أغلبنا على الأرجح شاهد تكوينات الطائرات المختلفة: الطائرات عالية الجناح والطائرات منخفضة الجناح. ولكن ما مدى درايتك في الاختلافات الرئيسية بينهما؟ هل تساءلت يومًا عن إيجابيات وسلبيات كل منها بالإضافة إلى نوع الرحلات الأنسب لها؟
سنقوم اليوم باستكشاف هذه الأنواع من الأسئلة فقط حتى نتمكن من إعطائك فهمًا أوضح وأكثر تفصيلاً لكيفية تأثير تكوين الجناح على أداء الطائرة.
ما هي الطائرات عالية الجناح؟
الطائرات عالية الجناح هي الطائرات التي يتم تثبيت أجنحتها فوق جسم الطائرة. تميل الأجنحة في الطائرات ذات الأجنحة العالية إلى أن تكون مسطحة نسبيًا مع وجود القليل من الأضلاع أو الأوجه.
تعد طائرة سيسنا 172 واحدة من أكثر طائرات الطيران العام عالية الأجنحة شيوعًا.
ما هي الطائرات منخفضة الجناح؟
يتم تثبيت الأجنحة على متن طائرة منخفضة الجناح على مستوى أقل من منتصف المسافة من جسم الطائرة خصوصاً الطائرات المتعددة الطوابق. وذلك لتحسين الاستقرار الجانبي.
تعد بايبر شيروكي واحدة من أكثر طائرات الطيران العالم منخفضة الجناح شيوعًا.
أيهما أفضل – طائرة عالية الجناح أم منخفضة الجناح؟
بغض النظرعما يخبرك به أي شخص، لا توجد إجابة عالمية ثابتة لسؤال ما إذا كان الجناح العالي أو الجناح المنخفض أفضل. إذا كان أحد التكوين أفضل من الآخر بالنسبة لجميع الطيارين وجميع سيناريوهات الطيران، فمن المؤكد أن التكوين الآخر سيختفي من السوق، أليس كذلك؟ لكن لم يحدث ذلك، وهذا بسبب وجود مزايا وعيوب لكلا التكوينين.
أفضل ما يجب فعله هو أن يزن كل طيار الإيجابيات والسلبيات، وإذا أمكن، اكتسب خبرة في الطيران في كلا النوعين من الطائرات، ثم قرر أيهما هو الأنسب لنوع الطيران الذي يقوم به. إذا لم تكن قادرًا على الدخول في قمرة القيادة لكلا التصميمين، فافعل أفضل شيء تستطيع فهله واطّلع على كيفية تعاملهما في جهاز محاكاة حتى تتمكن على الأقل من الحصول على نوع من الخبرة العملية لتكملة بحثك النظري.
* قائمة بالمزايا والعيوب الأكثر شيوعًا لكل من الطائرات ذات الأجنحة العالية والمنخفضة. سنتطرق أولاً إلى بعض الاختلافات الهيكلية التي تنتج عن تغيير موقع أجنحة الطائرة.
كيف يؤثر تصميم الجناح وموضعه على خصائص طيران الطائرة؟
بصرف النظر عن التأثير على تصميم الطائرة، فإن وضع الأجنحة يؤثر أيضًا على خصائص الطيران الناتجة للطائرة. هناك العديد من العوامل التي تدخل حيز التنفيذ، وسنستخدم طائرتين شائعتين – سيسنا 172 وبايبر شيروكي – لأمثلة لدينا أثناء استكشاف هذه المفاهيم.
ثنائي السطوح
يتم تحديد الاستقرار من خلال المواقع النسبية لمكونين: مركز الكتلة ومركز المصعد. مركز الكتلة هو نقطة توازن الطائرة وهي المكان الذي تتركز فيه الكتلة. مركز الرفع هو المكان الذي تتركز فيه جميع قوى الرفع على الطائرة.
يقع مركز الكتلة أسفل مركز الرفع في طائرة عالية الجناح مثل سيسنا 172، مما يجعلها أكثر استقرارًا بطبيعتها مقارنة بالطائرة ذات الجناح المنخفض التي يكون مركز رفعها أقل من مركز الكتلة.
