إن رف الطائرات من بين أكثر العناصر أهمية، التي لا تقدر كثيراً، في الجناح، وهذه الأسطح المتحركة والمرتفعة التي تُركَّز على حافة الطائرة، تؤدي أساساً إلى إحداث تحول في سلوك الطائرات الهوائية أثناء مرحلتي الطيران الأكثر طلباً: الإقلاع والهبوط، مما يؤدي إلى زيادة طول الطائرة المتحركة، والمنطقة السطحية، وفي بعض الحالات إلى زيادة فعالية تشكيلة الطائرات.

ما هي الشعلات؟

وتتكون الأطنان من أجهزة عالية الرفع تقع على حافة طائرة متجهة إلى الطرف الآخر، عادة بين الصمامات والزهور، بحيث يمكن للطيار أو نظام مراقبة الطيران التلقائي أن يمتد إلى أسفل، وفي بعض التصاميم، ويعود إلى الظهور، وعندما يتم نشرها، تغير المسافات الجيولوجية للجناح بطريقتين رئيسيتين: فهي تزيد من حجم الطائرة (الزيادة في نوعية الطائرة).

ويرمي الهيكل المادي للمصابيح إلى تحمل حمولات هرمية كبيرة، وتُبنى الطحالب الحديثة عادة من السبيكات أو المركبات ذات الصبغة الخفيفة، مع وجود أطر داخلية للضلع والغط، وترتبط هذه الطوابق بالجناح عبر خطوط أو مسارات متعددة، وتُبث بواسطة نظم للكهرباء أو الهيدروليكية أو الميكانيكية، وتُستخدم فيها أنواع كبيرة من الطوابع التجارية.

وتختلف الأطنان عن الأجهزة الأخرى ذات الرفع العالي مثل قطع الطوفان أو الكرويغر التي تزيد من ارتفاعها بتأخير فصل التدفق على الطرف الرئيسي، غير أن العديد من الطائرات الحديثة تجمع بين الطوافات المتحركة والأجهزة الرئيسية لتحقيق معامل رفع عالية اللازمة للطيران المأمون ذي السرعة المنخفضة.

كيف تعمل الشعلة أثناء الإقلاع

إن عملية الإقلاع هي مرحلة يجب أن تنتقل فيها الطائرة من دولة ثابتة ومتجهة إلى الأرض إلى الطائرة، كل ذلك في حدود طول المدرج، والهدف الرئيسي من نشر الطائرات أثناء الإقلاع هو الحد من سرعة الإقلاع المطلوبة، وبالتالي تقصير المسافة إلى نقطة التدحرج، وذلك عن طريق توسيع نطاق المسافات إلى نقطة متوسطة (تراوح بين 5 درجات و 15 درجة، حسب نوع الطائرة)، ويولد الجناح ما يكفي من المواصلات في أسرع سرعة.

غير أن الطيارين يخلقان أيضاً جراً إضافياً، إذ يجب أن يوازنا بين استحقاق الرفع وعقوبة السحب، أما بالنسبة للإقلاع، فيختار وضع جزئي للزلاجات، ويزيد من نسبة الرفع إلى السحب أثناء التسلق الأولي، وإذا ما تم نشر الطلقات أكثر من اللازم، فإن زيادة الجرعات قد تفوق مكسب الرفع، مما يؤدي إلى إطالة أطول أو عدم كفاية الأداء التسلق، ولا سيما عندما يتعين إزالة العقبات على الفور بعد رفعها إلى 73.

وبعد أن تنقل الطائرات وتتسارع إلى سرعة تسلق آمنة، تسحب تدريجياً المزلاجات، ويتبع هذا الطيار إجراء موحداً: بعد رفع الطائرة وبلوغ ارتفاع لا يقل عن 400 قدم فوق مستوى سطح الأرض، تُسحب الطلقات من موقع الإقلاع إلى " أعلى " على مراحل، مما يحول دون حدوث انخفاض مفاجئ في المصعد ويكفل بقاء الطائرة فوق سرعة التوقف.

كيف تساعد الشعلة أثناء الهبوط

فالهبوط هو أكثر مراحل الطيران المطلوبة، مما يتطلب مراقبة دقيقة للسرعة وزاوية النسب ونقطة الانهيار، وتؤدي الأطناق دوراً لا غنى عنه في السماح للطائرة بالاقتراب بسرعة منخفضة، مع الحفاظ على القدرة على وقف مسار الهبوط دون التعجيل، وأثناء الهبوط، تمتد المزلاجات إلى زوايا أكبر تتراوح بين 30 و 40 درجة، بل وتخلق المزيد من المركبات على بعض الطائرات مثل الارتفاع البالغ 747 درجة.

وتخفض الزيادة في سرعة التوقف، مما يعطيها هامشاً مريحاً فوقها أثناء النهج، وهذا الهامش حاسم بالنسبة للأمان، لا سيما إذا واجهت الطائرة قذيفة الرياح، أو اضطراب، أو تحتاج إلى وقف هبوط وتدور حولها، وفي الوقت نفسه، تتيح زيادة المحركات المستحثة هبوطاً عند منحدر أكثر حزماً (تدير نحو 3 درجات في نُهج الأجهزة) دون أن يُعرف أن هذه المحركات قد تُسرت.

