طائرة قابلة للتحويل

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

تُعرّف الهيئة الدولية للرياضات الجوية (FAI) الطائرة القابلة للتحويل بأنها طائرة تستخدم قوة الدوار للإقلاع والهبوط العمودي ( VTOL ) وتتحول إلى طائرة ثابتة الجناحين أثناء الطيران العادي. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] وفي الولايات المتحدة، تُصنّف كنوع فرعي من الطائرات ذات الرفع المُزوّد ​​بالطاقة . [ 4 ] وفي الاستخدام الشائع، يشمل هذا المصطلح أحيانًا أي طائرة تُغيّر طريقة توليدها للرفع أثناء الطيران.

أنواع الطائرات القابلة للتحويل

معظم الطائرات القابلة للتحويل من نوع المروحة الدوارة ، حيث تُستخدم نفس الشفرات الدوارة كشفرات دوارة للطيران العمودي، ثم تدور للأمام لتؤدي دور شفرات المروحة في الطيران الأفقي. قد تكون أنواع المروحة الدوارة إما ذات دوار مائل أو جناح مائل . تميل آليات الجناح المائل إلى أن تكون أكثر تعقيدًا. وكما هو الحال في المروحية ، قد يكون تعطل المحرك كارثيًا حتى في حالة وجود دوارين متقاطعين. [ 5 ]

يحتوي النوع ذو الدوار المتوقف على نظام منفصل للدفع الأمامي. يقلع كالمروحية، ولكن أثناء الطيران الأمامي يتوقف الدوار ويعمل كجناح ثابت. أما الجيروسكوبتر فهو مشابه، إلا أن دواره يستمر في الدوران وتوليد قوة رفع كبيرة، ولذلك يُصنف كطائرة دوارة وليس كطائرة قابلة للتحويل.

محرك إمالة

طائرة CV-22 تابعة لسلاح الجو الأمريكي أثناء الطيران
قوى الرفع والدفع التي تعمل بالطاقة لمختلف الطائرات

تُركّب المراوح المُزوّدة بمحركات في طائرة ذات مراوح قابلة للإمالة (تُسمى أحيانًا طائرة ذات مراوح قابلة للإمالة ) على أعمدة دوارة أو حاضنات في نهاية جناح ثابت، وتُستخدم للرفع والدفع . في الطيران العمودي، تُوجّه المراوح بزاوية لتوفير قوة دفع للأعلى، تمامًا كما تفعل مراوح المروحية . مع ازدياد سرعة الطائرة، تدور المراوح تدريجيًا أو تميل للأمام، حتى تُصبح في النهاية عمودية على جسم الطائرة، على غرار المروحة. في هذا الوضع، يُوفّر الجناح قوة الرفع، بينما تُوفّر المراوح قوة الدفع. تُساعد كفاءة الجناح العالية الطائرة ذات المراوح القابلة للإمالة على تحقيق سرعات أعلى من المروحيات.

تضم طائرة بيل بوينغ V-22 أوسبري محركين توربينيين، يدير كل منهما دوارًا ثلاثي الشفرات. تعمل هذه الدوارات بشكل مشابه للمروحية في الطيران العمودي، وللطائرة في الطيران الأمامي. حلّقت الطائرة لأول مرة في 19 مارس 1989. أما طائرة أغوستا ويستلاند AW609 (المعروفة سابقًا باسم بيل/أغوستا BA609) ذات الدوارات القابلة للإمالة، فهي طائرة مدنية مبنية على أساس V-22 أوسبري. تستطيع هذه الطائرة الإقلاع والهبوط عموديًا مع طاقم مكون من شخصين وتسعة ركاب. كان من المتوقع اعتماد الطائرة بحلول منتصف العقد الحالي. في فبراير 2023، قام طيارو اختبار من إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) بتجربة طائرة AW609 ذات الدوارات القابلة للإمالة لأول مرة في نشاط تمهيدي للحصول على ترخيص فحص النوع. وكان من المقرر تطوير رموز جديدة لتغطية المرحلة الانتقالية بين الوضعين. [ 6 ]

تيليتوينغ

يشبه الجناح القابل للإمالة الدوار القابل للإمالة، باستثناء أن حوامل الدوار مثبتة على الجناح وأن المجموعة بأكملها تميل بين الوضعين الرأسي والأفقي.

