منحدر السحب

منحدر السحب (أو منحدر المدخل في الولايات المتحدة) هو جهاز مستطيل الشكل يشبه الصفيحة داخل مدخل هواء المحرك النفاث ، مصمم لتوليد عدد من الموجات الصدمية للمساعدة في عملية ضغط الهواء الداخل عند السرعات فوق الصوتية ؛ ويُشار إلى هذه المداخل أيضًا باسم ثنائية الأبعاد (2D). ^{[ 1 ]} يقع المنحدر بزاوية حادة لتحويل مسار الهواء الداخل بعيدًا عن الاتجاه الطولي. ^{[ 2 ]} عند سرعات الطيران فوق الصوتية ، يُحدث انحراف تيار الهواء عددًا من الموجات الصدمية المائلة عند كل تغير في التدرج على طول المنحدر. يتباطأ الهواء الذي يعبر كل موجة صدمية فجأة إلى عدد ماخ أقل ، مما يزيد الضغط . يوجد مكافئ لمنحدر السحب في المداخل المستطيلة ثنائية الأبعاد في مخروط المدخل للمداخل الدائرية/المتناظرة محوريًا.

من الناحية المثالية، ينبغي أن تعترض الموجة الصدمية المائلة الأولى حافة مدخل الهواء، متجنبةً بذلك تسرب الهواء ومقاومة غطاء المحرك قبل الدخول على الحد الخارجي لأنبوب التدفق المنحرف؛ ثم يتباطأ الهواء في النهاية إلى سرعات دون سرعة الصوت بفعل موجة صدمية عمودية نهائية في اتجاه مجرى الهواء. بالنسبة لمدخل هواء ذي هندسة ثابتة عند زاوية سقوط صفرية، لا يمكن تحقيق هذا الشرط إلا عند رقم ماخ طيران محدد، لأن زاوية الموجة الصدمية (بالنسبة للاتجاه الطولي) تصبح أكثر حدة مع ازدياد سرعة الطائرة. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

تتميز مداخل الهواء الأسرع من الصوت الأكثر تطورًا بمنحدر ذي تغيرات متقطعة في الميل لتوليد موجات صدمية مائلة متعددة قبل الصدمة النهائية (العادية). أول طائرة معروفة استخدمت هذا التصميم هي طائرة نورث أمريكان A-5 فيجيلانتي، المزودة بمداخل هواء متغيرة بالكامل على شكل إسفين على جانبي جسم الطائرة. ^{[ 5 ]} في حالة طائرة الكونكورد ، يتبع منحدر المدخل الأول (المتقارب) منحدر متباعد. بعد أن يتجاوز الهواء الصدمة النهائية في نهاية المنحدر الأول، يصبح دون سرعة الصوت، مما يجعل المنحدر المتباعد يساهم بشكل أكبر في تقليل سرعة تيار الهواء، وبالتالي زيادة ضغطه. يضمن تصميم مدخل الهواء هذا استعادة ممتازة للضغط، ويساهم في تحسين كفاءة استهلاك الوقود في طائرة الكونكورد أثناء تحليقها بسرعة تفوق سرعة الصوت حتى 2.2 ماخ (بعدها تحد تأثيرات تسخين هيكل الطائرة من أي زيادة أخرى في السرعة). ^{[ 6 ]} تعمل مداخل الهواء ذات الهندسة المتغيرة، كتلك الموجودة في طائرة الكونكورد، على تغيير زاوية المنحدر لتركيز سلسلة من موجات الصدمة المائلة على حافة المدخل، ويتم التحكم في ذلك بواسطة قوانين تحكم غير خطية معقدة باستخدام ضغط الفراغ بين المنحدرين (ضغط الهواء في الفجوة بينهما) كمدخل تحكم. كما يمكن لبعض التصاميم، كما هو الحال في طائرة ماكدونيل دوغلاس إف-15، استخدام المنحدرات لتغيير مساحة التقاط الهواء من أجل تحكم إضافي في تدفق الهواء. ^{[ 3 ]}

حتى سرعة 2.2 ماخ، يمكن إجراء ضغط الصدمة بالكامل خارجيًا. بعد ذلك، تنخفض الكفاءة بسرعة ويزداد سحب غطاء المحرك نتيجةً للقيود العملية. عند سرعات ماخ أعلى، وللحفاظ على كفاءة الضغط مع تقليل السحب إلى أدنى حد، يمكن تصميم مدخل الهواء بحيث يتم جزء من الانتشار فوق الصوتي داخل القناة، وهو ما يُعرف بالضغط الخارجي/الداخلي أو الضغط المختلط. في هذه الحالة، تستمر حافة غطاء المحرك مع السطح المنحدر الداخلي داخل القناة في الانتشار فوق الصوتي مع صدمات مائلة منعكسة حتى الصدمة العمودية النهائية. يُعد مدخل هواء طائرة فالكيري XB-70 مثالًا على تصميم منحدر الضغط الخارجي/الداخلي المختلط. ^{[ 7 ]} على الرغم من كفاءتها العالية، فإن مداخل الضغط المختلط معرضة لخطر عدم بدء التشغيل (حيث تُطرد موجات الصدمة الداخلية بسرعة وعنف من مقدمة القناة) نتيجةً لاضطرابات التدفق مثل اندفاع المحرك الذي يُسبب تغيرات كبيرة في تدفق الكتلة. لهذا السبب، تم النظر في استخدام الضغط الخارجي/الداخلي المختلط لطائرة الكونكورد في البداية، ولكن تم التخلي عنه لاحقًا. وبالمثل، في المراحل الأولى من تطوير طائرة بي-1 لانسر، تم تغيير مدخل الضغط المختلط إلى مدخل خارجي، وهو أكثر أمانًا من الناحية التقنية ولكنه يقلل من سرعة الطيران بشكل طفيف. ^{[ 8 ]}

• 
  المنحدرات في اثنين من مداخل طائرة الكونكورد مرئية ومُصنفة بوضوح على هذا النحو.
• 
  طائرة A-5 فيجيلانتي مزودة بمنحدرات دخول
• 
  طائرة إف-14 ذات منحدرات داخلية تشكل السطح العلوي لقناة السحب
• 
  منحدرات عمودية على السطح الداخلي لقناة السحب XB-70
• 
  تشكل المنحدرات الداخلية لطائرة إف-15 السطح العلوي لقناة السحب خلف حواف السحب العلوية، والتي تظهر في أوضاع مختلفة.
• 
  منحدر طائرة ميغ-25

• فهرس مقالات الطيران
• مخروط المدخل
• قناة NACA
• لوحة فاصلة

• صور منحدر مدخل طائرة A-5 فيجيلانتي
• طائرة A-5 فيجيلانتي