تطور اتحادات وقف الإنتاج في الطيران التجاري

تطور اتحادات وقف الإنتاج في الطيران التجاري

وقد شهد الإنهاء، المعروف عموما باسم الجزء ذيل الطائرات، تطورا كبيرا منذ فجر الطيران التجاري، وتتمثل مهمته الرئيسية في توفير الاستقرار والسيطرة أثناء الطيران، وعلى مر السنين، وضعت تشكيلات مختلفة لتعظيم هذه المهام بالنسبة لمختلف تصميمات الطائرات، ويجب أن يتصدى هذا الزر الذي سيسبب ميزات الطائرة في القذف أو الصمام أو التدحرج، بما يكفل وجود مسار مأمون ويمكن التنبؤ به للرحلات.

تصميمات التقاعد المبكر: مؤسسة الاستقرار

وفي الأيام الأولى من الطيران، كانت معظم الطائرات تُظهر تصميما بسيطا ذيل بجهاز استقرار أفقي وزبلة عمودية، وكانت هذه التشكيلة، المعروفة باسم ] ذيل تقليدي ، توفر الاستقرار والتحكم الأساسيين، وكانت الطائرات المثبتة مثل الطائرة ذات العجلة العالية والمبكرة تستخدم هذه المنشأة بفعالية.

وخلال العشرينات والثلاثينات، بدأ المصممون في تجربة أشكال مختلفة من ذيلهم وتمركزهم، وقد استخدم المصممون، وهم شركة الخطوط الجوية الرائدة، تشكيلة من الطاحين، تحمل ظفرتين عموديتين مثبتتين على نهاية جهاز تثبيت أفقي، وقد أدى هذا الترتيب إلى تحسين السيطرة على اليوطين وخفض مستوى ذيل الطائرة، مما جعل من السهل شنق ومناورة على الأرض، وفي الوقت نفسه، اعتمد الساتل دوجلا.

دور النظر في المسائل المتعلقة بالطقس والهياكل الأساسية

كما واجهت تصميمات الإنهاء المبكر تحديات في تذبذب القوى الهوائية التي تعمل على الهيكل، كما أن الطائرات يمكن أن تدمر طائرة في ثوان إذا لم تكن مُسجَّلة، ونظراً إلى أن المهندسين اكتسبوا خبرة، فقد أضافوا توازناً جماعياً للسيطرة على السطح وخنق هيكل ذيل ذيل أكبر، مما أتاح المجال لتصميمات ذات وزن نصفي أعلى، مما يمهد الطريق للجيل القادم من الطائرات التجارية.

تطوير اتحادات التايل المتخصصة

ومع نمو الطيران التجاري بعد الحرب العالمية الثانية، استكشف المهندسون تشكيلات جديدة للانتقال لتعزيز السلامة والكفاءة والأداء الهوائي، حيث حقق عصر الطائرات ارتفاعا في السرعة ونظم الطيران عبر البحار حيث كانت التصميمات التقليدية تعانى أحيانا من آثار الضبط، مثل التحكم في التراجع السطحي أو فقدان الفعالية، وبرزت ثلاث تشكيلات رئيسية كبدائل للذيل التقليدي البسيط: ذيل التاليف، والفوائد المزدوجة، والخام.

T-Tail: Elevating the Horizontal Stabilizer

ويضع T-tail formation] المثبت الأفقي على أعلى الزنزانة الرأسية، ويعادل الرسالة T. This arrangement remove the horizontal stabilizationr from the wings and motors, reducing interference and improving proces control effectiveness, especially at low speeds. The T-tail became popular on rear-engine aircraft, such as the Donlling 72

غير أن الترسبات التي تستخدم الطائرات تُحدث عيوب، وهي أثقل هيكلياً، مما يتطلب تعزيزاً عمودياً لدعم تحميل المثبت الأفقي، كما أن ارتفاع التمركز يمكن أن يجعل ذيل الطائرة أكثر عرضة للتوقفات العميقة، وهو وضع خطير حيث تعطل الأجنحة وتعطل تدفق الهواء فوق ذيل، مما يجعل المصعد غير فعال، وقد أدى ذلك إلى تركيب أجهزة الدفع وغيرها من نظم حماية المماطلة على طائرات TTturtail.

