ما هي النوافذ وكيف يعملون؟

إن أجهزة الرفع ذات المسافات العالية التي تُبث على حافة الطائرة )وبعضها تكون الطرف الرئيسي( وهي عندما تُنشر، تزيد من كامبو الجناح )الاقتحام( والمنطقة السطحية، مما يؤدي إلى زيادة رفعها في سرعة جوية معينة، مما يسمح للطائرة بالطيران بسرعة أقل أثناء التصفية والهبوط دون توقف.

تستخدم الطائرات الحديثة الثابتة الجناحين عدة أنواع من الطوافات، لكل منها آثاراً جوية محددة:

  • Plain flaps] — simple hinged surfaces that increase camber. They add moderate lift with a relatively small drag increase.
  • Split flaps] – Extend from the lower wing surface only, creating high drag and moderate lift. Often used on older designs.
  • Slotted flaps] - Have a gap between the flap and wing that allows highenergy air to flow over the top, delaying separation and boosting lift.
  • Fowler flaps – Slide rearward before deflecting downward, increasing both wing area (chord) and camber. These produce the highest lift gains and are common on transport aircraft.
  • Krueger flaps — Leading — Leedge devices that hinge forward from the wing’s bottom, increasing camber at high angles of attack. Often used in conjunction with tracking‐edge flaps.

ويعد نوع النكهة المحدد ووضعه (زاوية التمديد) بارامترات حاسمة الأهمية التي يقيّمها الطيارون ومهندسون الأداء لتحقيق أقصر مسافة ممكنة من الاقلاع مع الحفاظ على درجات التسلق الآمنة.

The Aerodynamics of Flap Deployment

(د) يؤدي نشر الذبابات إلى تغيير مباشر في معامل رفع الجناح وسحبه، أما بالنسبة لمنطقة جناح معينة، فإن معامل الرفع ()C[FL]]]) يزيد مع توسيع نطاق المزلاجات، وهذا يعني أن الطائرة يمكن أن تولد الرافعة المطلوبة للإقلاع على أساس الحد الأدنى من سرعة الجرعة.

(ب) [العملية الجوية، يتحول نشر المزلاج إلى الارتفاع إلى اليسار، ويتناقص الزوايا لأن زيادة الكامبر تعجل بالتدفق الجوي فوق السطح العلوي، ولكن معامل الرفع الأقصى () [ممتد] ]Lmax[)() يرتفع بدرجة كبيرة.

كما أن السحب الزائد يرتفع بسبب زيادة سحب الشكل والسحب المستحث من أعلى المصعد، وفي الزوايا المنخفضة نسبيا للهجوم الذي استخدم أثناء الإقلاع، يمكن التحكم في الجرعة الإضافية، غير أنه إذا تم تمديد فترات الجر إلى حد كبير، فإن عقوبة الجر قد تبطأ أو حتى تمنع الطائرة من الوصول إلى سرعة تسلق آمنة، وهذا هو السبب في أن لكل طائرة وضع تنبيهي يوصى به، ويعبر عنه في كثير من الأحيان كمدى تشغيلي.

مواقع الطائره و ثلاث مراحل من الإقلاع

ويُقسم الإقلاع عادة إلى ثلاثة أجزاء: الطوابق الأرضية، والانتقال (التناوب إلى الرفع)، والتسلق الأولي، ويتأثر كل جزء باختيار المزلاج بطريقة متميزة.

تخفيض دوران الأرض

The ground roll is the distance from brake release to the point where the wheels leave the runway. With flaps extended, the aircraft reaches its lift-of speed (]V]LOF[F[F]) at a lower true airs rolled. because the acceleration time is shorter, the ground distance.

غير أن السحب الإضافي من المنافذ يمكن أن يبطئ من سرعة التسارع خلال الجزء المبكر من الدفة، ومن أجل التخفيف من ذلك، تدعو إجراءات كثيرة إلى دفع عجلة القيادة إلى أقصى حد قبل إطلاق المكابح؛ وتُلاحظ عقوبة السحب بأقصى سرعة، ومع تسارع الطائرة، فإن الأثر النسبي لسحب المطاط يتناقص، وفوائد انخفاض سرعة الرفع.

