[serag eldin]

أدوات توجيه الطيران





أدوات توجيه الطيران flight control surfaces والموجودة بالطائرة تسمح للطيار بالتعديل والتحكم بوضع ومسار الطائرة خلال رحلتها. فتنمية نظام فعال للتحكم بالطيران كان حاسما في دفع عملية تطوير الطائرات. فالمحاولات الآولى لتصميم الطائرات ذات الأجنحة الثابتة نجحت بتوليد مايكفي من رفع الطائرة من على الأرض. ولكن عندما ترتفع عاليا و تفقد السيطرة فالنتائج ستكون مأساوية. لذلك فتطوير أدوات التحكم الرئيسية ضروري لكي تبقي على رحلة الطيران ثابتة ومستقرة.
فالمقال هنا يصف أدوات التوجيه المستخدمة بالطائرات ذات الأجنحة الثابتة التقليدية. لأن الطائرات الأخرى التي تستخدم أجنحة ثابتة ولكن ذات تصاميم مختلفة قد تستخدم أدوات توجيه مختلفة ولكن تبقى المبادئ الأساسية نفسها لم تتغير.
الضوابط للطائرات الدوارة كالمروحية قد تنجز نفس الحركات خلال المحاور الثلاث للدوران، ولكن ستكون بطريقة مختلفة.





الدوران حول المحاور الثلاث

• 1 محاور الحركة
  • 1.1 المحور العمودي
  • 1.2 المحور الطولي
  • 1.3 المحور الأفقي
  2 أسطح التوجيه الرئيسية
  • 2.1 الجنيحات
  • 2.2 الرافع
  • 2.3 الدفة
  • 2.4 التأثير الجانبي للموجهات
    • 2.4.1 الجنيح
    • 2.4.2 الدفة
  • 2.5 استدارة الطائرة
  • 2.6 بديل لأسطح التوجيه الرئيسية

محاور الحركة

الطائرة تدور حول 3 محاور متعامدة على بعضها البعض ومتقاطعة عند نقطة مركز الثقالة للطائرة center of gravity CG). عند التحكم بالموقع والوجهة يجب على الطيار أن يكون قادرا على الدوران بالطائرة حول كل محور من تلك المحاور.

المحور العمودي

يمر المحور العمودي vertical axis خلال الطائرة من الأعلى للأسفل. والدوران حول ذلك المحور يسمى الإنعراج YAW.فعندما يغير الإنعراج الإتجاه فإن مقدمة الطائرة تتحرك يمينا أو يسارا. وسطح التوجيه الرئيسي لذلك الإنعراج هو الدفة. ويعطي الجنيح تأثير ثانوي على الإنعراج.






اداوات التحكم الاتجاهى


المحور الطولي

يمر المحور الطولي longitudinal axis حول الطائرة من المقدمة إلى المؤخرة. والدوران حول ذلك المحور يسمى التفاف ROLL أو تمايل الطائرة الجانبي BANK. التمايل يغير اتجاه اجنحة الطائرة مع أخذ الإعتبارقوةالجذب. لعمل التمايل الجانبي وذلك بواسطة زيادة الرفع لجناح وخفضه للجناح الاخر، فالفرق بالرفع يسبب التمايل للطائرة حول المحور الطولي. سطح التوجيه الرئيسي للتمايل الجانبي هو الجنيح. الدفة لها تأثير ثانوي على التمايل الجانبي.

المحور الأفقي

يمر المحور الأفقي lateral axis خلال باع الجناح والدوران حول هذا المحور يسمى الإنحدار PITCH. الإنحدار يغير من اتجاه مقدمة الطائرة العمودي (أسفل أو اعلى). سطح التوجيه الرئيسي لذلك الإنحدار هو الرافع. من المهم الإشارة بأن تلك المحاور تتأثر بتغير حركة الطائرة وأيضا بالنسبة لسطح الأرض، أي بمعنى لو أن الجناح الأيسر يكون متجها نحو سطح الأرض فإن المحور العمودي يكون موازيا لسطح للأرض بينما المحور الأفقي يكون عموديا عليها.

أسطح التوجيه الرئيسية

الأسطح الرئيسية للتوجيه (Main control surfaces) للطائرات ثابتة الأجنحة تكون مرتبطة بجسم الطائرة بمفاصل أو مشدودة بالأسلاك، لذلك يمكنها أن تتحرك فتغير من مجرى الهواء المار عليها، فهذا التغيير بحركة الهواء تسبب بقوة غير متوازنة تحرك الطائرة حول المحور المرتبط لذلك.






