تأثير ظروف الطقس على الطائرات وقوات الدراجات

درجة الحرارة والكثافة

فالدرجة القصوى هي أقوى العوامل التي تؤدي إلى تغيرات الكثافة، إذ يتسع الهواء الطلق، ويقلل عدد الجزيئات الجوية لكل حجم وحدة، ويولد الجناح الذي يعمل في يوم حار أقل من يوم بارد، ويحول مفهوم ارتفاع كثافة الحركة هذا التأثير إلى قياس أداء: فهو الارتفاع في الغلاف الجوي العادي الذي ستترتب عليه كثافة الارتفاع المقاس.

وتشتمل المطارات ذات الارتفاع العالي في الحرارة الصيفية، مثل شركة دينفر الدولية أو المطارات في الأنديز، على تخفيضات في حمولات القوة أو تأخيرات في الرحلات الجوية بصورة روتينية إلى أن تبرد درجات الحرارة.

التغيرات الطارئة في الغلاف الجوي

ويضع الضغط البارومتر على السطح والسطح الكثافة الأساسية، ويقلل نظام الضغط المنخفض من الضغط، ويزيد من الكثافة زيادة فعالة، أما بالنسبة للمطار الذي يبلغ ضغطه 29.5 في الزئبق بدلا من المستوى 29.92 في الهكتار، فإن ارتفاع الكثافة أعلى من الضغط وحده، وهذا يتطلب ارتفاعا حقيقيا في سرعة الارتفاع، مما يؤدي إلى تحسين مستوى الأداء في المنطقة.

كما أن مستويات الضغط تدفع الرياح وتستخدم الخطوط الجوية نمط الضغط الذي يطير إلى أقصى حد للطرق، واختيار المسارات التي تتبع جانبي منخفض الضغط في مجرى الطائرات لتقليل استهلاك الوقود، والارتفاع الأمثل في الرحلات هو مقايضة بين سرعة الهواء الحقيقية ورقم الماك وعنصر الرياح، وكلها مستمدة من العلاقة بين الضغط والوقت، ونظم الإرسال تقارن مستوى الطيران الأكثر كفاءة عند مستوى التنبؤات ودرجة الحرارة.

Humidity: The Forgotten Density Factor

وتبدو فخار المياه أقل كثافة من الهواء الجاف لأن جزيئات المياه لديها وزن جزيء أقل من وزن النيتروجين (N2) والأكسجين (O2) التي تهدم، وفي درجة الحرارة والضغط المستمرين، يكون الهواء الرطب أقل كثافة من الهواء الجاف، وبالنسبة للهبوط المشبع تماماً عند درجة حرارة 30 درجة مئوية، فإن الحد من الكثافة يقارن بنسبة 2 في المائة بالهواء الجاف تماماً.

كما أن التدفق الكلي إلى المحرك يتناقص بشكل تلقائي عند الرطوبة العالية، ويقلل من الطاقة في محركات البستون والتوجه في التربينات، وكثيرا ما تتضمن محركات توربان كبيرة إدخال تصويبات على الرطوبة في نظم إدارة الدافع، وتعديل معدل الارتفاع في الهواء أو الحد الأدنى من النيتروز، وفي المطارات الاستوائية مثل سنغافورة أو بانكوك، تُفضّل درجات الحرارة العالية والرطوبة بشكل روتيني، مما يجعل العمليات في الصباح أو المساء أفضل.

الرياح: الرؤوس، وتايلويند، وكوروسويندز

ويتغير الريح بالنسبة لمسار الطائرة مباشرة في سرعة الهواء بالنسبة لمهبط معين، ويزيد الريح من سرعة الهواء أثناء الاقلاع والهبوط، ويخفض الطوافات الأرضية ويحسن إزالة العقبات، وفي الرحلات البحرية، يقل عدد الرؤوس التي تهبط بسرعة، ويزيد من الوقت الثلاثي واستهلاك الوقود، ويؤثر التايلويند تأثيرا معاكسا: فهي تطول المسافة وتهبط، ولكنها تحسن كفاءة الرحلات الجوية في منطقة المحيط الهادئ.

وتضع الوصلات عبر الويند زاوية جانبية، وتغير الريح النسبية من الريح الفعالة للمنازل وتتسبب في النسيج والذيل الرأسي لتوليد جر إضافي، وتشمل مدخلات المراقبة اللازمة للحفاظ على مواءمتها (الرياح إلى الرياح، والزجاجات المتقابلة) زيادة الحمولات الهوائية، ويمكن أن تقلل من سرعة الرفع المتاحة بشكل مؤقت.

