هبوط متقاطع

هبوط طائرة بوينغ 747 تابعة لشركة الخطوط الجوية الملكية الهولندية (KLM) في مطار سخيبول وسط رياح جانبية قوية

في مجال الطيران ، يعتبر الهبوط في ظل الرياح الجانبية مناورة هبوط يكون فيها جزء كبير من الرياح السائدة عموديًا على خط منتصف المدرج .

دلالة

تتأثر حركة الطائرات أثناء الطيران باتجاه الرياح المحيطة بها. فعلى سبيل المثال، الطائرة التي تحلق باتجاه الشمال مباشرةً على طول محورها الطولي، ستطير عمومًا في ذلك الاتجاه الشمالي. ولكن في حال هبوب رياح غربية، سينحرف مسار الطائرة قليلاً نحو الشرق من الشمال. وإذا كانت الطائرة تهبط شمالًا على مدرج يمتد من الشمال إلى الجنوب، فسيتعين عليها التعويض عن هذا الانحراف الشرقي الناتج عن الرياح الغربية الجانبية.

طائرة XB-52 تقوم بهبوط جانبي مع توجيه مقدمتها نحو الرياح القادمة، لكن عجلاتها السفلية محاذية للمدرج

في حال وجود رياح جانبية ، ستنحرف الطائرة جانبياً أثناء اقترابها من المدرج. يُشكل هذا الانحراف مشكلةً خطيرةً تتعلق بالسلامة، إذ يتطلب التشغيل الآمن لعجلات الهبوط محاذاة جسم الطائرة وجنزيرها مع المدرج لحظة الهبوط. صُممت عجلات الهبوط لطائرة بليريو XI الرائدة عام 1909، وقاذفة القنابل الثقيلة النفاثة الاستراتيجية B-52 التي ظهرت لاحقاً خلال الحرب الباردة ، بميزة فريدة للتغلب على هذه المشكلة: ففي طائرة B-52، يمكن توجيه جميع عجلات الهبوط الأربع، مما يسمح للطائرة بالهبوط مع توجيه العجلات نحو اتجاه الحركة حتى لو لم يكن مقدمتها موجهاً في نفس الاتجاه. كانت طائرة بليريو XI مزودة بأرجل هبوط رئيسية قابلة للدوران، مما سمح بشكل سلبي لعجلات الهبوط الرئيسية بالدوران معًا حول كل محور من محاورها الرأسية كوحدة واحدة للسماح بالهبوط بزاوية صغيرة في وجود رياح جانبية، مع وجود عناصر ربط محملة بحبال مطاطية بين الأطراف السفلية لشوكات العجلات الرئيسية، لإعادة العجلات إلى وضع "مباشرة للأمام" بعد الهبوط.

إذا لم يتم تنفيذ الهبوط في ظل الرياح الجانبية بأمان، فقد تتعرض الطائرة لضربة جناح ، حيث يصطدم أحد الأجنحة بالمدرج.

التقنيات

توصي شركة بوينغ باتباع الإرشادات التالية للهبوط في حالة وجود رياح جانبية. تفترض هذه الإرشادات ثبات الرياح (بدون هبات مفاجئة). تُقاس هذه الرياح على ارتفاع 10 أمتار (33 قدمًا) من برج المراقبة لمدرج عرضه 45 مترًا (148 قدمًا) . توجد ثلاث تقنيات أساسية للهبوط يمكن استخدامها لتصحيح تأثير الرياح الجانبية: إزالة الانحراف الجانبي، والانحراف الجانبي، والانزلاق الجانبي.  

إزالة السرطان

رياح متقاطعة
مكون الرياح المتقاطعة
متجه الدفع
مكون المدرج
تسجيل هدف
إزالة السرطان

تهدف هذه التقنية إلى الحفاظ على استواء الأجنحة وموقع الطائرة بالقرب من خط منتصف المدرج أثناء الاقتراب. يتجه مقدمة الطائرة نحو اتجاه الريح، مما يجعلها تقترب من المدرج بزاوية مائلة قليلاً بالنسبة لخط المنتصف (انحراف جانبي). يُعطي هذا انطباعًا بالاقتراب من المدرج بشكل جانبي، وهو ما قد يُسبب ارتباكًا للطيار. يتم الحفاظ على الموقع من خلال موازنة مُركبة الريح الجانبية، أو بالأحرى قوة السحب الناتجة عنها، مع قوة دفع المحرك . تبقى الأجنحة مستوية طوال فترة الاقتراب. قبل مرحلة التهدئة مباشرةً، يتم استخدام الدفة المعاكسة (دفة الريح الخلفية) للتخلص من الانحراف الجانبي، مع استخدام الجنيح المعاكس في الوقت نفسه للحفاظ على استواء الأجنحة، بحيث يكون جسم الطائرة ومتجه السرعة وزاوية الميل عند ملامسة الأرض مُحاذية للمدرج، وتكون الطائرة قريبة من المنتصف.