تأثير القوة والوزن عند ميلان الطائرة



الجنيحات

تثبت الجنيحات Ailerons بمؤخرة الجناح وتكون بالقرب من طرف الجناح wingtip، وتتحرك باتجاهات متعاكسة. فعندما يريد الطيار التفاف بالطائرة لجهة اليسار أو عكس عقارب الساعة، فالذي يحصل هو الجنيح الأيسر يرتفع والأيمن ينخفض مما يجعل الطائرة تميل لليسار. فالجنيح المرتفع يقلل من الرفع بذات الجناح مما يسبب بهبوطه، والجنيح المنخفض تزداد قوة الرفع فيه مما يسبب برفع الجناح. وهو مايسمى بتمايل الطائرة الجانبي BANK. وعند ارجاع المقود للنقطة المركزية يعود الجنيح إلى النقطة التعادل محافظا على زاوية الميلان. لذلك ستستمر الطائرة على ميلانها حتى حركة معاكسة للجنيح تعيد الطائرة لنقطة الصفر بالطيران المستقيم، كما بالصورة.

الرافع





يوجد الرافع Elevator بالمؤخرة الخلفية للموازن الأفقي horizontal stabilizer بكلا جانبي زعنفة الذيل Fin tail. يرتفعان وينخفضان معا. فعندما يسحب الطيار المقود للخلف يتجه الرافع للأعلى فيجعل الذيل ينخفض للأسفل مما يسبب برفع مقدمة الطائرة. وهذا يجعل الأجنحة ترتفع بزاوية مواجهة أعلى مما ينتج قوة رفع وسحب أكثر. ودفع المقود للأمام يجعل الرافع ينخفض مما يرفع الذيل للأعلى فتنحدر مقدمة الطائرة. وعند ارجاع المقود لوضعه الأصلي يعود الرافع لوضعه الطبيعي ويتوقف التغير في الإنحدار. العديد من الطائرات تستخدم رافع موازن وهو موازن افقي متحرك بدلا من الرافع.
هناك طائرات مثل (MD-80) تستخدمسطح تحكم stabilator مع الرافع لتسهيل تحريك الرافع ايروديناميكيا، فالسطيح control tab يتجه بعكس اتجاه سطح التوجيه لكي يستطيع رفعه.

الدفة

الدفة rudder تكون مثبتة على الحافة الخلفية للموازن العمودي للزعنفة بمجموعة الذيل empennage. فعندما يدفع الطيار الدواسة اليسرى برجله، تنحرف الدفة لليسار مسببة للذيل بالإتجاه لليمين مما يجعل مقدمة الطائرة تنعرج لليسار. والعكس صحيح بالنسبة للدواسة اليمين. تمركز الدواسات لوضعها الطبيعي يعيد الدفة لنقطة الصفر ويتوقف الإنعراج.





أسطح التوجيه بالجناح:
1- طرف الجناح.
2- جنيح للسرعة المنخفضة.
3- جنيح للسرعة العالية.
4- عمود مانع للصدمة الموجية.
5- قلاب كروجر (Krüger flap).
6- السدفة أو الستر (slat).
7- ثلاث قلابات داخلية مشقوقة.
8- ثلاث قلابات خارجية مشقوقة.
9- مانعة للرفع (Spoilers).
10- مانعة للرفع- فرامل جوية.



التأثير الجانبي للموجهات


الجنيح

يتحكم الجنيح بشكل أساسي بالإلتفاف. فعندما يزداد الرفع فإن قوة السحب المستحث induced drag تزداد أيضا، فعندما يتحرك المقود لليسار ليميل الطائرة لجهة اليسار، فإن الجنيح الأيسر ينخفض مما يزيد من قوة الرفع على الجناح الأيمن فيرتفع للأعلى وهذا أيضا سيرفع من السحب المستحث. فالناتج سيكون مايسمى بالإنعراج غير المستحب أو المعاكس adverse yaw، بمعنى أن مقدمة الطائرة ستنعرج بإتجاه معاكس لإتجاه المطبق للجنيح. فعندما تميل المقود لليسار لإمالة الجناح، فإن الإنعراج المعاكس سيحك مقدمة الطائرة لليمين. وهذه الظاهرة تنكشف بوضوح للطائرات الخفيفة ذات الأجنحة الطويلة كالطائرات الشراعية ،يمكن تحييد تلك الظاهرة بواسطة عكس الدفة للإتجاه المعاكس. وطريقة (تخالف الجنيحات) وتكون زاوية انحدار الجنيح المنخفض أقل من زاوية الجنيح المرتفع فيقلل من إنعراج المعاكس.