السرعة والرفع من مسافة المسافة

([FLT:]V[FLT:]) R[FLT:]) هي السرعة التي يسحب بها الطيار إلى اليوك لرفع الأنف.

خط الاستدلال الأولي

وبعد رفع الطائرة مباشرة، يجب أن تحقق درجة تسلق إيجابية، وتزيد الطوافات من ارتفاعها ولكنها تضيف أيضا جرا، وفي قوة معينة، تحدد الزنزانة الزائدة )الصدمة - الجر( زاوية التسلق، وإذا كانت الجرعة الزائفة مفرطة، فإن صعود التسلق يمكن أن يصبح سطحيا خطيرا - وهو شرط يمكن أن يكون مميتا بالقرب من العقبات، ولذلك يجب أن يكفل الموقع المختار أن تنفجر الطائرات أي عقبات تتجاوز المدى.

Trade —Offs: Lift Enhancement vs Drag Penalty

والقرار المركزي في اختيار المنافذ هو مدى قبول الرفع مقابل الجر بالنسبة للإقلاع المحدد، والتصور الخاطئ المشترك هو أن " المزيد من الارتجالات أفضل دائما في الميادين القصيرة " . وفي الواقع، يمكن أن يضر الإفراط في الإصرار بالأداء.

لماذا لا يكون (ماكسيموم فلاب) دائماً أفضل

وعندما تمتد الطوافات إلى أقصى موقع ممكن للإقلاع )التي تصل إلى ٣٠ إلى ٤٠ درجة في المائة في الطائرات الخفيفة(، فإن سحب الطائرات يزيد كثيرا مما قد يكافح لتسريع نقطة الانطلاق، وقد يضطر الطيار إلى حمل الطائرة على الأرض لمدة أطول من أجل كسب سرعتها، مما يلغي ميزة الرفع، وبالإضافة إلى ذلك، فإن عقوبة السحب في البداية يمكن أن تحد من معدل التسلق، أما بالنسبة للعقبات التي ترتفع، فتؤدي إلى رفع معتدل )١٠ درجات( فغالبا.

متطلبات الجزء الثاني

وبموجب معايير التصديق )مثلا، الجزء ٢٥ من القوات المسلحة الرواندية لطائرات النقل(، يشمل مسار الرحلة المتجهة ارتفاعا ثانيا - من ٣٥ قدما )أو ٥٠ قدما في بعض الحالات( إلى درجة يمكن فيها سحب المنافذ، ويجب أن تثبت الطائرة درجة تسلق أدنى مع عدم تشغيل محرك واحد، وعادة ما تكون ظروف الإصطدام العالي أقل من طول التسلق المتاح، بحيث يكون الأداء الميداني الموصى به للمصنع هو الارتداد بين العملة الواحدة)١٥(.

العوامل التي تؤثر على اختيار التدفق الأمثل

لا توجد مواضع مُزدحمة واحدة تعمل لكل مُغادرة، ويجب على الطيارين حساب أفضل وضع لكل عملية إقلاع على أساس عدة متغيرات.

طائرة خفيفة ومركز الجاذبية

كما أن هناك حاجة إلى رفع الطائرات الثقيلة لتصبح متنقلة جوا، بحيث تستفيد من زيادة المغازلة، غير أن مركز الجاذبية مهم أيضا، ويقلل الفريق العامل من نفوذ ذيل التناوب، الذي قد يتطلب وضعا أعلى للضغط للمساعدة على رفع الأنف، وعلى العكس من ذلك، فإن التناوب بين أجهزة الحفريات يجعل التناوب أسهل، ولكن يمكن أن يؤدي إلى ظهور الاتجاهات؛ وقد يفضل وضع ضوابط أدنى.

