إن مركبات التقاط الطائرات العمودية والهبوط تمثل تحولاً في حركة الطيران في المناطق الحضرية، وتحولاً واعداً، وخالياً من الانبعاثات، مما يتجاوز شبكات الطرق المكتظة، ويكمن في صميم قدرتها على الاستمرار في الكفاءة في الملاحة الجوية - القدرة على تحقيق أقصى قدر من النطاق والتحمل والتحميل مع تقليل استهلاك الطاقة إلى أدنى حد ممكن، ومن بين العناصر الكثيرة التي تؤثر على هذه الكفاءة، فإن الاختراقات الثابتة ترتفع إلى حد كبير.

دور أجهزة الإضاءة في الطائرات

وكانت الطوافات من نوع ثابت من الديناميكيات الهوائية منذ الأيام الأولى للطيران، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تغيير كواشف الجناح و/أو طوله، مما يؤدي إلى تغيير خصائص الرفع والجراثيم في زاوية معينة من الهجوم، وأثناء الإقلاع والهبوط، عندما تعمل الطائرة في فترات منخفضة نسبياً من الهواء، يتم نشر الإصدار لزيادة معامل الإرسال القصوى ([FT]).

وفي مركبات الشبكة الإلكترونية للطائرات الصغيرة، يغدو دور المصابيح أكثر دقة لأن هذه الطائرات تعمل في نظم طيران متعددة: هوفر، والانتقال )الرحلة الأمامية المنخفضة السرعة(، والرحلة البحرية، وفي كثير من الأحيان، تنتج الأجنحة القليل أو لا تصعد، حيث توفر الدوارات أو المدافعون جميع الدافع الرأسي، ومع أن انتقال المركبات إلى الطيران الأمامي، تبدأ الأجنحة في التوليد، ويمكن استخدام أجهزة التصفير المصممة لسلاسة في سلك.

كيف تُحرك الأقدام للدبابات والدراج

To understand flaps in eVTOLs, one must revisit the fundamental aerodynamic mechanisms. A wing generates lift due to pressure differences between its upper and lower surfaces. Flaps increase the effective camber of the wing, which shifts the pressure distribution and raises the lift coefficient for a given angle of attack. Additionally, many flap designs increase the wing area (effective typed), further boost

وبالنسبة للمركبات الإلكترونية، فإن مرحلة الانتقال تتسم بأهمية بالغة، إذ يجب أن تتحول الطائرة خلال فترة الانتقال من المصعد الرأسي )الدفع بالطائرة( إلى المصعد الذي يحمله الجناح، ويمكن برمجة الأعلام للنشر تدريجيا، وضبط المصعد الذي تولده الأجنحة ليطابق الاتجاه المتناقص للدوار، مما يقلل من القوة المطلوبة من المحركات ويوسع نطاق الرحلات الجوية.

صفقات الطيف وتطبيقاتها في موقع الإنترنت

وتوجد عدة تشكيلات مشتعلة، لكل منها خصائص هوائية وميكانيكية متميزة، ويعتمد اختيار نوع النكهة لشبكة الإنترنت على مهمة تصميم المركبات، وتحميل الأجنحة، وهيكل نظام المراقبة.

Plain Flaps

وهذه هي أبسط حزمة تتكون من جزء مشرق من الطرف المركب الذي يتناوب إلى أسفل، ويزيد الطحالب من الكامبر، ويقل وزنها، بينما تكون بسيطة وخفيفة من الناحية الميكانيكية، فإنها تنتج زيادة كبيرة في الجر من أجل زيادة رفع معين، أما بالنسبة للمركبات الإلكترونية، فإن الذبابات التي تُستخدم على مركبات أصغر حجما وأبطأ وزنا.

Slotted Flaps

وتبرز هذه الفجوة التي تدور بين المزلاج والجناح عند نشره، وتسمح هذه الفجوة بالهواء العالي الطاقة من السطح الأدنى بأن ينزف على السطح العلوي من المطاط، ويزيد من سعة طبقة الحدود ويؤخر فصل التدفق، وتنتج عن ذلك ارتفاع معامل الرفع مع انخفاض معدل الجر مع ارتفاع أقل بالمقارنة مع المزلاجات البسيطة، وتشترك في كثير من طائرات الطيران العامة وتكيفت بعناية لتصميم الطراز الأول.