وتُعدّ مضخة الرياح، التي تُعرّف بأنها تغير مفاجئ في سرعة الرياح أو اتجاهها على مسافة قصيرة، خطرة بوجه خاص بالقرب من الأرض، وتنتج مضخة صغيرة من المثقفين الأوّليين المتطورين للأداء، يليها طاقم ذيول قوي وهابط، ويمكن للرياح الأولي أن يُحدث نموذجاً للهبوط دون قصد؛ ويُسرق الريح اللاحق أجنحة من الهواء المُسرّة والمرفع.

إن مسار الطائرات هو ظاهرة رياح عالية الارتفاع لها آثار كبيرة على تخطيط الرحلات الجوية، فالطيران مع ذيل قوي في قلب الطائرة يمكن أن يزيد من سرعة العجلات بأكثر من 150 عقدة، مما يقلل كثيرا من وقت الطيران وحرق الوقود، ويحتاج الطيران ضد مجرى الطائرات إلى وقود إضافي وقد يضغط ارتفاعا أقل.

الترسبات والأوبئة الهوائية غير الثابتة

At[Fspheric turbulence, whether mechanismal (near terrain) or thermal (convective), causes rapid tests in the local angle of attack and dynamic pressure. Each gust momentarily changes the effective MP2 and Á in the lift equation. An up gust increases angle of attack, producing a spike in lift and loading; a down gust standards unloading

إن الاضطرابات الجوية الواضحة المرتبطة بتدفقات الطائرات والموجات الجبلية غير مرئية بالنسبة للرادار، إذ أن تسجيل أشعة مقطعية على ارتفاع عال يمكن أن يتسبب في فصل آلي عن الطيار الآلي ويستلزم استعادة يدوية سلسة، وتستعمل نظم الإرسال الجوي توقعات الاضطراب العالمي، وتتجنب الطائرات الميكانيكية الحية في المناطق المتوقّعة التي تسودها اضطرابات متوسطة أو أكبر، مما يقلل من مخاطر الإصابة واستهلاك الوقود المفرط من زيادات جرّة.

إن الاضطرابات التي تصيب الاضطرابات، وإن لم تكن الطقس، هي تدفق غير ثابت آخر تولده الطائرات السابقة، ويتسبب الطلقات في حدوث لحظات متحركة وفجاءة في الرفع، كما أن الظروف الجوية الضعيفة مثل الرياح الخفيفة واستمرار دوامة الهواء المستقرة تتطلب فصلا ممتدا بين الوافدين والمغادرين، ويطبق المراقبون على الانقطاع عن العمل الاضطرابات التي تُحسب لفئات وزن الطائرات وظروف الرياح، ولكن الطيارين يجب أن يكونوا على علم أيضا بإمكانية الوصول إلى ما دون مسار آخر.

التهطال والتحكم في السطح

(د) إن فيلم المياه الرقيقة يزعج طبقة الحدود الحرام، مما يؤدي إلى انتقال مبكر إلى تدفق مضطرب، مما يزيد من جر الاحتكاك الجلدي ويقلل من معامل الرفع الأقصى، وفي الأمطار الغزيرة، يمكن أن يؤدي الأثر المشترك لفيلم المياه وسقوط قطرات التدفق إلى انخفاض ملحوظ في الأداء أثناء النهوج، ويزيد من سرعة تراكم البيانات بين الرفع والدراجات ارتفاع ضغط الريح ومعدل الغليظ

ويزداد خطر الإشعال بدرجة كبيرة، فعندما تتجمد قطرات المياه المكسورة على الحواف الرئيسية، فإن الصورة العامة للجنحة تتغير تغيراً عميقاً، بل إن كمية صغيرة من الجليد قد أزيلت سميك الرمل المتوسط الحاد - يمكن أن تقلل من مفهوم " كتلة الماء " (C(FLT:0) بنسبة 30 في المائة وأن تزيد سرعة الارتفاع بنسبة 15 إلى 20 في المائة.