Twin-Tail and Multiple Vertical Fins

وقد استخدمت تركيبة العجلات ذات العجلات المتوسطة، التي تحمل عجلتين عموديتين، على مجموعة واسعة من الطائرات التجارية، وتشمل الأمثلة الأولى فورد ترايموتور، ثم الحرق المغلقة، وتُعرض التوائم إعادة التصريف: إذا أصيبت بزاوية عمودية واحدة، يمكن أن توفر الجهة الأخرى ما يكفي من الرقابة على الاتجاه بالنسبة لـ 99 مخزناً مأموناً.

وفي مجال الطيران الحديث، يلاحظ وجود اختلاف في الطايين على متن الطائرة العمودية 747، التي تحتوي على زعانف عمودي كبير بالإضافة إلى مثبت أفقي ذيل أصغر؛ ورغم أنها لا تستخدم أسطحا عمودية متعددة على ذيل وأنحة للاستقرار، فإن سلسلة ماكدونيل دوغلاس MD-80 تتضمن أيضاً حداً عمودياً صغيراً نسبياً، ولكنها تستخدم محركاً إضافياً مجهزاً بشبكة بشبكة بشبكة ذيل.

V-Tail: Combining Functions

وتدمج أجهزة التبريد الرأسية والأفقية في سطح واحد من طراز V-shaped، مما يقلل من عدد السواحل ويمكن أن يقلل من السحب والوزن، وتظل أسطح التحكم في كل من أجهزة التصفيق ذات الصبغة الفوقية، وتسمى المزلاجات، وتجمع بين مهام المصعد والزلاج، بينما تستخدم طائرات V-tail في عدة طائرات.

جيم - المعلومات الأساسية والتغيرات الأخرى

بين ذيل تقليدي وخط T يكمن cruciform tail] حيث تم تركيب المثبت الأفقي على نصف الزند الرأسي، وهذا الترتيب يقلل من عقوبة الوزن الهيكلي لطائرة T-tail بينما لا يزال يحافظ على السطح الأفقي من على محرك الجناحين، وينظر إلى ذيل الكروسيم على بعض طائرات الهليكوبتر وطائرات النقل الإقليمية.

الاتحادات الحديثة العهد: الترميمات وطائرات الفلي

اليوم، يظل تصميم الإنهاء الأكثر شيوعا في الطيران التجاري هو ذيل تقليدي ]، ولكن مع التحسينات الحديثة، تشمل جميع الطائرات المتخلفة (المتفجرات) ونظم التحكم بالزجاجات بالطائرة التي تحسن القدرة على الاستجابة والسلامة، وفي جهاز استقرار، جميع المركبات السطحية الأفقية الثابتة، بدلا من مجرد مصعد متطور.

وقد حول تصميم النفقة بالزبدة بالعجلات، وهو يتيح للزبائن العمودية أن تكون أصغر من النظم الميكانيكية المحضة لأن حواسيب الطيران يمكن أن تعوض عن انخفاض هوامش الاستقرار، فسلطة النقل الجوي A320 مثلاً لها حد عمودي صغير نسبياً، ومع ذلك تحتفظ برقابة توجيه ممتازة من خلال أجهزة الصمامات الياه ونظم الترميز الآلي. وبالمثل، فإن المادة 787 تستخدم أداة كبيرة من الوصل الرأسي

تخفيف القيود والرقابة على النشاط

وكثيرا ما تتضمن الأشكال الحديثة نظم التخفيف من الحمولة التي تقلل بشكل نشط من الحمولات الهيكلية، وفي ظروف غامضة، يمكن لأجهزة التحكم في الطيران أن تُنعكس العجلة أو المصاعد على مواجهة الكثبان، مع أن تصميم العجلات على ذيل وإتاحة هياكل أخف، فإن أجهزة التحكم في الحجم الرأسي A380، مثلا، تستخدم التخفيف من مثبتات الصوتية على مثبتة الأفقية.