Fowler Flaps

فلولر يمتد إلى أسفل وخلفية، ويزيد من المساحة المكمومة والجناح، وهذا العمل المزدوج يوفر زيادة كبيرة في المصعد دون أن يكون هناك عقوبة جر شديدة، وكثيرا ما تستخدم المزلاجات في شركات الطيران التجارية، وتُستخدم بشكل جيد في مواقع التصفيق التي تحتاج إلى رفع عالي أثناء الانتقال المنخفض السرعة والهبوط مع الحفاظ على سرعة التدحرج.

الرصاص - الإدج Droop Flaps (Krueger Flaps)

وبدلا من تعديل حافة الارتفاع، فإن المزلاجات الأمامية تتحول إلى أسفل من الطرف الرائد للجناح، وهذه فعالة في زيادة زاوية الهجوم التي يقطعها الجناح وتعزيز رفعها عند زوايا الهجوم المرتفعة، أما بالنسبة للمركبات الإلكترونية، فإن الحواف الأمامية التي تدور قد تساعد أثناء مرحلة الانتقال المنخفضة السرعة عن طريق الحفاظ على تدفق الهواء المصاحب للجناح، وهي غالبا ما تكون مقترنة بزيادة في حجمها.

أجهزة الاستيعاب والاختطاف

وبالإضافة إلى المنافذ الميكانيكية التقليدية، يقوم الباحثون بتطوير هياكل التكيف التي تتغير باستمرار، ويمكن أن يتم ذلك من المناشف المتحركة، أو المواد الفائقة الأثر، أو المركب المرن، وتتيح الازدهار التناظرية التحكم في الكامبر بطريقة سلسة ومتغيرة دون نقاط تلال منفصلة، وتخفض العقوبات والضوضاء، وفي حين أنها لا تزال تجريبية، فإنها تحمل وعداً بالجيل القادم من الجيلات الإلكترونية التي تتطلب الكفاءة المثلى عبر جميع مراحل الطيران.

التحديات المحددة في تصميم صفقات الإنترنت

وتشمل عمليات تصميم الطائرات الإلكترونية المحتوية على طلقات مقايضة تختلف عن تلك الموجودة في الطائرات التقليدية، ويفرض تنقل الهواء في المناطق الحضرية قيودا فريدة على الوزن والضوضاء وتكامل السيطرة والموثوقية.

عمليات البيع المرهقة

ويقلل كل كيلوغرام من الكيلوغرامات إلى الفول أو النطاق بشكل مباشر، إذ أن نظم الحرق - بما في ذلك المحركات والروابط والطرق وأسطح التحكم - تضيف وزنا كبيرا، ويجب على المصممين أن يوازنوا بعناية الفوائد التي تعود على الزوال المتطورة من العقوبة الجماعية، وقد يظل نظام الشعلة المتحركة المتحركة من نوع أربعة محاور مع وزن متجدد يصل إلى ٥٠٠ ٢ كغم.

التكامل مع نظم التبشير والمراقبة

فالأجهزة الإلكترونية ذات الصبغة المتكاملة هي أجهزة يمكن أن تعمل فيها أجهزة التصريف الهوائية ونظم الدفع بالتضافر، كما أن الزوايا التي تستخدم في نشر المركبات يجب تنسيقها مع الدافع المحركي، والتفريغ الدوار (إذا كان ذلك منطبقا)، وقوانين مراقبة الرحلات، فعلى سبيل المثال، فإن الجدول الزمني للغازات غالبا ما يكون جاهزا أو متقنا على الإنترنت للتقليل من استهلاك الطاقة، وهذا يتطلب تفاعلا قويا بين أجهزة الدفع الريح والمحركات الدافعة الفوقة، بالإضافة إلى ذلك.

وثمة تحد آخر هو تخفيف الفشل، إذ إذا ما علق نظام مراقبة الطيران أو علق، يجب أن يكون قادرا على التعويض عن استخدام أسطح أخرى وأجهزة الدفع، ويستخدم الملاجئون المتخلفون وأغوراميات التخصيص الذكية للتحكم، وتقوم إدارة الطيران الاتحادية ووكالة سلامة الطيران التابعة للاتحاد الأوروبي بوضع معايير لإصدار شهادات لنظم مراقبة الطيران التابعة للشركة، مما سيفرض شروطا صارمة على المشعلة.

الضوضاء والبيئة الحضرية

ويجب أن تعمل هذه المركبات في إطار قيود ضوضاء من أجل الحصول على قبول عام، ويمكن للأفلام، ولا سيما تلك التي لها ثغرات أو فجوات، أن تولد ضوضاء إضافية في مجال الديناميكا الهوائية من الاضطرابات وطبقات الماشية، كما أن مسارات فوارق الثغر والثغرات معروفة من مصادر الضوضاء العالية التردد، ويجب أن يتكون المصممون من حوافات أو أضرار أو أجواء الترابية، أو استخدام مواد غير مسمنة للحد من الضوضاءة.