الدفة

عند استخدام الدفة للإنعراج فإن أحد أجنحة الطائرة ستكون أسرع من الأخرى، فزيادة السرعة يعني زيادة بالرفع، بالتالي سيسبب الدفة بتاثير الإلتفاف. وبما أن الدفة تمتد فوق مركز الثقالة للطائرة، مما يمنح للطائرة عزم اللي مسببا ما يسمى التمايل المعاكس للطائرة adverse bank. فعند امالة الدفة لليمين ليس معناه سحب الذيل لليسار والمقدمة لليمين فقط، ولكن أيضا دوران الطائرة جهة اليمين. الدفة هي أسوا الموجهات بالنسبة للتأثير الجانبي المعاكس أو غير المرغوب. لهذا السبب يكون الجنيح والدفة يعملان سوية أكثر الأحيان بالطائرات الخفيفة. فعند الإستدارة لليسار فإن المقود يتحرك لليسار وفي نفس الوقت فإن الدفة ستتحرك جهة اليسار. فإذا كان تطبيق الدفة جهة اليسار أكثر من اللازم فإن الطائرة قد تدخل ما يسمى الإنزلاق ثم السقوط اللولبي. مع ذلك فاسهامات الدفة جيدة لتغيير مسار طائرة خفيفة عوضا عن اسهامات الجنيح لأنها تجعل الطيار حر لعمل مهمات أخرى.

استدارة الطائرة

على عكس القوارب، فإن الإستدارة بالطائرة ليس بالعادة تطبق بواسطة الدفة. فقد تكون بواسطة مجموعة الرفع الأفقي horizontal component of lift. فقوة الرفع العمودية على الأجنحة ستنحرف بإتجاه الإنعطاف المقصود بواسطة إلتفاف الطائرة حول نفسها. وكلما زادت زاوية الميلان الجانبي، فإن قوة الرفع والتي كانت تعمل عموديا ستنقسم إلى مجموعتين: أحداهما تكون عمودية والأخرى أفقية.
فإذا كان مجموع الرفع ثابت، فإن مجموعة الرفع العمودية ستقل. فإن لم يتغير وزن الطائرة، فإن ذلك سيسبب بإنحدار الطائرة descend إن لم تعاكسه. وللمحافظة على مستوى الطيران فيجب رفع اتجاه الرافع لزيادة زاوية المواجهة angle of attack مما يسبب بزيادة قوة الرفع فتصبح مجموعة الرفع العمودية مساوية لوزن الطائرة. ولكن لايمكن الإستمرار هكذا على شكل غير محدود. لأن الأجنحة تنتج كمية رفع محدودة حسب السرعة المعطاة. وبما أن عامل الحمل (load factor) ازداد فإن سرعة السقوط Stall speed سترتفع. يرتبط اجمالي الرفع المطلوب للمحافظة على مستوى الطيران مباشرة مع الدوران المائل (bank angle). وهذا يعني عند السرعة المعطاة فإن مستوى الطيران سيظل ثابتا إلى حد ما من زاوية الميلان. فإن ازدادت تلك الزاوية فإن الطائرة ستواجه مشكلة مع اقتراب سرعة السقوط مما يجبر الطيار إلى اعطاء دفعة قوية من قوة الرفع بواسطة زيادة دفع المحرك أو زيادة في زاوية المواجهة AOA.

بديل لأسطح التوجيه الرئيسية

يوجد بعض الطائرات في تركيبتها أسطح توجيه مختلفة عما هو قاعدة ثابتة، وكمثال على ذلك فبدلا من وجود رافع بنهاية الموازن الخلفي stabilizer يكون الموازن الخلفي بأكمله رافع ويسمى رافع الموازن Stabilator. وهناك طائرات يكون لديها ذيل على شكل حرف V وتجمع خصائص كلا من أسطح التوجيه الرافع والدفة معا. هناك طائرات تحتوي أجنحة تسمى دلتا ويكون سطح التحكم بنهاية الجناح ويسمى رافع خلفى Elevon.

[mechanic]

شكراً لك اخي العزيز سراج

إضافة مميزة لقسم دروس الهندسة والصيانة

تحياتي لك

mechanic

[serag eldin]

اقتباس:     المشاركة الأصلية كتبت بواسطة mechanic  

شكراً لك اخي العزيز سراج

إضافة مميزة لقسم دروس الهندسة والصيانة

تحياتي لك

mechanic

بارك الله فيك اخى machanic
تقبل منى فائق التقدير والاحترام

[libyan-ame]

أخي أضأت المنتدى بمواضيعك أيها السراج

تحية لك

[serag eldin]

اقتباس:     المشاركة الأصلية كتبت بواسطة libyan-ame  

أخي أضأت المنتدى بمواضيعك أيها السراج

تحية لك

مشكور اخى الكريم على المرور الطيب
بارك الله فيك
تحياااااااتى

[shreef.elgendy]