بقاء تي تي تي تي

وعلى الرغم من سيطرة ذيل التقليدي، لا تزال سلسلة T-tail تستخدم على نطاق واسع في الطائرات الإقليمية والطائرات مثل الطائرة E-Jet E2، وMtsubishi SpaceJet (رغم تأخرها)، وسلسلة ATR لا تزال تستخدم حواجز من الطراز الثاني، وتنشأ شعبيتها من الفوائد الهوائية لإبقاء نظام التثبيت الأفقي للارتداد الأفقي للطائرات.

الاتجاهات المستقبلية: الجناحان المُنَقَّدان، والضغط المُشَرَّد، والسلاسل غير التقليدية

وفي المستقبل، يجري استكشاف ابتكارات مثل تصميمات الجسم المختلط وتشكيلات ذيل الهجين من أجل زيادة تحسين الديناميات الهوائية وخفض الانبعاثات، ومن المرجح أن تؤدي التطورات في المواد ونظم المراقبة إلى تصميمات أكثر كفاءة وقابلية للتكيف، بما يكفل الاستقرار والتحكم في الجيل القادم من الطائرات التجارية.

Blended Wing-Body and All-Flying Tails

إن مفهوم الجسم المزج (BWB) ، الذي تتبعه شركة Boeing, NASA, وآخرون، يزيلون النسيج التقليدي ويدمجون الجناح والجسد في سطح واحد للرفع، وفي هذه التصميمات، كثيرا ما يستبدل الزراعة بالوقودات ذات الخيوط الصغيرة، مع وجود رفات صغيرة مقسمة على نوع من السحب.

النزوح الهجينة والمورفينجية

وهناك مجال آخر من مجالات البحث هو ذيل مختلط ]، يجمع بين خصائص مختلف التشكيلات لتحقيق الأداء الأمثل عبر مظروف الطيران، وعلى سبيل المثال، يمكن لذيل متغير أن يعدل قياسه الجيودي بالنسبة للرحلات المنخفضة السرعة والرحلة البحرية السريعة، ويمكن أن تتيح هياكل الاختراق باستخدام مواد ذكية حتى تكييف الهواء، أو تغييره

التوزيع والاندماج الأيرودينامي

ويمكن أن تدمج الطائرات المقبلة أيضاً الإندفاع بنظم الدفع، أما الطائرات التي تستخدمها شركة ناسا X-57 ماكسويل، وهي طائرة ذات طابع كهربي شامل، فتستخدم جناحاً عالياً من طراز براغيو مع مدافع من الجناحين للرحلات السياحية، ولديها ذيل تقليدي صغير، ولكن المفاهيم الأكثر تقدماً، مثل أجهزة التحكم في التركيب E-Fan X (التي ألغيت) التي تستكشف تأثيرات التركيبية على أجهزة الدفع.

دور التايل التقليدي المستمر

وعلى الرغم من كل هذه الابتكارات، فإن ذيل التقليدي من المرجح أن يظل هو الشكل المهيمن للمستقبل المنظور، إذ أن تبسيطه وموثوقيته وعلمه الهرموني السليم يجعله الخيار المنخفض المخاطر بالنسبة لمصنعي الطائرات التجارية، بل إن أكثر شركات الطيران تقدما، مثل شركة بوينغ 777 وشركة طيران أ 350، قد تتطور صناعات تقليدية ذات مستويات طموحة من حيث الشكل التصاعدي للضغوط السطحية والسيطرة عليها.

[FLT: /] For further reading on the aerodynamics of tail design, refer to NASA' guide to empennage forces and Aerospace Engineering Blog's analysis of tail formations