب وشحن من فئة البدن العريض والوزن الثقيل تزود بمحركين نفاثين بدلا من أربعة أو ثلاثة، متعذرة بالاقتصادية العالية في التقليل من عدد المحركات، وتدني تكاليف الصيانة لها، لكن في حقيقة الأمر أن ذلك كان يخفي في طياته حربا صناعية شديدة ما بين عملاقين صناعيين هما بوينغ الأميركية وايرباص الأوروبية، ورغم نجاح دعاة التحول الى الطائرات الثنائية المحركات في مقابل دعاة الأربعة في المدى البالغ الطول، فان حادثة سقوط طائرة «اير فرانس - 447» وهي من نوع ايرباص A330 ذات المدى الطويل والبدن العريض، أثارت الشكوك حول جدوى تزويد الطائرات بمحركين فقط، مما قد يعاد النظر في عودة الطائرات ذات المحركات الأربعة على المديات الطويلة الى الساحة مرة أخرى
يعتبر المحرك القلب النابض للطائرة، ويعد تطوره مصدر تغيير لملامح النقل الجوي على الدوام، وهو الذي يعطي الافضلية لطائرة على اخرى، لكن طبيعة المهمة المصممة لها الطائرة هي التي تحدد عدد ونوع المحركات المراد استخدامها في دفع تلك الطائرة.
كفاءة المحركات
كان السبب في تعدد المحركات على الطائرة خلال حقبة الاربعينات وصولا الى اوائل الخمسينات، يرجع الى كون تلك المحركات لا تتمتع بكفاءة عالية وتتأثر بمتغيرات الطقس واختلاف درجات الحرارة، كما ان اداءها كان منخفضا قياسا للمحركات العاملة في الوقت الحالي، ناهيك عن شراهتها المرتفعة للوقود. ومع دخول الطائرات النفاثة الى الخدمة في عام 1954، زاد المدى وقدرة الحمل النافع لديها، حيث كانت تلك الطائرات في بادئ الامر تستخدم محركات التوربو جيت Turbo-jet وهي محركات نفاثة اولية تؤمن سرعات عالية ولكن على حساب الكفاءة والتوفير في استهلاك الوقود، ولكن مع ظهور محركات «التوربو فان» المزودة بدفاعات Fans، وهي عبارة عن توربينات كبيرة الحجم تثبت في مقدمة المحرك قبل الضواغط ذات الضغط المنخفض وفرت طاقة دفع وكفاءة عالية مع استهلاك منخفض للوقود، وهذا بحد ذاته اعطى الطائرات ثنائية المحركات، الفرصة نحو اعتمادها للمديات الطويلة بظروف طيران خاصة. وقد بينت الدراسات ان معدلات رفع كفاءة الطائرات تحقق 60% في مجال المحركات، والباقي يتوزع على تصميم اجنحة وبدن الطائرة والقليل للانظمة الالكترونية التي تزود بها.، مما يعني أن للمحرك الدور الرئيسي في تحسين كفاءة الطائرة.
متطلبات الطيران بعيد المدى
ان تخطيط رحلة الطيران يرتبط ارتباطا وثيقا بتخطيط مسارات الناقلات الجوية ونوع الطائرات المستخدمة وطبيعة الخط الجوي المستخدم، بحيث يتم التنسيق على الارض قبل قيام الرحلة، بكل ما ذكر، كي تتم الرحلة بسلاسة ويسر وامان تام. ولعل تطور اجهزة الملاحة وانظمة الطيران، وانظمة ادارة الطيران FMS، مقرونة بتطور تكنولوجي في مجال المحركات وزيادة كفاءتها والتصميم الايروديناميكي الامثل، وقد وفرت افضل السبل نحو طيران طويل المدى مع عامل سلامة مرتفع، خصوصا فوق المسطحات المائية الشاسعة.