فالنشر الجوي أثناء الهبوط هو تسلسل مدروس بعناية، وعادة ما ينشط الطيار المظلة إلى موقع الهبوط المختار قبل وقت طويل من النهج، وغالباً ما يكون عند العلامة الخارجية أو بعد دخول الساق المخفضة، ويجب أن يتم التمديد بسرعة دون حدود سرعة الإرسال القصيرة (VFE) لتجنب الإضرار الهيكلي.

أنواع أجهزة الإضاءة

ولم تخلق جميع المزلاجات على قدم المساواة، فقد استحدث المهندسون على مدى عقود من تطوير الطيران عدة تصميمات مائلة، لكل منها خصائص هوائية متميزة، وتعقيد، وتطبيقات، ويساعد فهم هذه الأنواع على توضيح سبب استخدام طائرة نظاماً مزدهراً خاصاً على امتداد أخرى.

Plain Flaps

ويتوقف النوع الأبسط، أي الذبابات السهلة، مباشرة عن حافة المقطورة ويتناوبان إلى الأسفل، وعندما يتم نشرهما، يزيدان الكامبر ويرفعان معامل الرفع الأقصى، ويصبح الذباب بسيطا، وخفيفا، ومشتركا في طائرات الطيران العامة الخفيفة مثل سيسنا 172، غير أن زيادة عدد الطائرات فيها محدودة بالمقارنة مع تصميمات أكثر تعقيدا، وتنتج زيادة كبيرة نسبيا في الجر حتى في الزوايا المتوسطة.

Slotted Flaps

وتشتمل المزلاجات الملوَّثة على فجوة بين المزلاج والجناح، وعندما يمتد الهواء عالي الطاقة من السطح الأدنى لتدفقات الجناح عبر هذا المكان وعلى السطح العلوي للزباب، فإن هذا يُعيد ضخ طبقة الحدود، ويؤخر الفصل بين التدفقات ويتيح نشر الشعلة في زاويات أكبر قبل التمثيل، ونتيجة لذلك يكون ارتفاعاً في مستوى المحركات مع فرض عقوبة جر أصغر من المزلاجوعة على نطاق واسع.

Fowler Flaps

إن محركات الطائرات المزودة بأجهزة نقل ذات أجنحة عالية، وهي تُمدّد كلاً من المحركات أو الروابط، وتزيد ليس فقط من حجم الكامبر، بل أيضاً المساحة الإجمالية للجناح، وتزيد الزيادة في طول الشورتات بدرجة كبيرة دون زيادة متناسبة في الجر، مما يجعل الكابل يزدهر بدرجة عالية بالنسبة لطائرات النقل الكبيرة.

أضواء منقوعة

وتتكون الطوافات المنبعثة من لوحة على جانب الجناح الذي ينتفض إلى أسفل بينما لا يزال السطح العلوي دون تغيير، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة جدا في الجر مع ارتفاع متوسط في عدد الطائرات التي تحلق فوق الطائرة، وكانت تحلق على طائرات أقدم مثل طائرة دوجلاس DC-3 والطائرات الأولى لأنها كانت بسيطة في صنعها وتوفر جرا جيدا لنهج الهبوط الحاد، وهي أقل شيوعا على الطائرات الحديثة نظرا لتوافر تصميمات أكثر كفاءة.

أجهزة الإرسال ذات الدفعات الكبيرة وغيرها من الأجهزة الرائدة

وفي حين لا تُحدث قفزات على سطح الأرض، فإن رفوف كروغر جديرة بالذكر كأجهزة تكميلية عالية الحركة، فهي تنتشر من الطرف الرئيسي للجناح، وتزيد من الكميبر وتؤخر المسافات على السطح العلوي، وكثيرا ما تستخدم بالاقتران مع مغازلات متحركة لتحقيق معامل رفع عالية جدا، وعلى سبيل المثال، تستخدم الطائرة البوينغ 737 محركات كروبغر في محركات التدفق المتطورة (الحدوث).

أهمية أجهزة الإضاءة في السلامة الجوية

إن الاستخدام الصحيح للمنافذ ليس مجرد مسألة أداء، بل هو حجر الزاوية في سلامة الطيران، فقد كانت ظروف الإصطدام غير السليمة عاملاً مساهماً في العديد من الحوادث والحوادث، وتتراوح النتائج بين الإقلاع المفرط (الذهاب إلى تجاوزات في المجرى) وفقدان السيطرة على ارتفاع منخفض أثناء النهوج والهبوط.

