[THE LORD KSA]

السلام عليكم

سؤالي هنا ليس لغز ولا مسابقه بل ابحث عن اجابة ممن يملك المعلومة الدقيقة فقط من الزملاء الطيارين والمهتمين بالطيران
اما التخمينات ارجو ان نبتعد عنها

لنفترض ان طائرة تحلق من النقطة أ الى النقطة ب

ارتفاعها 35 الف قدم
سرعتها 800 كيلومتر في الساعه
الاحوال الجوية هادئة
اداء الطائرة ممتاز

ثم طارت نفس الطائرة على نفس المسار مرة اخرى بنفس السرعه والاداء والاحوال الجوية ولكن الارتفاع اصبح 5000 قدم

سؤالي هل ستقطع الطائرة نفس الوقت بين النقطتين في كلا الرحلتين


طبعا لست جاهلا بفرق الاداء بين الارتفاعات او الجيت ستريم او كمية حرق الوقود التي ستخفف وزن الطائرة وووو الخ
اتحدث عن نفس الظروف بالتمام

ننتظر الاجابات

[Captain Mahmood]

طبعا على ارتفاع 35000 قدم ستكون الطائرة اسرع لأن الأرتفاع اكثر
كقاعدة عامة كلما ترتفع ألف قدم
تزيد ال
TAS
بنسبة 2% زيادة عن ال
IAS
طبعا هذي قاعدة عامة و غير دقيقة على الارتفاعات العالية , لحسابات ادق في الارتفاعات العالية تستخدم سرعة الماخ .. و هنا العلاقة
MACH.NO=TAS/LSS
LSS=Local speed of sound سرعة الصوت في الهواء
LSS=38.945*(273+C)^0.5
من العلاقة الي فوق نستنتج أن كلما زادت درجة الحرارة زادت سرعة الصوت , و كلما قلت درجة الحرارة قلت سرعة الصوت . و كلما قلت سرعة الصوت تزيد سرعة الماخ (لأنه في المقام في المعادلة الأولى) و أخيرا .. درجة الحرارة تنخفض كلما ارتفعت

أتمنى انه وصلتك الفكرة

[EKCP]

بالإضافة للاخ الي قبلي

كلما زاد الارتفاع , قلت مقاومة الهواء , كمثال شو الاسهل تتحرك في داخل حوض سباحة ولا خارجه ؟ طبعا خارجه لانه الماء اثقل و اكثف من الهواء

كذالك الهواء نفسه , في الارتفاعات المنخفضة كثافته اعلى من الارتفاعات العالية و بالتالي المقاومة و احاتكاك اقل و سرعة اعلى

وشكرا ....

[THE LORD KSA]

شكرا لكم ولكن سؤال يفترض ان الاحوال والمعطيات الجوية هي نفسها
كثافه الهواء وحرارته وانسيابيته وكل هذه الامور متساوية
طبعا لن تتساوى على ارض الواقع ولكن السؤال افتراضي

[Cpt.Majed]

سؤال جميل...الاجابه هيا لا بالطبع كلما زاد ارتفاع الطائره قلت مدة الرحله نظراً للكثير من العوامل ابرزها واكثرها تأثيرا انحناء الكره الارضيه مما يأدي الى قطع مسافات اكبر في فتره زمنيه اقل .... اذكر في الرحلات الخاصه عندما يطلب العميل الوصول في مده زمنيه اقل يقوم الطيار بطلب ارتفاعات تصل الى ٤١٠ الف قدم وتلافي الطيران في ارتفاعات منخفضه مما يأثر فعلياً على زمن الرحله.

[Cpt.Mohammed]

سؤال اكثر من رائع يا كابتن سطام ..

شوف .. كما تعلم .. زمن الرحلة يتم حسابه بناءاً على الـ Ground speed و هي السرعة التي تقطعها الطائرة بالنسبة للأرض حيث ان مسافة المسار هي مسافة جغرافية Ground distance .. وبالتالى سنهمل الـ True air speed في كلامنا لأن تأثيره يكون على الـ Air distance ..

و كما تعلم ايضاً يتوقف مقدار سرعة الـ GS على الـ Wind component , انت أفترضت ان الطائرة تطير بسرعة ثابتة 800 كم / الساعة على الأرتفاعين و في ظل معامل رياح ثابت ..

في مرحلة الـ Cruise من نقطة الـ Top of climb و حتى نقطة الـ Top of descend سيكون زمن الرحلة متساوي على الأرتفاعين حيث ان هناك سرعة واحدة أفقية ( السرعة الأرضية) ..

ولكن في مرحلتين الـ Climbing و الـ Descending , فأن الوقت الذي ستأخذه الطائرة للوصول لأرتفاع 35 ألف قدم و 5 آلاف قدم , و النزول من هذا الأرتفاع للأقتراب و الهبوط سيتوقف على سرعتين الأن , سرعة رأسية ( معدل الصعود و الهبوط ) و السرعة الأفقية ( السرعة الأرضية )..

و ليكون الكلام في صياغة علمية سهلة الفهم , خرائط أداء الطائرة لمرحلتي الـ Climbing و الـ descending تكون مبنية على علم حساب المثلثات .. الضلع الواصل من نقطة الـ Top of climb او الـ Top of descend للأرض يمثل أرتفاع الرحلة , و الضلع الواصل بين نقطة اسقاط الضلع الأول على الأرض و مرحلة أنتهاء الـ Stage يمثل المسافة الأرضية المطلوب قطعها لأنهاء المرحلة و هي التى تعنينا عند حساب زمن الرحلة , الوتر اصبح الأن يمثل الـ Slant range او المسافة الجوية Air distance المطلوب قطعها لأنهاء المرحلة ..