ظروف المسير والوجه

وتحتاج الطرق السريعة إلى أقصر الطرق الممكنة، إذ عادة ما يتم اختيار أماكن القفز العالية، شريطة أن يظل مستوى التسلق كافيا، وفي ممر رطب أو مائي، فإن الإفطار ليس عاملا أثناء الإقلاع، ولكن الاحتكاك المخفض يمكن أن يطيل الطين الأرضي قليلا؛ ويساعد النكبات على تخفيف هذا الوضع.

الكثافة (الطبيعة والضغط)

وفي ارتفاع حرارة عالية وارتفاع كثافة الهواء المنخفضة، فإن الهواء الأقل كثافة يعني رفعاً أقل لكل وحدة من وحدات سرعة الهواء، لذا يجب أن تتسارع الطائرة إلى سرعة جوية أعلى من سرعة البث الجوي، ويستغرق ذلك وقتاً أطول، ويمكن أن تساعد ظروف الإصطدام المرتفعة بزيادة C ]Lmax [خسارة في الحد الأدنى].

شروط إزالة العقبات

وإذا كانت إحدى العقبات (المباني والأرض) قريبة من نهاية المجرى، يجب على الطائرة أن تتسلق مباشرة بعد المصعد، فإحداث فتحة معتدلة (في كثير من الأحيان " إزالة البقع " من المصنع) يوفر درجة أعلى من الارتفاع الكامل، ويجب على الطيار أن يتبادل المسافة من حيث التسلق - وهو مبادلات تقليدية للأداء.

محطة للطيران في مطارات عالية الارتفاع

ويضيف العمل من المطارات التي ترتفع فيها مستويات عالية (مثلا دينفر وكولورادو ولاباز وبوليفيا) تحديا إضافيا، ويستلزم الجمع بين كثافة الهواء المنخفضة وقلة طاقة المحرك اختيار دقيق للثبات، ويوفر العديد من الصانعين جدولا للتصويب على ارتفاع أو درجة الحرارة، وفي بعض الظروف العالية الكثافة، يتمثل الإجراء الموصى به في استخدام سرعات أقل من المعتاد لضمان سرعة التناوب في الطائرات العالية الحاجة.

Flap Settings in Practice: Common Aircraft

ويختلف إجراء اختيار المغازلة حسب نوع الطائرات، ويوضح بحث الأمثلة النموذجية المبادئ.

طائرة الطيران العام الصغيرة (السيسنا 172، بيبر تشيروكي)

أما بالنسبة للإقلاع في الحقول القصيرة، فإن القفزات التي تبلغ مساحتها ١٠ درجات )أو ٢٠ درجة في بعض الأحيان في نموذج ١٧٢ درجة( لا تستخدم إلا في ظروف مائية، وتعاد تقلص فورا بعد بلوغ ارتفاع آمن، وتُعل َّم الطيارات بأن أكثر من ١٠ درجات من الذباب خلال السحب من الأسرة يزيد من الجر إلى الحد الأدنى من الأداء.

فئة النقل (البويين 737، شركة Airbus A320)

وتستخدم الخطوط الجوية مضخة مبطنة مسموعة بدرجات: تبلغ مسدودات الإقلاع العادية ٧٣٧ درجة، أو ١٠ درجة، أو ١٥ درجة، حسب الوزن، وطول المدرج، ودرجة الحرارة، وتستخدم شركة Airbus A320 تشكيلات ١ )١٨ درجة مئوية مشتعلة بالصفوف(، أو ٢ )٢٠ درجة حرارة مقطورة مع بقاعات متحركة(، أو ٣ )٢٢ درجة حرارة متحركة، ممتدة بالكامل(.

العمليات الخاصة (مجال الشورت، ميدان الحرف)

وفي منطقة الأدغال، حيث تكون المجرىات قصيرة جداً وخامية، قد يستخدم الطيارون بقاع مطاطية تتجاوز النطاق العادي - بل وحتى الرفوف الجزئية من أجل عمليات التصفية على نمط الهبوط، فعلى سبيل المثال، يستخدم قندس هافيلدز 20 إلى 40 درجة من الطوابق في مغادرات قصيرة، وتعاني هذه الطائرات من انخفاض في حجم أجنحة الطائرات، وبالتالي يمكن التحكم في جرها، ولكن حتى هنا، يجب على الطيار أن يشاهد هبوطاًاًاً.