كانت طائرة فيرتول VZ-2 طائرة بحثية طُوّرت في أواخر خمسينيات القرن العشرين. وعلى عكس الطائرات الأخرى ذات الأجنحة القابلة للإمالة ، صممت فيرتول طائرة VZ-2 باستخدام دوارات بدلاً من المراوح. [ 7 ] في 23 يوليو 1958، أجرت الطائرة أول تحول كامل لها من الطيران العمودي إلى الطيران الأفقي. وبحلول وقت إخراج الطائرة من الخدمة عام 1965، كانت VZ-2 قد أنجزت 450 رحلة، بما في ذلك 34 تحولاً كاملاً.

توقف الدوار

يدور الدوار المتوقف كدوار رفع تقليدي للإقلاع والهبوط، ولكنه يتوقف عند سحبه أو ليعمل كجناح ثابت في الطيران الأمامي. ولم ينجح أي منها حتى الآن.

كانت طائرة سيكورسكي XV-2 مزودة بمروحة ذات شفرة واحدة قابلة للسحب داخل الطائرة. لكنها لم تُصنع. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

كانت طائرة سيكورسكي إكس-وينغ مزودة بمروحة دوارة رباعية الشفرات تستخدم الهواء المضغوط للتحكم في قوة الرفع فوق الأسطح أثناء تشغيلها كطائرة هليكوبتر. عند السرعات الأمامية العالية، تتوقف المروحة الدوارة لتستمر في توفير قوة الرفع كجناحين متتاليين في شكل حرف X. أُلغي البرنامج قبل أن تُجري الطائرة أي رحلات تجريبية باستخدام نظام المروحة الدوارة.

كانت طائرة بوينغ إكس-50 دراغون فلاي مزودة بمروحة دوارة ثنائية الشفرات تُدار بواسطة المحرك للإقلاع. وفي الطيران الأفقي، تتوقف المروحة الدوارة لتؤدي وظيفة الجناح. وتوفر الأسطح الأمامية الثابتة وأسطح الذيل قوة الرفع أثناء الانتقال، بالإضافة إلى الاستقرار والتحكم في الطيران الأمامي. وقد تحطمت كلتا الطائرتين من هذا الطراز في حوادث تحطم.

تاريخ

طائرة بيل بوينغ V-22 أوسبري ذات المراوح القابلة للإمالة أثناء الطيران خلال عام 2005

لم تظهر الطائرات القابلة للتحويل إلا في مناسبات نادرة خلال تاريخ الطيران.

في عام 1920، قدّم فرانك فوغلتسانغ طلب براءة اختراع لطائرة قابلة للتحويل، لكن التصميم لم يُبنَ قط. [ 11 ] بين عامي 1937 و1939، طوّر المصمم البريطاني إل إي باينز اقتراحًا لطائرته الهليكوبترية، وهي طائرة قابلة للتحويل ذات مراوح قابلة للإمالة، تحتوي على حاضنتين مثبتتين على أطراف الأجنحة، تضمّان المحركات، وقاعدة المروحة الدافعة، والهيكل السفلي الرئيسي. لم تكن العجلات قابلة للسحب، بل كانت مغطاة جزئيًا وبارزة من الجزء الخلفي للحاضنتين أثناء الطيران الأمامي. كانت المحركات المقترحة من تصميم توربيني غازي هجين غير مألوف، حيث كانت المروحة الدافعة تُدار بواسطة توربين غازي يُغذّى بدوره بواسطة مولد غاز ساخن ذي مكبس حر . رُفض طلب باينز للحصول على دعم رسمي، ولم يُبنَ هذا النوع من الطائرات. لم يُعاد النظر في التصميم الأساسي لنحو 20 عامًا، وسيصبح في النهاية أساسًا لطائرة بيل-بوينغ V-22 أوسبري الناجحة . [ 12 ]

عمل رائد الطيران ريتشارد بيرس على تصميم طائرات قابلة للتحويل في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين. كان تصميمه يشبه الطائرة الجيروسكوبية أو المروحية ، ولكنه تضمن مروحة/دوارًا قابلًا للإمالة وأجنحة أحادية السطح، والتي يمكن طيها، إلى جانب الذيل، لتسهيل تخزينها في مرآب عادي. كان ينوي استخدام هذه المركبة للقيادة على الطريق (مثل السيارة) بالإضافة إلى الطيران.

