الانزلاق (الديناميكا الهوائية)

الانزلاق هو حالة ديناميكية هوائية تتحرك فيها الطائرة بشكل جانبي إلى جانب اتجاه تدفق الهواء أو الرياح النسبية . بعبارة أخرى، في الطائرات التقليدية، يكون مقدمة الطائرة موجهة في الاتجاه المعاكس لاتجاه ميل الجناح (أو الأجنحة). لا تكون الطائرة في حالة طيران متناسق ، وبالتالي يكون طيرانها غير فعال.
خلفية
يُعدّ الطيران في حالة الانزلاق غير فعال من الناحية الديناميكية الهوائية، إذ تنخفض نسبة الرفع إلى السحب . ويزداد السحب، مما يستهلك الطاقة دون توليد قوة رفع. غالبًا ما يدخل الطيارون عديمو الخبرة أو غير المنتبهين في حالة الانزلاق دون قصد أثناء الانعطافات نتيجة عدم تنسيق حركة الطائرة مع الدفة . كما يمكن للطائرات أن تدخل في حالة الانزلاق بسهولة أثناء الصعود من الإقلاع في يوم عاصف. وإذا تُرك الأمر دون تدارك، فسيتأثر أداء الصعود سلبًا. ويُصبح هذا الأمر خطيرًا للغاية إذا كانت هناك عوائق قريبة أسفل مسار الصعود، وكانت الطائرة ضعيفة المحرك أو مُحمّلة بحمولة زائدة.
يمكن أن يكون الانزلاق مناورة طيران يقوم فيها الطيار عمدًا بالدخول في نوع معين من الانزلاق. يُعد الانزلاق مفيدًا بشكل خاص عند الهبوط في مهبط قصير فوق عائق (مثل الأشجار أو خطوط الكهرباء)، أو لتجنب عائق (مثل شجرة منفردة على امتداد خط منتصف المدرج)، ويمكن التدرب عليه كجزء من إجراءات الهبوط الاضطراري. تُستخدم هذه الأساليب أيضًا بشكل شائع عند الهبوط في مهابط الطائرات في المزارع أو المناطق الوعرة حيث يكون المدرج قصيرًا. يحتاج الطيارون إلى ملامسة الأرض مع وجود مسافة كافية من المدرج للتباطؤ والتوقف.
توجد حالات شائعة قد يدخل فيها الطيار عمداً في انزلاق جانبي باستخدام مدخلات معاكسة للدفة والجنيح ، وغالباً ما يكون ذلك في الاقتراب من الهبوط بقوة منخفضة. [ 1 ]
بدون استخدام رفارف أو مكابح هوائية، يصعب زيادة انحدار الانزلاق دون زيادة السرعة بشكل ملحوظ. هذه السرعة الزائدة قد تتسبب في تحليق الطائرة في تأثير الأرض لفترة طويلة، وربما نفاد المدرج. في الانزلاق الأمامي، تتولد مقاومة هواء أكبر بكثير، مما يسمح للطيار بتقليل الارتفاع دون زيادة السرعة الجوية، وبالتالي زيادة زاوية الهبوط (ميل الانزلاق). يُعد الانزلاق الأمامي مفيدًا بشكل خاص عند تشغيل طائرات التدريب التي صُنعت قبل عام 1950، أو الطائرات البهلوانية مثل بيتس سبيشال ، أو أي طائرة ذات رفارف أو مكابح هوائية معطلة.
في كثير من الأحيان، إذا تعرضت طائرة في حالة انزلاق جانبي للتوقف، فإنها تُظهر ميلًا ضئيلًا جدًا للانحراف الجانبي الذي يُسبب تحول التوقف الانزلاقي إلى دوران . قد لا تفعل الطائرة المتوقفة في حالة الانزلاق الجانبي أكثر من ميلها إلى التدحرج حتى تصل إلى وضع أفقي. في الواقع، قد تتحسن خصائص التوقف في بعض الطائرات. [ 2 ]
الانزلاق الأمامي مقابل الانزلاق الجانبي
من الناحية الديناميكية الهوائية، تتطابق هاتان الحالتان بمجرد بدء الهبوط، لكن يتم الدخول فيهما لأسباب مختلفة، مما يُنتج مسارات واتجاهات أرضية مختلفة عن تلك التي كانت قبل الدخول. يُستخدم الانزلاق الأمامي لزيادة حدة الهبوط (تقليل الارتفاع) دون اكتساب سرعة جوية كبيرة، [ 3 ] مستفيدًا من زيادة مقاومة الهواء. أما الانزلاق الجانبي فيُحرك الطائرة جانبيًا (غالبًا فقط بالنسبة للرياح) حيث يكون تنفيذ الانعطاف غير مستحب، وتُعتبر مقاومة الهواء نتيجة ثانوية. يُفضل معظم الطيارين الدخول في الانزلاق الجانبي قبل التهدئة أو ملامسة الأرض أثناء الهبوط في وجود رياح جانبية . [ 4 ]
الانزلاق الأمامي
يؤدي الانزلاق الأمامي إلى تغيير اتجاه الطائرة بعيدًا عن الجناح السفلي، مع الحفاظ على المسار الأصلي (مسار الطيران فوق الأرض) للطائرة.
