درس عن الطائرات الصغيرة و مبادئ الطيران

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته،،،

اليوم إن شاء الله ولأول مرة في هذا المنتدى سأضع درس عن الطائرات الصغيرة وما يتعلق بها ...
وأرجو ان تستفيدوا من إن شاء الله..
أبدأ بحول الله ...

الطائرات، أنواعها و مبادئها

إذا تكلمنا عن الطائرات الصغيرة أو طائرات الهواة بغض النظر عن الحجم فإننا نجدها على نوعين مختلفين من حيث المبدأ و لكلٍ ميزاته و عيوبه و إستخدامه. هناك طائرات صغير ذات الشكل العادي مثل التي في هذه الصورة (أعلى) و هي الأكثر شيوعا لأسباب كثيرة سوف نذكرها.

النوع الثاني هو طائرات الهيليكوبتر. و أقل شيوعا نسبيا. مثل التي في الصورة (أسفل)

و كلا النوعين يعتمد على نفس فكرة الأجزاء الثلاثة (الجسم و الأجنحة \المحرك \ أجهزة التحكم و ما يختصها)


الطائرات الشراعية

الطائرات العمودية

جميع الطائرات بإختلاف أنواعها تعتمد على نفس مبادئ الأيرودينيميكس و لا داعي للخوض فيها بتفاصيل و إنما ساذكر المبدئ و كيف يطبق. جميع الأجنحة أو ريش المراوح تتبع هذا الشكل تماما. و ذلك نظرا لأن هذا الشكل عند مروره في الهواء يسبب إختلاف في الضغط الجوي من ناحيتي الجناح، في الشكل هي الناحية العليا و الناحية السفلى. هذا الشكل الإنسيابي يسبب تكوين ضغط جوي أعلى في أسفله و ضغط جوي أقل في أعلى. و نظرا لأن التوازن يفرض معادلة الضغطين فإن أسهل و سيلة لذالك هو رفع الجسم (في هذه الحالة الجناح) إلى أعلى. و بالتالي يرتفع الجسم ، جسم الطائرة عن طريق قوة الرفع المبينة بالسهم في الشكل و كلمة Lift . و كلما زادت زاوية ميلان الجسم أو الجناح كلما كانت مقاومة الهواء أكثر و كلما كانت قوة الرفع أكبر و أكبر. و على هذا المبدأ تعتمد ملاحة الطائرات. فكيف ترتفع الطائرة إلى أعلى إلا إذا زادة زاوية ميلان الجناح و بالتالي يرتفع الجسم إلى أعلى. و نفس المبدأ مطبق على الأجنحة الرأسية (Rudder ) كما في ذيل الطائرات العادية.

أعتقد هذا يفي بغرض المبدئ و لمن إشتبهت على نقطة فليسأل.




سأبدأ بشرح مبسط عن الطائرات الهيليكوبتر عيوبها و ميزاتها إن شاء الله

الطائرات العمودية-الهيليكوبتر



الميزات:

1) لا تحتاج إلى مدرج أو مسافة للإقلاع و الهبوط، و إنما الإقلاع و الهبوط عموديا ، و بالتالي قد يناسب هذا النوع أغلب المجاهدين نظراً لعدم توفر مساحة كافيه أمنة كمدرج. و معنى ذلك أن الإقلاع قد يكون من فوق أسطح المنازل أو من الحوارى و ذلك من غير وجود أي خطر أمني على المجاهد.

2) نسيبا أصغر حجما من الطائرات العادية، لأن هناك إمكانية طي الأجنحة و فك الذيل (كما في الصورة شمال) و بالتالي هذا يؤثر على عدة أشياء منها: سهولة التنقل و الإطلاق نظريا من أي مكان. الحجم الصغير أصعب في الكشف، نظراً لأن المساحه المرئية من جسم الهيليكوبتر الطائرة من أسفل أصغر بكثير من الجسم الطائرة العادية المرئي من أسفل، بإختصار الهيليكوبتر أصعب في الكشف أثناء الطيران.