شكرا على المعلومات المهمة و المفيدة فعلا
و شكرا على مجهودك
تحياتي

[serag eldin]

اقتباس:     المشاركة الأصلية كتبت بواسطة shreef.elgendy  

شكرا على المعلومات المهمة و المفيدة فعلا

و شكرا على مجهودك
تحياتي

مشكور اخى الكريم على المرور الطيب
بارك الله فيك
تحياااااااااااتى

[marospy]

السلام عليكم

درس رائع و مفيد للغاية بس ياريت حد يشرحلى هذه الاشياء

أسطح التوجيه بالجناح:
1- طرف الجناح.
2- جنيح للسرعة المنخفضة.
3- جنيح للسرعة العالية.
4- عمود مانع للصدمة الموجية.
5- قلاب كروجر (Krüger flap).
6- السدفة أو الستر (slat).
7- ثلاث قلابات داخلية مشقوقة.
8- ثلاث قلابات خارجية مشقوقة.

لأنو الحقيقة فى بعض الاشياء مش فاهم شغلتها

تحياتى

[serag eldin]

الجناح هو جسم مسطح يستخدم لإنتاج قوة الرفع ومن ثم الطيران ذلك بالسفر خلال الهواء أو وسط غازي. شكل الجناح يكون انسيابيا. كانت تلك الكلمة ترمز إلى الكتلة اللحمية بجوانب الطيور ومن ثم تمدد المصطلح ليشمل الخفاش والحشرات والديناصورات الطائرة وأجزاء الطائرة أو مايصنعه الإنسان.


الجناح أداة تنتج الرفع. بالإيروديناميك تعرَف ب معدل الرفع إلى السحب أو الإعاقة(Lift to Drag Ratio). فالرفع يتكون بواسطة الجناح عند السرعة المعطاة وزاوية هبوب الريح أو مايسمى زاوية الهبوب (angle of attack) وقد يكون مقداره أكثر بمرة أو مرتين حسب المقدار التضاعفي من مقدار الإعاقة. وهذا يعني قوة دفع صغيرة لها أهمية بمكان بحيث قادرة على تسيير الجناح خلال الهواء للحصول على رفع كاف.

لقد تم تصغير حجم هذه الصورة. اضغط على هذا الشريط لعرض الحجم الكامل. الأبعاد الأصلية لهذه الصورة هي 959x557 و حجمها 124كيلوبايت.

مميزات التصميم


أجنحة الطائرات قد تحتوي على التالي:


مقطع لحافة أمامية مستديرة(Leading Edge).
الحافة الخلفية للجناح (Trailing Edge).
أدوات الحافة الأمامية مثل السدفة أو الستر الثابت (Slot) أو المتحرك (Slat) أو الزوائد للطائرات العسكرية (Extensions)
أدوات الحافة الخلفية مثل القلابات (Flaps)
الجنيح (Aileron) وبكون عادة بجوار طرف الجناح ، يستخدم للدوران.
أداة تقليل الرفع (Spoilers) بالجزء العلوي ويستخدم لتقليل الرفع وعمل دوران اضافي.
مولد الزوابع (Vortex generator) ويستخدم لمنع فصل الدفق بحالة الطيران فوق الصوت.
حواجز الجناح تستخدم لجعل التيار بجوار الجناح وذلك بمنع الطبقة(الهواء المحيط بالجناح) الحاجزة من الإنتشار
الجناح بأسفل الهيكل (Dihedral) أو مايسمى زاوية جناح ايجابية ويعطي ثبات بالدوران, أو جناح بأعلى الهيكل (Enhedral) أو مايسمى زاوية الجناح السلبية للأفق وله تأثير غير مستقر.
أجنحة قابلة للطي(Folding wings) ويستخدم لإدخال عدد أكبر من الطائرات بالأماكن الضيقة أو مراكز صيانة الطائرات لحاملة الطائرات.

لقد تم تصغير حجم هذه الصورة. اضغط على هذا الشريط لعرض الحجم الكامل. الأبعاد الأصلية لهذه الصورة هي 1024x968 و حجمها 219كيلوبايت.

[ARP-X]

مشكور اخوي شرح مرتب

[Fighter Jet]

ما شاء الله عليك
بصراحة كلام كبييييير
يعطيك ألف عافية وبالتوفيق

تقبل تحياتي
أبو الوليد

[يوسف مجدى]

ما فائدة هذه الجنيحات الاماميه وطريقه التحكم بها والتوافق بينها وبين الجنيحات الخلفيه وفى حاله وجود ذيل او جناح دلتا

مشكوررين