لتنفيذ مناورة الانزلاق الأمامي، يميل الطيار الطائرة عكس اتجاه الريح ويستخدم الدفة المعاكسة (مثلًا، الجنيح الأيمن + الدفة اليسرى) للاستمرار في التحرك نحو الهدف. سيرى المراقب عند الهدف مقدمة الطائرة إلى جانب وجناحها إلى الجانب الآخر، وكلاهما مائل للأسفل باتجاهه. يجب على الطيار التأكد من أن مقدمة الطائرة منخفضة بما يكفي للحفاظ على سرعة الطيران. [ 5 ] مع ذلك، يجب مراعاة حدود سرعة هيكل الطائرة مثل V<sub> A</sub> وV<sub> FE</sub> . [ 6 ]
يُعدّ الانزلاق الأمامي مفيدًا عندما يُهيّئ الطيار نفسه للهبوط على ارتفاعٍ زائد، أو عندما يضطر إلى الهبوط بانحدارٍ حادٍّ خلف خط الأشجار للوصول إلى ملامسة الأرض قرب عتبة المدرج. بافتراض أن الطائرة مُحاذيةٌ بشكلٍ صحيحٍ للمدرج، فإن الانزلاق الأمامي يسمح بالحفاظ على مسار الطائرة مع زيادة انحدار الهبوط دون زيادةٍ مفرطةٍ في سرعة الهواء. ولأن اتجاه الطائرة لا يتوافق مع اتجاه المدرج، يجب إزالة الانزلاق الأمامي قبل ملامسة الأرض لتجنب التحميل الجانبي الزائد على جهاز الهبوط، وفي حال وجود رياحٍ جانبية، قد يكون من الضروري استخدام انزلاقٍ جانبيٍّ مناسبٍ عند ملامسة الأرض كما هو موضحٌ أدناه.
انزلق
يستخدم الانزلاق الجانبي أيضًا الجنيح والدفة المعاكسة. في هذه الحالة، يتم الدخول فيه عن طريق خفض أحد الجناحين وتطبيق قدر كافٍ من الدفة المعاكسة بحيث لا تنعطف الطائرة (مع الحفاظ على نفس الاتجاه )، مع الحفاظ على سرعة جوية آمنة عن طريق تعديل زاوية الميل أو قوة المحرك . بالمقارنة مع الانزلاق الأمامي، يُستخدم قدر أقل من الدفة: يكفي فقط لإيقاف تغيير الاتجاه.
في حالة الانزلاق الجانبي، يبقى المحور الطولي للطائرة موازيًا لمسار الطيران الأصلي، لكنها لا تطير على طول هذا المسار. يتجه المكون الأفقي للرفع نحو الجناح السفلي، مما يؤدي إلى سحب الطائرة جانبيًا. هذا هو سيناريو الهواء الساكن، أو الرياح الأمامية، أو الرياح الخلفية. في حالة الرياح الجانبية، يُخفض الجناح باتجاه الريح، فتطير الطائرة على المسار الأصلي. هذه هي تقنية الاقتراب بالانزلاق الجانبي التي يستخدمها العديد من الطيارين في ظروف الرياح الجانبية (انزلاق جانبي دون انزلاق). أما الطريقة الأخرى للحفاظ على المسار المطلوب فهي تقنية الانحراف الجانبي: حيث تُبقى الأجنحة مستوية، بينما يُوجه مقدمة الطائرة (جزئيًا) باتجاه الرياح الجانبية، ويؤدي الانحراف الناتج إلى إبقاء الطائرة على المسار.
يمكن استخدام الانزلاق الجانبي حصريًا للحفاظ على محاذاة الطائرة مع خط منتصف المدرج أثناء الاقتراب في وجود رياح جانبية ، أو في اللحظات الأخيرة من الهبوط في وجود رياح جانبية. لبدء الانزلاق الجانبي، يقوم الطيار بإمالة الطائرة باتجاه الريح للحفاظ على وضعية الطائرة على خط منتصف المدرج مع الحفاظ على اتجاهها على هذا الخط باستخدام الدفة. يؤدي الانزلاق الجانبي إلى ملامسة إحدى عجلات الهبوط الرئيسية للأرض أولًا، تليها العجلة الرئيسية الثانية. وهذا يسمح بمحاذاة العجلات باستمرار مع المسار، وبالتالي تجنب أي حمل جانبي عند ملامسة الأرض.