3) مصنوعة كليا من البلاستيك، و ذلك لأن أغلبها يدخل في عملية ميكانيكيةة و بالتالي الخشب لن يفيد. و جود البلاستيك يعطيها متانة أكبر و قدرة على تلقي الصدمات أكثر، لا أعني بالصدمات صدمات الرصاص أو ما شابه و لكن أقصد صدمات عند الهبوط مثلاً

4) أكثر إستقرارا في الجو و التصدي للرياح العكسية Cross wind . نظراً لصغر مساحة الجسم كما ذكرنا فإنا أكثر إستقرارا في الجو و نسبة السقوط Stall أو الإنحراف صغيرة جدا مقارنة بالطائرة العادية. هذا بالإضافة إلى أن هذه الطائرات ذات الحجم الكبير تستخدم ال جيرو Gyro و هو يعمل عل تغير حركة المراوح و الريش في الإتجه المعاكس إذا أحست بتغير غير الذي يريده المتحكم، ويعني إذا أحسس الجيرو بريح عكسية مثلا (تغير لا يريده المتحكم) فإنه يقوم بتحريك الأجزاء بطريقة تعادل الريح و بالتالي تبقى الطائرات في نفس الإتجاه و الإرتفاع دون تغيير.

العيوب:

1) غالية نسبيا، و هذا الكلام يشمل الجسم و أنواع المحركات الملائمة و أجهزة الإرسال

2) بالنسبة للمبتدئ في إستخدام الطائرات ذات التحكم عن بعد فهي صعبة التحكم في الأول و لكن من إستعان بالله فلا يخيبه الله و من كان صادقا سهل الله الأمر عليه.

3) نسبيا هي أعلى صوتا من صوت الطائرة العادية و ذلك نظرا لوجود حركات ميكانيكية أكثر و عدة أسباب أخرى.

بالنسبة للطائرات الهيليكوبتر فإننا نرى الجسم و مروحة أفقية بالأعلى و مروحة رأسية في أخر الذيل. السبب في ذلك أنه في حالة عدم و جود مروحة الذيل فإنه في الجو سيقوم جسم الطائرة باللف في عكس إتجاه لف المروحعه العلوية. و ذلك يعرف بظاهرة العزم و العزم المضاد. و بالتالي فكرة مروحة الذيل أن تقاوم هذا العزم عن طريق سحب الهواء إلى الإتجاه المعاكس. و نستنتج أن مروحة الذيل هي المسؤولة عن تحريك الهيليكوبتر إلى اليمين و اليسار عن طريق تقليل أو تسريع سرعة المروحة أو عن طريق تغير زاوية ميلان ريشات المروحة.

أما بالنسبة عن المروحة الرأسية فهي المسؤؤلة عن الإرتفاع و الهبوط و التحرك إلى الأمام و الخلف و لا داعي للدخول في تفاصيل أكثر من ذلك.

المهم......

نسيت أن أذكر ان جميع الطائرات تأتي في مقاسات مختلفة، فبالنسبة للهيليكوبتر فهناك مقاسات 0.30 و 0.40 و 0.60 مثلاً و هذه الأرقام هي مقاسات الطائرات و في نفس الوقن مقاس المحركات الملائمة لها. لأنهم عندما يقولون أن هذه الطائرة مقاس 0.40 فهم يقولون ذلك لأنهم يعلمون أن محرك مقاس 0.40 هو الذي يستطيع حمل طائرة بهذا الوزن و الحجم. و هكذا.



ملاحظة أخرى هي أنه إذا أردنا إضافة كاميرا مثلا فإن المكان الوحيد للإضافة هو أسفل جسم الهيليكوبتر و بالتالي لن يؤثر في توازن الطائرة.





الطائرات الشراعية




الميزات:

1) أرخص و أكثر إنتشاراً.و خفيفة في الوزن و ذلك لأنها تستخدم خشب البلسا في الصناعة و في بعض الأحيان يستخدمون الفوم المقوى.

2) أسهل للمبتدئين من حيث التحكم.

3) ميكانيكيا غير معقدة و بالتالي سهل إصلاح أي عطب عدى المحرك

4) مصنوعة من الخشب و بالتالي صعب إلتقاطها بالرادار

العيوب:

1) الحجم الكبير قد يصبح عائق في النقل.

2) تحتاج إلى مدرج للإقلاع و الهبوط و بالتالي للمجاهد في المدن قد يكون هذا صعب أن بتوفر مدرج ذا طول مناسب للإقلاع و الهبوط

3) مصنوعة من الخشب و بالتالي غير صلبة و لا تتحمل رضوض كثيرة.

4) من الأسفل مساحة الطائرة و بالأخص الجناح كبيرة و بالتالي قد يكون هناك إمكانية أعلى في أن تكتشف أثناء الطيران.


تتكون الطائرات العادية من عدة أجزاء مهمة في عملية الطيران و التحكم و هي كالأتي:

1) الجسم

2) الجناح الرئيسي

3) الذيل.

بالنسبة للجسم فهو شكل إنسيابي و نرى أن هذه الطائرات الخشبية لها بطن بالداخل لوضع أجهزة الإستقبال و المواتير الكهربائية و تانك الديزل للمحرك و كلما كبر حجم الطائرة كلما كبر حجم الجسم أو البطن و كلما كبرت الأجزاء المستخمدة.


