مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات

من طرف **STAR** 2016-08-22, 11:06 am

القطع العاملة :

الطوافة هي طائرة قادرة على الطيران في اي اتجاه وتحوم في الهواء دون حصول اي خلل فيها او فقدان لتوازنها ، فبدل الاجنحة الثابتة تمتلك جانحا متحركا يسمى المروحة تقوم مقام الجناح والفراش الطائرات التقليدية ، ان اهم قطعة عاملة في الطوافة هي : راس المروحة : وهو مؤلف من مجموعة متشابكة من قضبان معدنية ومفاصل وصفائح تربط المحركات وغرفة قيادة الطيار مع ارياش المروحة .
تدير المحركات راس المروحة بسرعة فائقة مسبببة بذالك دوران الارياش الموصولة بالراس حيث تعمل مثل اجنحة طويلة ورفيعة وهذا يولد قوة تسمى << قوة الرفع >> تجعل الطوافة ترتفع في الهواء ، كذالك يوجد على الطوافة مروحة اخرى اصغر من الولى مركبة على الذيل تقوم بمنع الطوافة من الدوران السريع .
باستطاعة الطيار ان يوجه الطوافة الى جهات مختلفة بالضغط على عصا القيادة في حجة الطيار عصا القيادة هذه تعدل الميلان بزواية راس المروحة او بالارياش .
تقع حجرة الطيار قبالة المحركات وتحتوي على نوافذ كبيرة تسمح للطيار ان يشاهد بكل وضوح كل ما هو امامه وحواليه ، وذراع الدفع او العمود يمتد على طول جسم او هيكل الطوافة وصولا الى قسم الذيل .
ان الطوافات بشكل عام مركبات مفيدة من عدة نواحي فهي تقلع وتهبط في اماكن صغيرة و ضيقة لا تجاريها في ذالك الطائرات التقليدية بها المضمار ، كما تتميز بقابليتها العالية على شحن مختلف انواع البضائع من مختلف الاحجام والانواع كسلع و الاسلحة والافراد والاليات بل ان بعض المروحيات لها القدرة عى شحن مروحية اخرى بكاملها .....

توليد الطاقة في المروحية :

زدت اوائل الطوافات التي صنعت في الثلاثينات والاربعينات بمحركات شبيهة بمحركات السيارات التي تعمل على طاقة البنزين ، قد حصل تطور في الخمسينات حيث تم تركيب عمود توربيني عليها وبهذه العملية اصبحت المحركات العاملة على الكيروسين تنتج قوة اكبر من نظيراتها العاملة على البنزين باقل كلفة وابطاء احتراق ، في سنة 1955 كانت الطوافة الفرنسية ALOUETTE من اول الطوافات التي استعملت هذا النوع من المحركات ولا تزال كل طوافات العالم تستعمل هذا العمود التوربيني كمحرك اساسي لغاية اليوم وجميع الطوافات ما عدا الطوافات الصغيرة منها هي مزودين بمحركين توربنين عوض عن محرك واحد وهذا يعود لسببين هما :

اولا : ينتج المحركان التوربينيان قوة دفع اكبر من المحرك الواحد
ثانيا :المحركان اكثر امانا من محرك واحد بحالة حصول اي خلل فاذا تعطل محرك وفقد طاقته يبقى المحرك الثاني شاغلا كي يمكن الطيار من الهبوط مع السيطرة الكاملة على الطوافة .

الصورة اعلاه توضح طريقة عمل المحرك التوربيني :

يدخل الهواء في مقدم المحرك التوربيني عبر مروحة شافطة وهي عبارة عن فراش متعدد الارياش يتابع الهواء سيره عبر مروحة ضاغطة تدفعه الى حجرة الاحتراق ، هنا يبخ الوقود في الهواء فيشتعل بفعل شرارة كهربائية فهذا المزيج من الوقود والهواء يحترق ويبداء بالتمدد عبر المحرك وصولا حتى انبوب العادم لكن في طريقه اليه يمر عبر التوربين ويجعله يدور ان هذه العملية تقدم الطاقة لبرم عمود المروحة ......

الاقلاع :

عندما يدير الطيار المحرك تبداء ارياش المرحة بالدوران البطيء حين يبلغ المحرك سرعة الطيران وتدور ارياش المروحة بسرعة كافية لرفع الطوافة يرفع الطيار ذراع السيطرة على الترجح جاعلا كل الارياش تتحرك بالتدريج دوريا وبالتساوي في هذه الاثناء تاخذ الارياش الاربعة دور جناحي الطائرة العادية وتبداء بالارتفاع ، مع الوقت تزداد قوة دفع للارياش وتتغلب على وزن الطوافة الكبير فتمكنها من ان تصعد عموديا الى الجو ، تقلع الطوفات عادة باتجاه الريح لتحصل على ارتفاع اضافي لكن اذا كان تغيير اتجاهها عن مجرى الريح ضروريا يضغط الطيار على الداوستين لضبط معدل قوة الدفع الناشىء عن مروحة الذيل الصغير ، لكن عن طريق تعديل قوة الدفع الاساسية او تتعرض الطوافة حينها للدوران السريع والتمايل roll اما من جهة او من جهة اخرى .....