سرطان البحر

رياح متقاطعة
مكون الرياح المتقاطعة
متجه الدفع
مكون المدرج
تسجيل هدف
سرطان البحر

يمكن للطائرة الهبوط باستخدام الانحراف الجانبي فقط (بدون انزلاق جانبي) حتى خط توجيه الرياح الجانبية للهبوط.

على المدرجات الجافة، عند ملامسة الأرض، تتجه الطائرة نحو حافة المدرج المواجهة للريح مع تقليل انحرافها الجانبي لتتماشى مع المدرج. يلزم استخدام الجنيحات المواجهة للريح فورًا لضمان بقاء الأجنحة مستوية، بينما يلزم استخدام الدفة لتتبع خط المنتصف. كلما زاد انحراف الطائرة الجانبي عند ملامسة الأرض، زاد انحرافها الجانبي عن نقطة الملامسة. لهذا السبب، لا يُنصح بالهبوط على مدرج جاف مع انحراف جانبي فقط.

على مدارج شديدة الانزلاق، يقلل الهبوط الجانبي للطائرة من انحرافها نحو الجانب المواجه للريح بعد الهبوط، وقد يخفف من عبء العمل على الطيار لعدم الحاجة إلى تعديل وضعية الطائرة قبل الهبوط. مع ذلك، يجب استخدام الدفة والجنيح بشكل صحيح بعد الهبوط لضمان الحفاظ على التحكم الاتجاهي.

انزلق

رياح متقاطعة
مكون الرياح المتقاطعة
متجه الرفع
مكون المدرج
تسجيل هدف
انزلق
طائرة BN-2 Islander تقوم بهبوط جانبي مع جناحها الأيسر لأسفل بسرعة 30 عقدة (15 م/ث) في رياح جانبية  

تعتمد تقنية الانزلاق الجانبي مع الرياح الجانبية على الحفاظ على اتجاه الطائرة محاذيًا لخط منتصف المدرج. تُنفذ المرحلة الأولى من الاقتراب باستخدام تقنية الانحراف الجانبي لتصحيح الانحراف. يُضبط اتجاه الطائرة باستخدام الدفة والجنيحات في اتجاه الرياح المعاكسة لمحاذاة المدرج. هذا يضع الطائرة عند زاوية انزلاق جانبي ثابتة، والتي تميل استقرارها الطبيعي إلى تصحيحها. يجب استخدام الدفة والجنيحات بشكل مستمر للحفاظ على الانزلاق الجانبي عند هذه القيمة. يميل تأثير الانحناء الثنائي للأجنحة إلى التسبب في دوران الطائرة، لذلك يجب استخدام الجنيحات للتحقق من زاوية الميل.

With a slight residual bank angle, a touchdown is typically accomplished with the upwind main wheels touching down just before the downwind wheels. Excessive control must be avoided because over-banking could cause the engine nacelle or outboard wing flap to contact the runway/ground. In strong crosswind conditions, it is sometimes necessary to combine the crab technique with the sideslip technique.

Forward slip

A forward slip is used whenever the aircraft is too high on approach, and there needs to be a rapid reduction of altitude without a gain of airspeed in order to conduct a safe landing.

The following techniques are recommended by Airbus for a crosswind landing:

Crabbed Approach

Airplane approaches the runway with airplane's nose into the wind. During flare, the rudder is used to align the nose with the runway centerline and opposite aileron is used to create sideslip to prevent the airplane drifting away from the centerline. This is a mix of crab and sideslip and it is a recommendation from Airbus. Crab angle is removed before the touchdown in order to reduce the side loads on the landing gear of the airplane.

Sideslip Approach

Airplane approaches the runway in steady sideslip, maintains the sideslip during flare and touch down. Sideslip is maintained by lowering the wing into the wind and applying opposite rudder just enough to prevent the heading from changing. The longitudinal axis of the airplane is aligned with the runway centerline. Though, it is a sideslip but airplane actually doesn't slip in the direction of lower wing because of the crosswind pushing the airplane back on the desired track. This technique is not recommended by Airbus because the bank angle required to fly the steady sideslip is large and places the airplane close to the geometry and roll/rudder limits. Excessive bank angle close to the ground may lead to wing/engine scraping the ground.

References

  • Boeing Flight Crew Training Manual