لتحسين استقرار الطائرات منخفضة الجناح مثل بايبر شيروكي، يعوض المصممون ذلك بزاوية أطراف الجناح لأعلى. يشار إلى هذه الزاوية العلوية باسم ثنائي السطوح وهي سمة مميزة للطائرات منخفضة الجناح. من خلال إضافة ثنائية السطوح إلى طائرة منخفضة الجناح ، يجعل المصممون من ثباتها تقريبًا مثل الجناح العالي.
عندما يتعلق الأمر بالتحكم، فإن ثنائي السطوح يعني أنك ستحتاج إلى استخدام المزيد من الجنيح في الريح المتقاطعة مقارنةً بالجناح المسطح مثل 172.
هياكل دعم الجناح
في طائرات الجناح المرتفع مثل سيسنا 172 ، يتدلى جسم الطائرة من الصاري / الجناح. يعني هذا وزن الطئرة جنبًا إلى جنب مع وزن المحركات وخزان الوقود الجناح أنه يجب على المصممين إضافة دعامة جناح على كل جانب للمساعدة في دعم الوزن. ستكون الصارية العلوية إما أعلى جسم الطائرة تمامًا حيث تخلق مقاومة أو قد تأتي من خلال الجزء العلوي من المقصورة ، مما يقلل من مساحة الرأس.
على النقيض من ذلك ، في طائرة منخفضة الجناح مثل الشيروكي ، يرتكز جسم الطائرة على قمة الجناح . هذا يعني عدم الحاجة إلى دعامات الجناح. يمتد الصدام على الطائرات منخفضة الجناح عبر منطقة الشحن ، ويقسمها إلى قسمين.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن معدات الهبوط والأجنحة تشترك في نفس الصاري على الطائرات منخفضة الجناح بينما تحتوي طائرات الجناح العالي على صاري للأجنحة وصاري منفصل لمعدات الهبوط. هذا يضيف إلى وزن الطائرة.
ما هي مزايا الطائرات عالية الجناح؟
–رؤية واضحة وخالية من العوائق للأرض
–مزيد من الخلوص الأرضي لتجنب العوائق المنخفضة
–الأجنحة العالية تمنع بعض ضوء الشمس من الدخول إلى قمرة القيادة. وهذا يعني الظل الترحيبي ودرجات حرارة أكثر برودة في قمرة القيادة خلال أيام الصيف الحارة
–مسافة هبوط أقصر نتيجة لتقليل تأثير الأرض
–تساعد الجاذبية على تدفق الوقود من الخزان إلى المحرك دون الحاجة إلى مضخة وقود
–مستقرة بطبيعتها لأن مركز الكتلة يقع أسفل مركز الرفع
–مساحة عمل وتخزين قابلة للاستخدام تحت الأجنحة عندما تكون الطائرة في حظيرة طائرات
–أسهل للدخول والخروج – ممنوع المشي على الأجنحة
–توفر الأجنحة الحماية من أشعة الشمس والمطر والثلج عند التحميل / التفريغ وعند الجلوس حول الطائرة في العروض الجوية أو الرحلات الجوية
–أسهل في كبح العجلات الرئيسية وفكها
ما هي عيوب الطائرات عالية الجناح؟
–أثناء الهبوط القاسي ، يتحمل جسم الطائرة العبء الأكبر من القوة بدون أجنحة للمساعدة في امتصاص الصدمة
–يعني موقع خزان الوقود المرتفع أنك ستحتاج على الأرجح إلى استخدام سلم أثناء التزود بالوقود
–الرؤية المقيدة للطائرات فوقك
–أثقل وزنًا بسبب الحاجة إلى ساريات منفصلة لمعدات الهبوط وأجنحة سارية.