طريقة عمل الارياش :

تبداء الارياش بالدوران بموازة الارض فتولد رفعا خفيفا لكن عندما يقوم الطيار بتشغيل جهاز الرفع يصعد الطرف الامامي لكل ريشة فينساب الهواء بسرعة فوق الريشة اكثر من انسيابه تحتها وعهذ يخفف من ضغط الهواء فوق الريشة ، فيولد امتصاصا للهواء ويتسبب برفع الطوافة عن الرض وبتسريع الرياشش اكثر فاكثر تتتم عملية الرفع ثم الصعدو الى اعلى ولزيادة سرعة المحرك ايضا يستعمل الطيار مخنق ذراع التشغيل الجماعي throttle collective control كي يزيد من قوة الرفع العمودي للطوافة ..........

دور القرص المتراوح في عمل المروحية :

ينقل القرص rotor
axle المترواح حركات الضوابط الى الارياش ويتكون هذا القرص من قسمين : القسم الاعلى يدور مع راس المروحة بينما القسم الاسفل يبقى متوقفا وبين هذين القسمين يوجد وسادة تنقل تعليمات الطيار من النصف الاسفل الى النسف الاعلى فاذا ارتفع القرص باكمله عنئذ تدور كل الارياش بنفس المقدار ويزداد الرفع بالتساوي حول قرص المروحة لكن اذا انحرف القرص تعلوا الارياش عند مرورها فوق الجانب الفوقي من القرص ثم تهبط في الجانب المقابل ويحصل من جراء هذا رفع اضافي في جزء واحد من قرص المروحة ......

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Rotor1

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Rotor1

التحويم :

تكمن احدى الميزات الاساسية والرئيسية للطوافات المتفوقة على الطائرات ذات الاجنحة الثابتة في قدرتها على التوقف في الهواء وتسمى هذه العملية << التحويم >> تولد اجنحة الطائرة رفعا كافيا لكي تعطي دعما ضروريا لوزن الطائرة اثناء طيرانها بسرعة فائقة وبالمقابل تنتج رياش المروحة على الطوافة قوة الرفع حتى و لو كانت متوقفة في الهواء ويعود هذا الى الارياش الدائرة بسرعات بالغة ، اذا اراد الطيار ان يحوم يثبت عصا القيادة في موضع مركزي للحفاظ على مستوى قرص المروحة واذ حاولت الرياح المتعامدة ان تدفع بالطوافة الى الانحراف عن خط سيرها اي الانعطاف جانبيا يصحح الطيار هذا الخلل بتمييل قرص المروحة الى الجهة المعاكسة لتوليد قوة في الجهة المعاكسة وتثبيت المروحة ، ان عملية التحويم لها منافع كثيرة خاصة في اداء مهمات ذات طابع مدني او عسكري ففي الحالات المدنية يمكن للطوافة ان تحوم فوق سفينة معطلة وتنقذ ركابها من الغرق وفي الاستخدمات العسكرية يمكن للطوافة ان تتوقف وتحوم وسط غابة كثيفة من الاشجار للانقضاض على فريستها وتدميرها

الصورة اعلاه :

- مروحة صغيرة في الذيل تنتج قوة جانبية لمنع الطوافة من الدوران السريع
- القوة التي تدير الارياش في وجهة واحدة قادرة ايضا على دفع الطوافة باكملها الى الجهة المعاكسة .
- الطافة دون مروحة ذيل تدور بسرعة وتتمايل اما اذا لها مروحة ذيل تبقى متوازنة .

يتم نقل الطاقة من المحرك بواسطة عمود يدور 20.000 دورة في الدقيقة لكن علبة التروس تخفف من سرعة الدوران الى ان تصل الى 250 دورة بالدقيقة لكنها تظل تدور بقوة اكبر ومن جهة اخرى يبرم عمود ثان مروحة الذيل

الطيران الى الامام :

عند بلوغ الطوافة السرعة اللازمة تزداد قوة الرفع على جانب اكثر من الاخر ، واذا كانت ارياش المروحة صلبة فانها تميل نحو الجانب المدعوم قليلا من قوة الرفع فينحرف عندئذ قرص المروحة الى جانب مما يمكن الطوافة من تغيير اتجاهها حائدة عن خط طيرانها السوي

لتفادي هذه المشكلة يقام بتركيب مفاصل قلابية متصلة بالارياش حيث تسمح لها ان تنحني او ترتفع مستوعبة هكذا كل التغيرات في قوة الرفع اثناء دوران الارياش .
سرعة الطوافة محدودة انها لاتطير اكثر من 400 كلم بالساعة وبمجرد بلوغ هذه السرعة يقترب كل طرف من اطراف الارياش المجابهة للهواء من سرعة الصوت ، وفي هذه الحالة يبداء الهواء المحيط بالريشة بالتبدد فتفقد الطوافة قوة الرفع هنا على الطيار ان يزيد من قوة الرفع كما عليه ان يزيد من ميلان كل الارياش لكن عندما تتحرك الارياش نحو ذيل الطوافة يصبح الميلان كبير جدا لتوليد قوة رفع في تيار هوائي بطيء ومرة اخرى تفقد الطوافة قوة الرفع .