توصي شركة إيرباص المصنعة للطائرات باتباع أسلوب الهبوط الانزلاقي الجانبي فقط في ظروف الرياح الجانبية المنخفضة. [ 7 ]
زاوية الانزلاق الجانبي
زاوية الانزلاق الجانبي، وتسمى أيضًا زاوية الانزلاق الجانبي (AOS، AoS،( β ، الحرف اليوناني بيتا )، هو مصطلح يُستخدم في ديناميكا الموائع وديناميكا الهواء والطيران . ويرتبط بدوران محور الطائرة بفعل الرياح النسبية . في ديناميكا الطيران، يُشار إليه بالاختصار التالي:(بيتا) وعادة ما تُعتبر "موجبة" عندما تهب الرياح النسبية من يمين مقدمة الطائرة. زاوية الانزلاق الجانبيهي في الأساس زاوية الهجوم الاتجاهية للطائرة. وهي المعلمة الأساسية في اعتبارات الاستقرار الاتجاهي . [ 8 ]
في ديناميكيات المركبات، تُعرَّف زاوية الانزلاق الجانبي بأنها الزاوية التي يصنعها متجه السرعة مع المحور الطولي للمركبة عند مركز ثقلها في إطار مرجعي لحظي. ومع ازدياد التسارع الجانبي أثناء الانعطاف، تقل زاوية الانزلاق الجانبي. لذا، عند المنعطفات عالية السرعة ونصف قطر الدوران الصغير، يكون التسارع الجانبي مرتفعًا.قد تكون القيمة سالبة.
استخدامات أخرى للزلاقة
توجد ظروف أخرى متخصصة يمكن فيها استخدام الانزلاق الجانبي في الطيران. على سبيل المثال، أثناء التصوير الجوي، يمكن للانزلاق الجانبي خفض جانب واحد من الطائرة للسماح بالتقاط صور أرضية من خلال نافذة جانبية. كما يستخدم الطيارون الانزلاق الجانبي للهبوط في ظروف التجلد إذا كانت الزجاجة الأمامية مغطاة بالجليد بالكامل؛ فمن خلال الهبوط بشكل جانبي طفيف، يتمكن الطيار من رؤية المدرج من خلال النافذة الجانبية للطائرة. ويلعب الانزلاق الجانبي أيضًا دورًا في الطيران البهلواني والقتال الجوي .
كيف يؤثر الانزلاق على الطيران
عندما تُدخل الطائرة في انزلاق أمامي دون أي تغييرات أخرى في دواسة الوقود أو المصعد، سيلاحظ الطيار زيادة في معدل الهبوط (أو انخفاضًا في معدل الصعود). ويعود ذلك عادةً إلى زيادة مقاومة الهواء على جسم الطائرة. إذ يكون تدفق الهواء فوق جسم الطائرة بزاوية جانبية، مما يزيد من مساحة السطح الأمامي النسبي، وبالتالي يزيد من مقاومة الهواء.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ دينكر، جون س. "11 انزلاقًا، وانزلاقًا جانبيًا، ودورانًا مفاجئًا" . شاهد كيف تطير . Av8n.com. مؤرشف من الأصل في 11 نوفمبر 2023.
- ↑ "أنماط حركة المرور في المطار" (ملف PDF) . دليل الطيران بالطائرة . إدارة الطيران الفيدرالية. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 27-10-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-10-2011 .
- ↑ ثوم، تريفور (1993). دليل التدريب على الطيران . فيكتوريا، أستراليا: مركز نظرية الطيران المحدودة. ص 8/19. ISBN 187553718X.
- ↑ ثوم، تريفور (1993). دليل التدريب على الطيران . فيكتوريا، أستراليا: مركز نظرية الطيران المحدودة. ص 8/21. ISBN 187553718X.
- ↑ "كيفية القيام بانزلاق أمامي في طائرة سيسنا 152 للهبوط السريع" . wikihow.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 فبراير 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أغسطس 2013 .
- ↑ سرعات V# سرعات V التنظيمية
- ↑ إيرباص – ملاحظات إحاطة عمليات الطيران – تقنيات الهبوط – الهبوط في ظل الرياح الجانبية
- ↑ هيرت، إتش إتش الابن (يناير 1965) [1960]. الديناميكا الهوائية لطياري البحرية . مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي، واشنطن العاصمة: البحرية الأمريكية، قسم تدريب الطيران. الصفحات 284-285 . NAVWEPS 00-80T-80.
روابط خارجية
- المناورات الجوية
- الديناميكا الهوائية
- تقنية الانزلاق