السلف في الذكاء والثقوب

فالتطورات الأخيرة في المواد الذكية ونظم المراقبة تتيح إمكانية الارتباكات التي تستجيب بشكل مستقل لظروف الطيران، مثلا، يمكن لنظام الارتباك مع أجهزة الاستشعار المحتوية على مجسات متنقلة أن يكشف توزيع الضغط المحلي وأن يعدل زاوية الشحوم في الوقت الحقيقي للحفاظ على التوزيع الأمثل، ويسمى أحيانا " كواشف تفاعلية " أو " حافة الارتداد " .

ومن المفاهيم الواعدة استخدام محرقات شكلية تتغير شكلها عند التسخين الكهربائي، ويمكن أن تحل محل المحركات الهيدروليكية أو الكهربائية السائلة، وأن توفر الوزن، وتسمح بتفريغها على طول نطاقها، مما يتيح تطويعها أو رفها عبر الجناح بدلا من مجرد انحرافات موحدة بنسبة 5 في المائة.

وثمة طريق آخر هو استخدام المحركات الملوِّثة - الطائرات الاصطناعية أو أجهزة التنصت/التصدع - لتخفيف أثر الذباب دون سطح متحرك، وفي حين أن هذه الأجهزة غير صحيحة بالمعنى الميكانيكي، فإن أجهزة التحكم بالتدفقات النشطة يمكن أن تحقق تحسينات مماثلة بعقوبات منخفضة جدا، كما أنها تزيل التعقيد الميكانيكي وتخفض الضوضاء، إلا أنها تحتاج إلى نزيف الهواء أو أجهزة الضغط التي تكرسها والتي يمكن أن تواجه تحديا في نظام كهربائي.

الاتجاهات المستقبلية: رفات المورفين وما بعدها

وقد يختفي التمييز بين الذباب والأجنحة في الأجل الطويل، وتهدف مفاهيم جناح الدفن إلى تغيير شكل الجناح بأكمله باستمرار، مما يتيح له هيكل واحد أن يكون فعالا في جميع نظم الطيران، ومن الأمثلة على ذلك وجود طائرات تابعة للبعثة (التي تعدها وكالة ناسا ومختبر بحوث القوات الجوية) وأجنحة مرنة شبيهة بالمركبات، ويمكن أن ينتقل جناح الدفن من شكل سماك وشديد.

غير أن أجنحة المورفين تطرح تحديات هندسية هائلة: فهي تتطلب جلدات مرنة يمكنها تحمل حمولات الهوائية، وآليات الاختراع الدائم، والتصديق على الحياة البدينة، ومن المرجح أن تستخدم هذه المركبات مزيجا من الذباب التقليدية والعناصر المتطورة للتكيف، ومع تحسن كثافة الطاقة في البطاريات، وقد تتحول أقساطها على المدخرات الوزنية، مما يجعل نظماً مزدهرة أكثر قابلية للاستمرار.

وثمة اتجاه آخر يتمثل في استخدام التوأم الرقمي والتعلم الآلي لتحقيق الجدول الزمني الأمثل، إذ يمكن أن تغذي البيانات الأيرودينامية في الوقت الحقيقي من أجهزة الاستشعار الموجودة على متن الطائرة شبكة عصبية تتنبأ بزاوية الذباب المثلى لكل حالة طيران، وتُمثل علكة الرياح ودرجة الحرارة وتدهور المركبات، ويمكن أن تمتد هذه المراقبة التكييفية بنسبة ٥-١٠ في المائة، مما يمثل زيادة كبيرة في سوق التنقل الجوي الحضري حيث تكون طرقها قصيرة ولكن كثيرة.

خاتمة

فالأعلام ليست مجرد ملاحق على أجنحة الشبكة الإلكترونية، بل هي جزء لا يتجزأ من تحقيق الكفاءة الهوائية اللازمة للاستمرارية التجارية، ومن خلال التمكين من رفع مستوى أعلى أثناء الرحلات المنخفضة السرعة، وسد الانتقال من الخمور إلى الرحلات البحرية، والتقليل إلى أدنى حد من الجر عند عدم الحاجة، تساعد أجهزة التحكم في الهواء على تحقيق أقصى فائدة من الطاقة المحدودة للبطارية.