و كلما قلت أطوال ضلع من الضلعين يقل تباعاً طول الوتر , كذلك كلما قل طول الوتر يقل طول الضلع الثاني ( الذي يمثل المسافة الأرضية ) , طبعاً طول الضلع الأول ( الأرتفاع ثابت ) ..

ما يتحكم الآن في طول الوتر او مسافة الـ Slant range هو معدل الصعود او النزول , فهناك فرضيتين :

الفرضية الأولي ان نقطة الـ Top of C/D تقع على طول نفس الضلع الرأسي ( الأرتفاع ) و بالتالي سيتوقف معدل النزول - على سبيل المثال - على الزمن المطلوب لقطع المسافة الأرضية ..

مثال 1 : طائرة على ارتفاع Top of descend مقداره 30,000 قدم , المسافة الأرضية 300,000 قدم ( ما يماثل 49.4 ميل تقريباً ) , السرعة الأرضية GS مقدارها 190 عقدة ( ميل / الساعة ) ..

مثال 2 : نفس المعطيات السابقة ولكن الطائرة على ارتفاع 5,000 قدم

لحساب معدل النزول الأمثل سنقوم بالأتي :-

1- حساب زمن المرحلة طبقاً للمسافة الأرضية و السرعة الأرضية
و للقيام بذلك يجب أولاً تحويل السرعة من ميل/ساعة الى ميل او قدم/الدقيقة ليتناسب مع معدل السرعة الرأسية , و بالتالى ستكون السرعة الأرضية = 19,241 قدم / دقيقة او 3.17 ميل / دقيقة

الزمن = مسافة ÷ سرعة = 300,000 ÷ 19,241 = 15.6 دقيقة

2- إيجاد معدل النزول طبقاً للزمن المستنتج بالأعلى
الزمن المطلوب لأنهاء مرحلة النزول هو 15.6 دقيقة

معدل النزول (كسرعة رأسية) = المسافة ( الأرتفاع ) ÷ الزمن (15.6 دقيقة)


في المثال الأول سيكون : 30,000 ÷ 15.6 = 1923 قدم/دقيقة
في المثال الثاني سيكون : 5,000 ÷ 15.6 = 321 قدم/دقيقة

نستنتج من هذا ان زمن انهاء المرحلة للرحلتين سيكون متساوياً و المتغير هو معدل النزول ليتناسق مع زمن الرحلة .

الفرضية الثانية ان نقطة الـ Top of C/D ستتقدم للأمام ( في حالة الصعود ) و ستتراجع للخلف في حالة الهبوط حتى يكون معدل الصعود في حدود الأداء المتاح للمحركات , و معدل النزول في حدود أدنى قوة G-force .. و طبعاً هذه الفرضية هي التى تطبق فى حالة اختلاف ارتفاع نفس الرحلة من يوم لأخر , لأن المحركات لها Maximum thrust Power يصبح مع وزن الطائرة غير قادر على تحقيق معدلات صعود كبيرة , و كذلك ليس هناك نية لجعل الركاب يتقيأون و يضجرون من الفرط في قوة الـ G-force اثناء النزول و كذلك كلما زاد معدل النزول تقل امكانية الطيار في التحكم في سرعة الطائرة .. فالفرضية الأولى كانت للإيضاح فقط لأبني عليها الشرح التالي ..

عندئذ بما انك أفترضت ثبات سرعة الطائرة الأرضية , فيبقى الوقت المطلوب لقطع المسافة الأرضية ثابت و سيتغير تباعاً لذلك فقط معدل الصعود او الهبوط بناءاً على هذا الوقت ليتناسب مع الـ Climb / Descend profile ..



و بالتالى بعد هذا الشرح الممل الطويل ( آسف أردت فقط توصيل المعلومة بشكل علمي ) , فجواب سؤالك هو ان زمن الرحلة للرحلتين سيكون متساوي , لأن المعيار الفيصل في أختلاف زمن الرحلة هو السرعة الأرضية فقط .. وبما انك افترضت ثباتها لكلا الحالتين , فأن زمن الرحلة سيكون متساوي ..

ما اردت إيصاله بصورة مختصرة ان زيادة الأرتفاع في سؤالك قد يوهمنا بأن زمن الرحلة يحتاج لزمن أضافي لتعويض المسافة الرأسية الزائدة في الحالة الأولى ( 35 ألف قدم عن 5000 قدم ) و لكن معدل الصعود او النزول كسرعة رأسية مسؤولة عن زمن قطع مسافة الـ Slant range ( الوتر ) مقيد بزمن قطع المسافة الأرضية من مدرج الأقلاع حتى نقطة الـ Top of climb او من نقطة الـ Top of descend حتى مدرج الهبوط ( بفرض ثبات السرعة الأرضية ) , لأنه ( زمن قطع المسافة الأرضية ) هو الزمن المسؤول عن ايصال الطائرة لنقطة الـ Top of climb في حالة الصعود او لنقطة الـ Touchdown على المدرج في حالة النزول دون حدوث Overshooting و يتم زيادة او انقاص معدل السرعة الرأسية وفقاً له ...


كنت أود دعم الشرح بصور إيضاحية و لكن لا يمكنني ذلك الأن لأني اكتب لك من موبايل ..