اقلاع وهبوط
Take Off and Landing - Décollage et atterrissage
الإقلاع والهبوط
إقلاع الطائرة
الإقلاع take off في نظريات الطيران، هو حركة الطائرة المتسارعة من بداية الدرجان إلى أن تكتسب سرعة وارتفاعاً يضمنان لها سلامة الانتقال إلى نظام التسلق في الهواء.
ولقد تم تحديد الارتفاع الآمن للطائرات كافة بخمسة وعشرين متراً، وهو الارتفاع القياسي للعوائق الطبيعية من أشجار وأبنية وغيرها قرب المطارات. كما تم تحديد سرعة الأمان، بالسرعة الدنيا لمناورة الطائرة.
أ ـ الدرجان: هو شروع الطائرة بالحركة على أرض المهبط وتسارعها استعداداً للنهوض. ويقسم الدرجان غالباً إلى مرحلتين هما: الدرجان على العجلات الثلاث، ثم الدرجان على عجلتين اثنتين.
عند بدء الدرجان تنطلق الطائرة بسرعة مطردة لتكون زاوية التموج (أي الزاوية المحصورة بين محور الطائرة الطولي وخط الأفق) ثابتة وتساوي صفراً. وكذلك زاوية انحراف المحور الطولي للطائرة عن اتجاه الطيران.
وتؤثر في الطائرة في المرحلة الأولى من الدرجان محصلة القوى التالية (الشكل 2):
(2) وزن الطائرة.
(3) قوة دفع المحرك: وهي قوة موجهة باتجاه محور الطائرة الطولي نحو الأمام بسبب جريان الهواء واندفاعه إلى الخلف بقوة مراوح المحركات في الطائرة المروحية، أو نفث تيار الغازات من نافث المحرك في الطائرات النفاثة. وتقاس هذه القوة بالكيلو غرام الثقلي.
(4) قوة الكَبْح الجبهية، وهي قوة دينامية هوائية (مقاومة الهواء)، تمثل القوى التي تعوق حركة الطائرة في الهواء، وتقاس هذه القوة عادة بالكيلو غرام الثقلي، وتُراوح في أثناء الطيران بين 1/5 و1/12 من قوة الرفع بحسب شكل الطائرة ونظام طيرانها (السرعة والارتفاع والمناورة).
(5) قوة رد الفعل العمودية على نقاط ارتكاز الطائرة (قر1 وقر2 في الشكل 2)، وتؤثر هذه القوة في سيقان العجلات.
(6) قوة عامل الاحتكاك بين العجلات والأرض، وتبلغ قيمة عامل الاحتكاك هذا على أرض إسمنتية 0.02 - 0.03، وعلى أرض ترابية قاسية 0.04 - 0.06، وعلى أرض ترابية رخوة 0.07 - 0.1.
ب ـ النهوض وترك الأرض: تترك الطائرة أرض المهبط عندما تبلغ سرعتها 200 إلى 240 كيلومتراً في الساعة، وفي هذه الحالة تصبح قوة الجذب (وزن الطائرة) مكافئة مجموع قوتي الرفع، والمركّبة العمودية لقوة دفع المحرك (الشكل 4).
ج ـ التسارع وكسب الارتفاع: تضمن هذه المرحلة وصول الطائرة إلى ارتفاع 25 متراً بسرعة 200 إلى 240 كيلو متراً في الساعة للطائرات التجارية، و280 إلى 320 كيلو متراً في الساعة للطائرات المقاتلة والمقاتلة ـ القاذفة، وهما الارتفاع والسرعة اللذان يسمحان بمتابعة الطيران في نظام التسلق. وتكون شروط الحركة في هذه المرحلة هي تزايد سرعة الطائرة، وثبات زاوية تموجها، وانعدام زاوية انحراف محورها الطولي عن اتجاه الطيران. ويكون تفاضل قوة الرفع المطبق على الطائرة ووزن الطائرة مضروباً بتجيب زاوية تسلق الطائرة، مساوياً الصفر.
عناصر الإقلاع: تتلخص عناصر إقلاع الطائرة بتسارعها في أثناء الدرجان وسرعتها لحظة ترك الأرض (المهبط) وزمن (مدة) درجان الطائرة على الأرض ومسافة درجانها حتى تقلع ثم مسافة إقلاع الطائرة الكلية.
أ ـ تسارع الطائرة في أثناء الدرجان: ويحسب بأخذ محصلة القوى الطولية (قوة دفع محركات الطائرة، وقوة الكبح الجبهيّة وقوة احتكاك الطائرة بالأرض) مقسومة على كتلة الطائرة (وتساوي وزن الطائرة مقسوماً على التسارع الأرضي).
تؤخذ القيمة الوسطى لقوة دفع محركات الطائرة في أثناء الإقلاع، عندما تكون سرعة الطائرة صفراً، وعند سرعتها لحظة ترك الأرض. وتقدر القيمة الوسطى لقوة الكبح الجبهية عادة بنصف قوة الكبح الجبهية المؤثرة في الطائرة لحظة ترك الأرض. أما القيمة الوسطى لقوة احتكاك الطائرة بالأرض التي تبلغ قيمتها العظمى عند بدء الحركة فتساوي وزن الطائرة مضروباً بعامل احتكاك عجلات الطائرة بالأرض. وتكون قوة احتكاك الطائرة بالأرض صفراً عندما تبلغ سرعة الطائرة سرعة تركها الأرض.
ب ـ سرعة الطائرة لحظة النهوض وترك الأرض: وهي السرعة الدنيا المطلوبة لتترك الطائرة أرض المهبط، وتكون زاوية الهجوم الحسابية في هذه الحالة بين 510 و513 لأغلب الطائرات.
تحسب قيمة سرعة ترك الأرض عندما يكون وزن الطائرة مساوياً قوة الرفع، وتحسب قوة الرفع على أساس جداء نصف عامل الرفع في كثافة الهواء في مربع سرعة الطائرة في مساحة سطح الجناح.
ج ـ زمن درجان الطائرة على الأرض: ويحسب على أساس سرعة الطائرة لحظة ترك الأرض مقسوماً على تسارع الطائرة. ويقدر هذا الزمن عادة بين 20 و40 ثانية تقريباً لأنواع الطائرات كافة.
د ـ مسافة درجان الطائرة على الأرض للإقلاع: وهي المسافة التي تدرج فيها الطائرة على أرض المهبط منذ بدء حركتها على ثلاث عجلات أولاً ثم على عجلتين حتى لحظة تركها الأرض (انظر الشكل1) وتساوي مسافة الدرجان زمنه مضروباً بالسرعة الوسطى في أثناء الدرجان وتراوح بين 600 و1200 متر تقريباً.
هـ ـ مسافة إقلاع الطائرة الكلية: هي مسافة درجان الطائرة مضافاً إليها المسافة الجوية التي تقطعها الطائرة في الهواء حتى تبلغ ارتفاع خمسة وعشرين متراً.
تعليق