مبدأ ETOPS للطائرات ذات المحركين\
عند الطيران فوق المحيطات والبحار ذات المساحة الشاسعة يصبح الطيران خلالها أمرا معقدا، نظرا لقلة توفر مهابط اضطرارية للطائرات أو مطارات مجهزة، لذا كانت الطائرات المدنية الاولى المخصصة للمديات البعيدة مجهزة باربعة محركات بدلا من اثنين نظرا لعدم كفاءة محركاتها في السابق، ولكن ومع تطور تكنولوجيا المحركات، اصبح بالامكان الاعتماد على محركين للدفع، وبالتالي انتشرت صناعة الطائرات ذات المحركين، وباتت تستخدم في المديات المتوسطة في بادئ الأمر، حتى جاء الوقت الذي برزت فيه الحاجة لاستخدامها في عبور المحيطات، نظرا لما بينته بعض الدراسات من ان الطائرات ذات المحركين اكثر اقتصادية نسبيا من تلك المتعددة المحركات وبالتحديد الاربعة، كما انها من الناحية الفنية تتطلب معدل صيانة اقل (ليس دائما) من اجل ذلك ظهر مبدأ ETOPS او Extended Range Twin Engine Operations وهو مصطلح يخص الطائرات ذات المحركين على الاستمرار في الطيران في حالة تعطل احد محركيها أو حدوث اختلال في ضغط الكابينة أو حريق، لأقرب مهبط مناسب للهبوط فيه، على ان يكون اقرب مطار على بعد مسافة طيران تصل في بادئ الامر الى 60 دقيقة على الاقل.، وقد تبنت بوينغ ذلك المبدأ وطورت منه ليتجاوز حاجز 180 دقيقة.
«ايرباص» ومبدأ LROPS
تزعم «ايرباص» ان اقصى مدى من الناحية الاقتصادية لطائرة ذات محركين هو في حدود اقل من 10 آلاف كلم، ليأتي بعدها دور الطائرات ذات المحركات الاربعة، التي تعمل بكفاءة افضل في المديات بالغة الطول. وبعيدا عن تعقيدات ومحدودية مبدأ ETOPS المخصص للطائرات ذات المحركين السابقة، وقد طرحت «ايرباص» مبدأ طموحا لطائراتها من فئة اربعة محركات A340 في بادئ الأمر يدعى LROPS - Long Range Operation أي عملانية الطيران ذي المدى الطويل، فوق المناطق الخالية كالمحيطات والبحار والصحارى الشاسعة وغيرها، بل وأكثر من ذلك الطيران فوق القطب الشمالي المتجمد، دون الحاجة لمطار هبوط اضطراري، كما في مبدأ ETOPS، ومن خلال استثمار طائرتها ذات المحركات الاربعة، والتي صممت منذ البداية لغرض المدى الطويل جدا، من فئة 600/500 A340، أرادت ايرباص اثبات ان الطائرات ذات المحركين كمنافستها بوينغ B777 وB787 بنماذجها هي اقل كفاءة من ناحية التكاليف التشغيلية على المدى البعيد، حيث انها تتطلب عند تطبيقها مبدأ ETOPS كمية زائدة من الوقود اضافة الى الكمية الهائلة التي تحتاجها لقطع المسافات الطويلة، وذلك لدعم كمية الحرق في المحركين عند تعطل الآخر، هذا مع الاخذ بعين الاعتبار ان محركيها يتطلبان قوة دفع اعلى 30% من تلك التي تتطلبها محركات A340 من فئة 600/500 ذات المحركات الاربعة لأن قوة الدفع تتوزع على المحركات الاربعة بعكس المحركين كما في طائرة B777، ويؤثر ذلك من ناحية استهلاك الوقود حيث في B777 هو اعلى كون تصميمها يفرض ان يكون حجم زعنفتها الرأسية كبيرا جدا مقارنة بالايرباص A340 ولكن على أرض الواقع اصطدمت بارتفاع أسعار الوقود لمستويات قياسية، الأمر الذي حدا شركات الطيران الى الاتجاه للطائرات ثنائية المحرك بدلا من الأربعة، مفضلين التقليل من التوفير في التكاليف بدلا من تعزيز عنصر السلامة، كما أن من المعروف أنه في حالة فقدان طائرة بمحركين لأحد محركيها فان 50% فقط تبقى من قوة الدفع المتاحة، في حين أن فقدان الطائرة ذات المحركات الأربعة أحد محركاتها فان 75% تبقى متاحة من مجمل قوة الدفع، فحتما 75% أفضل من 50%، والأمر متروك للعودة الى اعتماد الطائرات الرباعية المحركات مرة أخرى كخيار لتعزيز السلامة.
19-06-2009,
07:06 AM
السلامة الجوية Flight Safety
الطائرة ثنائية المحرك في موضع شك
رد: الطائرة ثنائية المحرك في موضع شك
