مبادئ تصميم الطائرات المطيرة من أجل السرقة والكفاءة

الكفاءة الهيكلية والحد من الوزن

ونظرا لأن كل جزء من الأطقم الجوية ينتج رفاتا، فإن الهيكل محمول أكثر من ذي قبل في طائرة تقليدية يحمل فيها الصمامات لحظات مائلة على حدة، مما يسمح باستخدام مواد وقياس أخف وزراعة داخلية أبسط، كما أن المواد المركبة - مركبات متعددة البوليمرات - مركبات الكربون - مجهزة بشكل جيد بشكل خاص بالمنحنات المعقدة للجناح الطائر.

كفاءة الوقود وتأثيره البيئي

إن انخفاض حجم الجرعة والخفيف يؤدي مباشرة إلى انخفاض حروق الوقود لكل طن، وفي حين أن الطائرات العسكرية لا تُحدّد في المقام الأول الاعتبارات البيئية، فإن الوقود يشكل عبئاً لوجستياً كبيراً في المسرح، كما أن أسطولاً من مفجرات الطائرات المتحركة يمكن أن يوصل نفس القوة التدميرية مع انخفاض عدد الطلعات الجوية وقلة الدعم من الصهاريج، وفي القطاع التجاري، فإن البحوث الجارية في هيئة الطائرات المدمجة - قريب من المركبات

التحديات والابتكارات

وعلى الرغم من المزايا الجبارة، فإن الجناح الطائر يفرض تحديات شديدة للاستقرار والسيطرة لم تتغلب عليها إلا من خلال الابتكار الرقمي، فبدون ذيل، لا توجد المصادر المعتادة للاستقرار الطويل الأجل والاتجاهي، مما يتطلب وجود نظم نشطة لإبقاء الطائرة في تريم.

الاستقرار والمراقبة

فبدون استقرار أفقي للطائرات التقليدية يوفر استقراراً في الملعب من خلال إنتاج قوة هبوطية تقاوم لحظة هبوط الأنف التي يمر بها الجناح الرأسي، وتفتقر أجنحة الطيران إلى كلا الجانبين، ونتيجة لذلك، فإن الاتجاه الطبيعي إلى الارتفاع الحاد عند حدوث اضطراب في المصعد، وهذا عدم الاستقرار يمكن أن يدار إما بتقويم الهواء (تفتت الطوافات المركبة إلى أعلى).

تصميم سطح الأرض

وتحتاج أجنحة الطيران إلى أسطح مبتكرة للمراقبة لتوليد القفزات واللحظات الملعبية، ويتمثل الحل النموذجي في استخدام الأفران للرمي واللف، بينما توفر المكابح المتمايزة أو " السدود السحب " السيطرة على الزهرة، وتتكون الرشقات من مجازفة مجزأة على أجنحة متفاوتة، وتخلق جرا على جانب واحد، وتديرا للطائرات.

معاملات منخفضة السرعة ومعاملات ثابتة

إن التصميم الجوي النظيف للجنحة الطائرــة لا يوفر بطبيعة الحال سلوكا جيدا في المكــان، ويمكن أن تعطل أجزاء النصب قبل الجذر، مما يؤدي إلى ظهور مطاط مفاجيء، مما قد يؤدي إلى حالة خطيرة لا يمكن فيها للطائرة أن تسترد، ومن أجل التخفيف من ذلك، يستخدم المصممون الغسيل )لط الجناح بحيث يكون للجذر زاوية هجوم أعلى من الطرف(، أو يتحكم في الأسوار، أو المولدات المتحركة(

التطبيقات والتوقعات المستقبلية

ولم يعد الجناح الطائر فضول تجريبي؛ فهو التشكيل المفضل للمفجرات الخفية الاستراتيجية والمنافذ الجوية فوق البنفسجية العالية التردد، ويجري حاليا بحث إمكانياته في مجال الطيران المدني ونقل البضائع بصورة نشطة.

المنصات العسكرية

أما الجناح الجوي الأكثر بروزاً في اليوم فهو " B-2 " ، الذي كان العمود الفقري لأسطول المفجرات التابع للقوات الجوية الأمريكية منذ التسعينات، كما أن خلية الطائرة " B-21 Raider " ، التي تُستخدم في مخططات الجناحين المتحركين مع تحسين عمليات السطو والفتح، وانخفاض تكاليف دورة الحياة، وفي الجانب غير المأهول، فإن " مركبة " GrumJ " ، التي تعمل على الوجه الأمثل،

مفاهيم هيئة الجناح المدني

وفي قطاع الطيران المدني، يجري تطوير الجناح المطير الذي يعرف باسم هيئة الجناح المختلط، وفي حين أن الجناح الطائر الحقيقي لا يوجد فيه أي صمامات منفصلة، فإن هناك قسماً من مراكز الضغط ذات الحجم الكبير الذي يسكن الركاب والبضائع، مع وجود جهاز للتشريح على متن الطائرة، ومن أمثلة ذلك التعبئة X-48 (التي بدأت في الفترة 2006-2013) والضوضاء على حركة المركبات في المنطقة الحضرية (MASA-Locked Martin X-59).

تمديدات غير مأهولة وشخصية

إن الجناح الطائر هو جناح طبيعي للمركبات ذات السمنة الفائقة، ويمكن إدماج شكل الدرّاجات المقاومة للحرارة بمحركات الخراطيم التي تمتد إلى أسفل الإطار الجوي، وتقوم عدة دول باختبار مفاهيم الجناحين الطائرين فوق الصوتي للضرب والاستطلاع السريعين، وبالإضافة إلى ذلك، فإن برامج " الجناح العازل " التابعة للقوات الجوية الأمريكية تتجه إلى طائرات مصفحة تحلق إلى جانب مقاتلين مجهزين، تعملان كأجهزة للتحكم في الأسلحة.

خاتمة

إن تصميم الطائرات المطيرة هو توليف للكفاءة الهوائية والسرقة الكهرومغناطيسية، وبإلغاء النسيج والذيل، فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض مستوى الجاذبية، والهيكل الخفيف، والتوقيع على الرادار الذي هو أمر أصغر حجماً من التصميمات التقليدية، والمقايضة هي عدم استقرار أساسي يتطلب حواسيب متطورة لمراقبة الطيران، ولكن هذا التحدي قد تم التصدي له بالنظم الرقمية الحديثة.

External References]

• الجناح المطير - Wikipedia]
• Northrop Grumman B-2 Spirit — Wikipedia]
• X-48 Blended Wing Body – NASA]
• B-21 Raider – Boeing]
• Stealth aircraft – Encyclopedia Britannica]