كما أن تراكم الثلج يسبب مشاكل، فالسنو أقل كثافة من الجليد، ولكن يمكن أن يحمل كتلة كبيرة ويفرض عقوبات شديدة على الأيرودناميك، ويطبق السوائل التي تُرفع من الأرض وتُقاومها قبل المغادرة في التهطال المتجمد، مع فترات الانتظار التي تتوقف على نوع التهطال ودرجة الحرارة والرياح، ويجب على الطيار التحقق من فعالية السوائل قبل الإقلاع، وقد كان عدم الحفاظ على جناح نظيف عاملاً مساهماً في العديد من الحوادث.

العواصف الرعدية والأخطار الإيجابية

فالعواصف الرعدية تنتج بعض أكثر الظروف عنفا التي تصادفها بصورة روتينية، ويمكن أن تتجاوز المناقصات والسحبات في إطار مركب ناضج 000 6 قدم/دقيق (30 متراً) وتتجاوز كثيراً قدرة أي طائرة نقل على المناورة، وتتسبب هذه اللقاءات في إحداث تغييرات فورية هائلة في زاوية الهجوم والتحميل، تتجاوز عوامل التحميل، وتتسبب في أضرار كبيرة في وجود حوافات وبقايا محركية.

الحرق والميكروفونات خطير جداً بالقرب من الأرض هذه الأعمدة الخفيفة من الهواء تنتشر أفقياً عند الاصطدام، وخلق حلقة من الريح القوية، وتوقيع ميكروفست على مسار الطيران هو زيادة مفاجئة في سرعة الهواء و رفعها بينما تخترق الطائرة التنبيهات الخارجية، ثم تتناقص بسرعة عندما تمر عبر المركز وتواجه أجهزة التحذير الخفيف و الرئوي

وتستهدف الإضرابات البرقية، ولكنها يمكن أن تلحق أضراراً بالبعوضات النباتية، والعصي الثابتة، والهوائيات، مما يؤثر على الإشارة إلى سرعة الهواء والاتصال، ويمنع الإشعال الصهريجي بالارتباط والقمع، ويعزز وجود البرق وما يرتبط به من اضطراب الحاجة إلى عائق كبير من خلايا العواصف الرعدية.

عمليات الطيران العملية والإحاطات الإعلامية عن الطقس

قبل كل رحلة، يستعرض الطيارون تقارير التقييم المتعددة المؤشرات، والمعاملات التكنولوجية، والتنبؤات بالرياح، والرسوم البيانية، والرسوم البيانية، وتغذي هذه المعلومات حسابات الأداء التي تتناسب مع الظروف الفعلية، ويحدّد ارتفاع درجة الحرارة وارتفاع الضغط ارتفاعاً شديداً، ويصححان معدلات الانهيار غير القياسية، والرطوبة إذا كان الدليل يتطلب ذلك.

ويورد المنشور الاستشاري رقم 00-45H، خدمات طقس الطيران ] تفاصيل كيفية تفسير منتجات الأرصاد الجوية، ويجمع التنبؤات الرسمية مع تحديثات في الوقت الحقيقي مثل بيانات الريح ودرجات الحرارة التي يقدمها فريق التحليلات الجوية، ويتيح للطاقم اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن تغيرات الارتفاع، وإعادة توجيه مسارات، وتجاوز سرعة الاستهلاك.

ويستخدم الرادار الخفيف مادة فنية. ويتعلم الطيارون أن يبلط الهوائي لمسح الارتفاعات المختلفة، واستخدام بيئات المكسب لتحديد التهطال الثقيل، ويعترفون بألقاب الهش كأعباء متميزة ذات حواف حادة.

تصميم الطائرات وتكييف الأداء

وتعالج أجهزة الرفع العالية (الصفوف، والثغرات) طبقة الحدود، وتزيد من الـ (C_{) ليماكس} ، وتعيد هامش الرفع المفقودة في ظروف منخفضة الكثافة أو ملوثة، وتخفض الركود المستحث، وتساعد على الطير في زوايا أعلى للهجوم في الهواء أو الاضطرابات.

وتخلط الحواسيب القائمة على نماذج الأداء مع بيانات حالة الطائرات والطقس في الوقت الحقيقي لضبط الارتفاعات القصوى والسرعة، ويستخدم الكثيرون منطق مؤشر التكلفة المرن الذي يتبادل الوقت والوقود على أساس ظروف الرياح الفعلية، ويغطي كتيب " بيوت " للمعارف الجوية " () مبادئ الأداء هذه، مع التشديد على كيفية تكييف الطرازات التجريبية لإجراءات مع طقس النهار.