جسم الطائرة Fuselage يبتدئ بحامل يوضع عليه المحرك و ينتهي بالذيل.

بالنسبة للجناح فهو أحد العوامل الأساسية في الطائرة. طول الجناح من الطرف للطرف هو أحد الأرقام الأساسية في إختيار الطائرة، 170 سم هو الطول المناسب لطائرة لنفس الإستخدام الذي نريده. و كلما زادت المسافة زادت مساحة الجناح و بالتالي أصبحت الطائرة أكثر إستقرارأً و أصعب للصقوط أو الجنوح أثناء الطيران. و أصبحت أقدر على حمل وزن أكثر. و لكن في هذه الحالة أصبحت أسهل إكتشافاً في الهواء لكبر جناحها.

بالنسبة للذيل فهو يعطي توازنا لحركة الطائرة و يمنعها من التذبذب و الإرتجاج.

هناك عدة أجزاء متحركة في الطائرة يجب أن نعرفها.

· لنبدأ بالجناح: الجناح به جزأان متحركان كما نرى في الصورة و يطلق عليهم Aileron لا أعلم ترجمة لها للأسف. و لكن و ظيفة هاذان الجزْان هو تحريك الطائرة حول محورها الذي يمتد من الذيل و حتى المحرك. يعني انه يقوم بلف الطائرة حول محورها. لنفترض أننا ننظر إلى الطائرة من الأمام. إذا تحرك الجزء على اليمين إلى الأعلى و الجزء اليسار إلى الأسفل فسوف تتحرك الطائرة حول محورها مع عقلرب الساعة. و يمكن القباس على هذا المثال. هناك معلومة أخرى هي أنه كما ترى في الصورة ، نصفي الجناح الرئيسي ليسا على مستوى واحديعني من منظر أفقي ترى أنهم على شكل رقم سبعة و ذلك يعطي إستقرارا أكثر و عدم التأثر بسهوله من التيارات الهوائية.

· أما بالنسبة للذيل فهناك جزأن متحركان لهما تأثير مهم على الحرك كما نرى في الشكل هناك .

o هناك الموجه Rudder و هو المسؤول عن توجيه الطائرة يمنا و يسارا دون تغير زاوية الطيران ، لو نظرنا من الأمام مرة أخرى فإذا تحرك الموجة إلى اليمين نجد أن الطائرة تتحرك و تتوجه إلى اليمين و العكس بالعكس كما هو موضح هنا.


Rudder

o بالنسبة للجزء الثاني و هو الرافع Elevator هو المسؤول عن توجيه الطائرا رأسيا يعني إلى الأعلى و الأسفل.


Elevator

هذا بالنسبة للأجزاء المتحركة في الطائرة

أريد أن أذكر بكيفية تقييم الطائرة من ناحية المقاس. بالنسبة لهذه الطائرات فهناك عاملان للقياس ، أولاً طول الجناح من الطرف للطرف و كلما زاد كلما كان أحسن. العامل الأخر هو مقاس المحرك الذي يلائمه و كما أن الهيليكوبتر تقاس بـ 0.30 أو 0.60 فهذه الطائرات تستخدم نفس الأسلوب. و أعيد و أقول أن هذا هو مقاس المحرك المناسب لهذه الطائرة و بالتالي وزن الطائرة و حجم جناحها مأخوذ في الحسبان و بالتالي لا داعي للقلق إذا قمت بشرائ الطائرة جاهزة لأنك لن تحتاج لحساب القوة المطلوبة أو الوزن أو خلافه.

في مشروع كهذا سوف نحتاج إلى طائرو طول الجناح من الطرف للطرف حوالي 170 سم و مقاس المحرك 0.60 أو أكثر.

أريد أن أذكر أن المحركات المستخدمة في الهيليكوبتر تختلف عت التي في الطائرات العادية و ذلك لأن الأولى تعمل على توصيل الحركة على محور رأسي أما في النوع الثاني تعمل على توصيل الحركة على محور أفقي.


أعتقد أن هذا يشمل أغلب ما يتعلق بأنواع الطائرات و مبادئ بسيطة للطيران. أتمنى أن لا أكون قد نسيت شيئأً و الله المستعان.

إن شاء الله في الدرس التالي سوف نتكلم عن المحركات و أنواعها و كيفية عملها و الله المستعان و هو درس بسيط و ليس طويل.

مشا الله ... موضوع رائع
شكرا لك على هذا الموضوع الابداعي
لك مني جزيل الشكر
سلمت أناملك