في خمسينيات القرن العشرين، حظي المفهوم باهتمام وجيز في الولايات المتحدة باعتباره تحسينًا مقصودًا للمروحيات، لكن المروحيتين التجريبيتين ماكدونيل XV-1 وبيل XV-3 لم تدخلا مرحلة الإنتاج. [ 3 ]

تُعدّ طائرة بيل بوينغ V-22 أوسبري ذات المراوح القابلة للإمالة حتى الآن المثال الوحيد الذي دخل مرحلة الإنتاج. وقد دخلت الخدمة في الجيش الأمريكي عام 2007. ويستمد تصميمها بشكل غير مباشر من عمل شركة بيل على طائرتي XV-3 و XV-15 .

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ غرين، دبليو، دليل الطائرات العالمي للمراقب ، وارن، 1961، الصفحة 134.
  2. ↑ جمعية المهندسين، جمعية السيارات (1957). معاملات جمعية المهندسين . الصفحات 150-151 . 
  3. 1 2 ديمبرولف، ريتشارد ف. (يونيو 1954). "ها هي الطائرات المكشوفة قادمة" . مجلة الميكانيكا الشعبية . المجلد 101، العدد 6. مجلات هيرست. الصفحات 118-123 ، 210. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0032-4558 .    
  4. ↑ لوائح الطيران الفيدرالية - الجزء 1 ( مؤرشفة بتاريخ 13 فبراير 2019 على موقع Wayback Machine www.faa.gov)
  5. ↑ قاموس  : تقنية الإقلاع والهبوط العمودي/القصير (V/STOL_Technology) مؤرشف بتاريخ 30 أبريل 2008 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine)
  6. ↑ دوبوا، تييري (9 يوليو 2012). " أغوستا ويستلاند تقدم خيارًا لطائرة AW609 ذات وزن أعلى ". أخبار الطيران الدولية. تم الاطلاع عليه في 13 مارس 2015.
  7. ↑ "مشاكل تصميم الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي". مجلة فلايت . دورية. 18 أكتوبر 1957. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أكتوبر 2009.
  8. ↑ ألين، فرانسيس ج. (ربيع 1993). "طائرة ماكدونيل XV-1". مجلة الجمعية الأمريكية لتاريخ الطيران . 38 (1). هنتنغتون بيتش، كاليفورنيا: الجمعية الأمريكية لتاريخ الطيران.
  9. ↑ بوين، والتر ج. (1984). الطيران العمودي: عصر المروحية . واشنطن العاصمة: مطبعة مؤسسة سميثسونيان. ISBN 978-0874742794.
  10. ↑ بيرسي، آرثر (1993). الطيران على الحدود: الطائرات التجريبية التابعة لناسا وناكا . أنابوليس، ماريلاند: مطبعة المعهد البحري. ISBN 978-1557502582.
  11. ↑ "آلة طائرة" .
  12. ↑ Gunston, W. and Batchelor, J.; Helicopters 1900-1960: Phoebus history of the world wars special , Phoebus, 1977.

فهرس

  • هاريس، فرانكلين د. لمحة عامة عن الطائرات ذاتية الدوران وطائرة ماكدونيل XV-1 القابلة للتحويل. ناسا ، 2003. مرآة 1 ، مرآة 2. الحجم: 284 صفحة بصيغة 13 ميجابايت
  • روب، ريموند ل. طائرات الهليكوبتر الهجينة: تفاقم السعي وراء السرعة ، فيرتيفلايت. صيف 2006. الجمعية الأمريكية لطائرات الهليكوبتر .