–معدات هبوط أطول وأثقل خصوصاً على مسار أضيق وأقل استقرارًا
–أكثر حساسية للرياح المستعرضة والاضطرابات على الأرض وبالقرب منها
ما هي مزايا الطائرات منخفضة الجناح؟
–أكثر أمانًا أثناء عمليات الإنزال في حالات الطوارئ والاستعداد للهبوط حيث تمتص الأجنحة بعض التأثير بدلاً من تركيز كل القوة على جسم الطائرة كما هو الحال مع الطائرات عالية الجناح
–في حالة الهبوط المائي الاضطراري ، يمكن للأجنحة المنخفضة أن تطفو على السطح لعدة دقائق. هذا يتيح الوقت للإخلاء.
–يسهل الوصول إلى خزان الوقود وتعبئته من الأرض
–مسافة إقلاع قصيرة بفضل تأثير الأرض المعزز
–مناظر علوية أفضل للسماء
–رؤية واضحة من القاعدة إلى المنعطف النهائي
–أخف وزنًا لأن الصاري نفسه يستخدم لمعدات الهبوط والأجنحة
–يمكن أن تستوعب ترسًا رئيسيًا أقصر وأكثر تباعدًا على نطاق واسع مما يحسن الثبات أثناء القيادة (خاصة في الرياح العاتية) ويكون أقل عرضة للفشل الهيكلي
ما هي عيوب الطائرات منخفضة الجناح؟
–يعني قرب الجناح من الأرض أنه يجب عليك توخي الحذر الشديد لتجنب حتى العوائق المنخفضة مثل نقاط الربط أو أضواء الممرات التي يمكن أن تنزلق فوقها طائرة عالية الجناح.
–تحجب الأجنحة رؤية الطيار للأرض
–يتطلب الأمر مزيدًا من الجهد لفحص الجانب السفلي من الأجنحة ، لذلك من المرجح أن يتخطى الطيارون هذا الجزء المهم من فحص ما قبل الرحلة
–يمكن للأجنحة أن تعكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى قمرة القيادة مما يجعلها أكثر سخونة في يوم الصيف
–مضخات الوقود ضرورية لنقل الوقود من الخزان إلى المحرك لأنه يتحرك صعودًا
–انخفاض فعالية الدفة والمصعد نظرًا لأن الجناح يمنع تدفق الهواء إلى الذيل أثناء الإقلاع والهبوط وعند زاوية عالية للهجوم
ما هي أفضل أنواع الرحلات الجوية للطائرات عالية الجناح؟
رحلات العودة إلى البلاد التي تتطلب خلوصًا عاليًا
الرحلات الجوية بزاوية هجوم أعلى
الرحلات الجوية لمشاهدة معالم المدينة
رحلات التصوير الفوتوغرافي
استطلاع جوي
نقل البضائع
ما هي أفضل أنواع الرحلات الجوية للطائرات منخفضة الجناح؟
الطيران القائم على الأداء
الرحلات الجوية التي يفضل فيها زيادة القدرة على المناورة
كما هو الحال مع العديد من المناقشات ، ابدأ هذه المناقشة بين مجموعة من الطيارين وستلاحظ بسرعة أنه لا يوجد إجماع واضح حول ما إذا كانت الطائرة عالية الجناح أو منخفضة الجناح هي الأفضل. حيث هناك طيارون يفضلون فقط طائرات بجناح منخفض أو تلك مع الأجنحة العالية.
بالنظر إلى إيجابيات وسلبيات كل تكوين ، يبدو أن النهج المعتدل هو الأكثر منطقية. تعلم كيفية الطيران في كلا النوعين من الطائرات ، وفهم مزاياها وعيوبها النسبية ، ثم اختر طائرتك بناءً على نوع الرحلة التي ستقوم بها.
*يقول العديد من الطيارين إن الاختلافات الفعلية في التعامل بين الطائرات عالية الجناح والطائرة منخفضة الجناح صغيرة جدًا بحيث يمكنك التكيف بسرعة مع أيهما تختار ، ويمكنك الانتقال بسهولة بينهما بقليل من المعرفة والمهارة.
*للحصول على مزيد من المعلومات المتعمقة حول كيفية تأثير موضع الجناح والتصميم على أداء الطائرة ، شاهد الفيديو أدناه الذي يشرح الاختلافات العملية في أجنحة الطائرات:
مصدر الصور: Wikipedia ( GNU Free Documentation License)