الاعتبارات التنظيمية والمتعلقة بالسلامة

وتكفل البيئة التنظيمية للطيران أن يقوم الطيارون على أساس اختيارهم المجازر على بيانات الأداء المصادق عليها بدلا من التخمين.

بيانات الأداء من كتيبات الطيران

ولكل طائرة مصدق عليها دليل تشغيلي تجريبي أو دليل لرحلات الطائرات يتضمن جداول ورسوما لأداء مختلف البيئات المطاطية، والوزن، والارتفاعات، ودرجات الحرارة، وظروف الرياح، وهذه البيانات مستمدة من اختبارات الطيران وتمثل الحد الأدنى المضمون للأداء، ويلزم استخدام هذه القيم عند حساب مسافات الاقلاع، مما يجعلها المصدر النهائي لاختيار المزلاجات.

خفض عملية السحب من القشرة واختيار الطائر

وكثيرا ما تستخدم الخطوط الجوية دفعا مخفضا (المتفجرات من درجة الحرارة المفترضة) لإنقاذ تكاليف صيانة المحرك، ويجب أن يظل وضع المغازلة المختار متوافقا مع الاتجاه المخفض، وإذا استخدم نظام أعلى للثغرات مع انخفاض الدافع، فإن درجة التصعيد قد تصبح هامشية، وبالتالي فإن مهندسي الأداء يقدمون مزيجا محددا من الارتباك، وخفض الرؤوس، والوزن الأقصى المسموح به، وتتمثل الممارسة المشتركة في استخدام نظام قفزة الأدنى عند استخدام دفعة للحفاظ على الأداء.

الوظائف الثابتة والفشل

وإذا لم تُمدّد الطيارات بشكل متكافئ أو على الإطلاق، فإنه يجب أن يعتمد على الإجراءات البديلة، إذ أن معظم المشغلين لديهم مخطط أداء " لا يُقْفَل " أو " يُقَفَّض " ، وهو ما لا يفترض تمديداً مُحكماً، وهذه الإقلاع تتطلب ممرات أطول بكثير وتؤدي إلى ارتفاع سرعة التناوب، وفي بعض الطائرات، تكون هناك حالة انحرافات غير المتناظرية (مثلة) في حالة من حيث إنها تُجَّة.

FAA Airplane Flying Handbook] provides comprehensive guidance on takeoff performance and flap usage.

Boeing Aero Magazine’s “Takeoff Performance and Flap Settings”] offers an in-depth look at airr operations.

الاستنتاج: الماجستير في تشكيلة الفتح

إن تحديد المزلاج المناسب هو أحد الخيارات التي يقوم بها طيار قبل كل عملية تصفية، وهو يتحكم مباشرة في مدى سرعة انتقال الطائرة إلى الهواء، وكيف يمكن أن ترتفع بسرعة، وبفهم المبادئ الأيرودينامية - المبادلات بين الرفع والسحب، والتأثير على سرعة التناوب، ومطالب إزالة العقبة - يمكن للطيارين اختيار الموقع الذي يقلل من مسافة الإقلاع بينما يحافظون على السلامة.

ولا تنطبق أي قاعدة واحدة على جميع الطائرات وجميع الظروف، ولا غنى عن جداول الأداء والخبرة والتخطيط الدقيق قبل الطيران، وفي نهاية المطاف، يعني التأقلم في الشكل المغناطيسي فهم الفيزياء واحترام المبادلات واستخدام البيانات في دليل الطيران، ونتيجة لذلك، هو عملية اقتلاع لا تكون أقصر بل أكثر أمانا، سواء كانت المجرى هو شريط أفقي يبلغ 000 12 قدم أو رقعة عشب يبلغ طولها 000 2 قدم.