عدم التماثل والعجز

وتجهز الطائرات بنظم لكشف ومنع انتشار المزلاج غير المتناظر - حيث يمتد أحد الجانبين أو يتراجع بسرعة أكبر من الأخرى، ويمكن أن تؤدي الشعلات غير المتماثلة إلى حركة متجددة يصعب التصدي لها، ولا سيما في السرعة المنخفضة التي تخفض فيها فعالية البيوت، وتحد الطائرات الحديثة ذات الترددات الواحدة تلقائيا من عمليات الارتباك إذا تم اكتشاف الفارق بين الترددات، بينما تستخدم الطائرات القديمة الميكانيكية

الحدود السريعة

وكل موقع للتشغيل به حد أقصى للسرعة (VFE]) لأن تجاوز هذه السرعة يمكن أن يسبب حمولات جوية تلحق الضرر بهيكل النكهة أو ملحقاتها، فالأحداث التي تحلق فوق السرعة هي حوادث خطيرة قد تتطلب تفتيشا وإصلاحا واسعين، وتدرَّب الطيارات على مراقبة هذه الحدود وتفادي التراجع السريع عن مسارها بسرعة عالية.

أوامر التصفية

ومعظم الطائرات التجارية قد قامت بتحذيرات من طاقم الطائرة إذا لم تُضبط بشكل صحيح للإقلاع، فعلى سبيل المثال، إذا كان طياراً ينسى عن طريق الخطأ أن يشعل النار في موقع الإقلاع، أو صوت إنذار أو صوت إنذار عندما تكون المذاق قد تقدم، وهذا النظام البسيط حال دون وقوع حوادث كثيرة.() وعلى العكس من ذلك، فإن محاولة الإقلاع بواسطة مذاق ممتدة بالكامل قد تؤدي إلى حدوث جر مفرط.

أداء الأراضي والنهج غير المستقرة

وكجزء من نهج ثابت، يجب أن تكون الطائرة في تشكيلة الهبوط - مع مضخات ومحركات الهبوط الممتدة - على ارتفاع محدد )حوالي ٠٠٠ ١ قدم من طراز AGL في المركز الدولي للكيماويات، و ٥٠٠ قدم في مركز رصد الأمراض(، واتباع نهج غير مستقر بسبب فترات الارتطام غير الصحيحة هو سبب رئيسي للتجاوزات في الهبوط والهبوط الصلب، كما يتم تدريب الطيارين على الانتقال إلى مواقع مختلفة والإعادة إلى الظهور.

نظم الفتح المتقدمة والاتجاهات المستقبلية

وتستمر تكنولوجيا الطيران في التطور، وكثيرا ما تستخدم الطائرات الحديثة جدولا زمنيا آليا للغاز يكيف النشر على أساس سرعة الهواء والوزن ومرحلة الطيران باستخدام مدخلات من حاسوب إدارة الرحلات الجوية، وعلى سبيل المثال، يستخدم نظاما آليا تماما يرتب مواقع الاقلاع والهبوط على أساس وزن الطائرات، ويشغل موقعا للزلاجات، ومرحلة الطيران دون أن يتطلب مدخلات يدوية تتجاوز الاختيار الأولي.

Another innovation is the use of active camber control, where the flaps can be continuously adjusted in flight to maintain opt lift-to-drag ratio across the entire flight envel, not just during takeoff and landing. This concept is being researched by NASA and other agencies for future aircraft that use flexible or morphing wings.53

وفي ميدان الطائرات القصيرة الستقلال والهبوط، يمكن أن تحقق نظم الرف الخاصة مثل الشعلات المشتعلة (حيث يُوجَّه الهواء المتحرك فوق المحركات لتحفيز التدفق) معامل رفع عالية للغاية، مما يمكِّن العمليات من المدرجات القصيرة جداً، وتستخدم الطائرات العسكرية مثل جهاز C-17 Globemaster III أجهزة ضخ خارجية لتحقيق نُهج حادة في مطارات أوستري.

وفي المستقبل، يمكن أن تحل البحوث في هياكل جناح المورفينج في نهاية المطاف محل أسطح النسيج المتميزة التقليدية ذات الحواف المتقطعة التي لا توصف باستمرار، والتي من شأنها أن تزيل الثغرات الناتجة عن السحب وتتيح تحديد شكل دقيق لأجهزة الطيران لأية حالة طيران، وفي حين أن هذه التكنولوجيات لا تزال في مراحل تجريبية، فإنها تعد بزيادة تعزيز كفاءة الطائرات المقبلة وسلامتها.

خاتمة

فالأعلام هي حل واضح ومباشر للتحدي الأساسي المتمثل في التحليق المنخفض السرعة: توليد قدر كاف من الرفع مع إدارة السحب والسيطرة على النسب، ومن الطوافات السهلة التي تبلغ 152 من طراز Cessna إلى نظام فاولر المعقد المتعدد الطرازات الذي يتكون من طائرة متنقلة يبلغ طولها 787، فإن هذه الأجهزة تمكن الطائرات من العمل بأمان وكفاءة من جميع الطوابق، في ظل مجموعة واسعة من الظروف البيئية المتكاملة.

For further reading, consult the FAA Airplane Flying Handbook], ]Boeing Aero Magazine on Flaps, and NASA Active Aeroelastic Wing research. These resources provide a deep dives practical systems.