كيف يمكن أن يكون تأثير الأرض على اللاعبين ودراج أثناء الإقلاع الهبوط

The Aerodynamic Mechanism of Ground Effect

فالأثر الأرضي هو استجابة مسببة للهوائيات يمكن التنبؤ بها عندما تعمل طائرة في نطاق واحد تقريبا من أجنحة الأرض، ويحد السطح الصلب من تدفق الهواء ثلاثي الأبعاد على نحو أكثر فعالية في الجناح، ولا سيما دوامة الجناح، وينتج الجناح في الهواء الحر انخفاض حاداً عن طريق إحداث ضغط أعلى تحته، ويقلل من ارتفاعه.

ويزداد الأثر في ارتفاع يعادل ربع الجناحين وأجهزة التنصت بحوالي جناح واحد، أما بالنسبة لطائرة الطيران العامة ذات الـ 36 قدما، فإن أهم التغييرات تحدث دون 9 أقدام؛ أما بالنسبة لطائرة من طراز بوينغ 737 ذات ممتد طولها 117 قدما، فإن الأثر الأرضي يبدأ على بعد 30 قدما ويقل ارتفاعها عن 10 أقدام، وهذا هو السبب في أن الطائرات الكبيرة ذات الترددات العالية تحتاج إلى استخدام مختلف في الطوابق.

كيف أن تأثير الأرض يخفض

(أ) إن السحب المحفز هو مصدر السحب المهيمن في سرعة منخفضة، مثل أثناء التصفية والهبوط، ويوقف الأثر الأرضي نظام الدوافع، ويقلل من الجر المسبب بنسبة تتراوح بين 40 و50 في المائة في ارتفاع 10 في المائة من الجناحين، وفقاً لدراسات [(FLT:0)]NASA Glenn Research Center، ويسفر هذا التخفيض عن عدة نتائج تنفيذية:

• التعجيل والرفع: ] انخفاض إجمالي الجر يسمح للطائرة بالتعجيل بوتيرة أسرع خلال عملية التصفية، وصولا إلى سرعة التناوب في مسافة أقصر، وعندما يكون النقل الجوي في الميدان، فإن الارتفاع الإضافي والسحب الأدنى يمكنان الطائرة من التسلق أو التعجيل بوتيرة أقل، مما يعود بالفائدة على المجرى القصير أو الميسر.
• Floating on landing:] Without the usual induced drag to bleeding off airspeed, an aircraft entering ground effect during the flare tends to float considerable distances before touching down. A Cessna 172 carrying an extra 5 knots on final can float 500 feet or more.
• Altered stall behavior:] The stall angle of attack can shift slightly in ground effect; some wings stall at a marginally lower anglely lower angle due to changed downwash and spanwise flow. Relying solely on a free-air warning horn may lead to a sudden wing drop at low altitude.
• Trim changes:] Modified downwash affects tail effectiveness. Some aircraft experience a nose-down moment entering ground effect, while others nose up. Pilots must be ready to compensate, especially during the flare.

الأثر الأرضي أثناء الإقلاع

ومن عملية رفع عجلات الأنف، تعمل الطائرة في الميدان، فالتناوب في السرعة الصحيحة يرتفع إلى مستوى الرفع إلى قطع الأرض بسلاسة، وفي العديد من الطائرات الخفيفة، لا تُستخدم سرعة التناوب والتسلق الأولية إلا بسرعة قصيرة قبل التسلق، كما أن التداول في الموقع هو عملية التصفية في المطارات الخفيفة: الرفع في أقل سرعة ممكنة، والاحتفاظ بالطائرة فوق المدرج في الأرض.

ويجب أن تتجنب الطيارات " القفز من خلال منحنى الطاقة " . فالتناوب في وقت مبكر جدا عند زاوية هجومية عالية للغاية يمكن أن يؤدي إلى سحب من أعلى المصعد )حتى أقل( إلى دفعة خارجية، مما يؤدي إلى حالة من الطفرة، وإذا حدث ذلك، يدفع الأنف إلى الأمام إلى حد ما ليبقى في الميدان ويكسب الهواء، وهناك خطأ شائع آخر يؤدي إلى تقلص الطلاء في وقت مبكر جدا؛ ويغير الطفيليات الفعلية.

التأثير الأرضي: الاستشعار عن طريق الخط

فالتركة الأرضية تنتج " شعوراً مدروساً " ملحوظاً، إذ أن الطائرة ترتفع فوق جناح واحد، وتعيد الطقوس إلى آخر، وتكثف الطوافات، وترتفع معدلات الجر، وقد يتوقف معدل التسلق أو ينخفض في حالة معينة، بل ويفترض أن تتوقّع هذه الطائرة ذلك وأن تعدّل أرقام القفز أو الطاقة، وفي الطائرات المتعددة المواقع، يمكن أن يكون فشل المحرك خلال هذه الزيادة حراًاً كبيراً.

الأثر الأرضي أثناء الهبوط

وتؤثر مشعل الهبوط تأثيراً ملموساً في المناولة، حيث تهبط الطائرات إلى أرض الواقع، وتهبط السحب المستحثة، وترتفع رقعة الرفع، مما يؤدي إلى عوامة واضحة، إذ يمكن لعدد قليل من التجاوزات في سرعة الإتجاه أن تحمل الطائرة فوق منطقة التأقلم المقصودة، ويحتمل أن تنفجر أو تفرّق، كما يمكن أن تتأثر مدخلات التحكم عبر الرياح بسبب انخفاض معدل سرعة الانتقال إلى حد بعيد(77).

البالونات، الزرع، الهبوط في بونسد

وكثيرا ما تؤدي سوء إدارة الآثار الأرضية إلى البالونات (مدخل مؤثر جدا يسبب تسلقا مؤقتا) أو إلى القذف (بسبب تناوب المدخلات) والرد الصحيح هو الحفاظ على موقف القذف، أو التطهير السريع، أو التجول، وفي عمليات الطائرات البحرية، يمكن أن يكون القصف المائي على المياه أمرا مثيرا للمشاكل بوجه خاص بسبب عدم وجود أسطح وقلة الإشارات البصرية.

المفاهيم الخاطئة المشتركة بشأن الآثار الأرضية

• ] " إنه غطاء جوي مثل مركبة هوفرفت " ][ ]FLT:1][ ]في كثير من الأحيان يوصف بأنه غطاء، فإن الآلية الغالبة هي قمع دودة الطفرات وخفض المياه، وليس الهواء المضغوط، أما زيادة الضغط الطفيفة تحت الجناح فهي ثانوية.
• ] " التأثير الأرضي الخارجي يسبب دائماً توقفاً " . ]
• ][ ]الطائرة: /[ " ينبغي أن تتسلقوا دائما بأسرع ما يمكن " . ][ ]الطائرة: ١[ على مجرى قصير محدود، البقاء في الميدان للتعجيل بفاكس أو فيي يمكن أن يقلص من مسافة إزالة العقبات، ويمكن أن يكون التسلق السريع في وقت مبكر غير فعال.
• ] " الطائرات الصغيرة فقط متأثرة " . ][ الطائرات الكبيرة ذات الطواف الكبيرة التي لها تأثير أرضي كبير - يتحكم عدد كبير من الطيارين البالغ ٧٤٧ في مخاطر العائمة وضربات العجلات التي تبدأ من فوق ٥٠ قدما.
• ] " التأثير الأرضي هو نفس التأثير على جميع السطح " . ] يمكن أن تؤدي الأسطح الخام أو المهبلة )جميع العشب( إلى تقليل الأثر قليلا، ولكن من أجل الارتفاع العملي للفوارق طفيفة.