عند اتجاه كل ريشة من ارياش المروحة نحو مقدمة الطوافة تزداد سرعة الهواء العابر فوقها من جراء سرعة الطيران وهذا يولد رفعا اكثر فيعلوا عندئذ طرف الريشة انما نفس الريشة المتجهة نحو ذيل الطوافة تبتعد عن الرياح الاتية صوبها ...من جهة ثانية يخف تدفق الهواء المار فوقها بسبب سرعة الطوافة فينتج من جراء هذا رفع اقل فيهبط طرف الريشة مسببا بذالك ارتفاعا وهبوطا للارياش اثناء دوارنها

1- تيار الهواء الهابط الذي تولده الارياش يندفع وراء الطوافة وتبدء بالطيران الى الامام

2 اذا دفع الطيار بعصا القيادة الى الامام ينخفض مستوى قرص المروحة

3 عندما يضع الطيار عصا القيادة في موضع مركزي يستقيم قرص المروحة افقيا ويتم الارتفاع عموديا

الهبوط :

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات HeloLanding-by-RG.Brady

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات HeloLanding-by-RG.Brady

مع ان الطوافات قادرة على التحويم والتسلق والانحدار في الهواء محافظة دوما على توازنها ، انما من النادر ان تقوم بالهبوط عموديا فالطيار الذي يريد الهبوط عموديا لايملك مجال الرؤية المباشرة بما يحدث تحت الطوافة ، الا اذا بقيت دائرة اثناء هبوطها وفي هذه الحالة لا يضمن الطيار حصول حادث ما للذيل بمجرد ارتطامه بجسم ما على الارض فعند اقتراب الطوافة من الارض تحدث التيارات الهوائية التي تولدها ارياش المروحة اضطرابا كبيرا مما يجعل الطوافة تهتز هزا عنيفا ، وللخروج من هذا المازق تصمم الطوافات بطريقة تسمح لها بالهبوط ضمن زاوية تدعى << هبوط انحداري >> لكن اذا اردت الهبوط في المطار فانها تستعمل نظام الحط باجهزة القياس ILS فترسل اشارات لا سلكية من الارض الى الطوافة وتستعمل لتحديد مقعها بالنسبة الى الهبوط الانحداري المسجل على نظام الحط باجهزة القياس الموجودة امام الطيار ، واذا اراد الطيار ان يخفف من العلو ينزل ذراع التحكم بالانحدار كي يخفض من زاوية ارياش المروحة .

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Atterrissage

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Atterrissage

اذا حاولت المروحية الهبوط عموديا فان تيارات الهواء الهابط تسبب باضطرابات في مجرى الهواء العابر تحتها وتجعلها تتارجح ، لكن لكي تتفادى الطوافة اثار هذه الاضطرابات تحط عادة ضمن زواية الهبوط التي تتناقص من الاعلى الى الاسفل بزواية 40-60 درجة ......

اجهزة التحكم والسيطرة :

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات 21412212lynxcockpit

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات 21412212lynxcockpit

ليس من السهل قيادة الطوافة ، فالطيار يستعمل يديه وقدميه وعينيه لتشغيل كل الاجهزة الخاصة بالطيران .انه دوما يقوم بتعديلات طفيفة على الاجهزة كي يحافظ على توازن الطوافة وادائها الصحيح وفوق كل هذا عليه ان يشغل اجهزة الملاحة والاتصالات فاذا كانت حربية عليه يجب عليه حينها بتشغيل انظمة التسليح و التهديف على متنها لذالك تجهز معظم المروحيات القتالية بطيار وضابط للاسلحة تتلخص مهمته في تولي انظمة ادارة النيران والتصويب في الطوافة من اجل تخفيف الضغط على الطيار ومنحه القدرة على اداء افضل في القيادة و المناورة بالطوافة .
تظهر نتائج عمل اي جهاز من الاجهزة على لوحة تحتوي كل الادوات الازمة لتشغيل هذه مركزة تماما امام الطيار فمهمة الطيار دوما مراقبة لوحة الاجهزة كما مراقبة ما يدور حواليه في الخارج ، فيتم تركيب اجهزة التشغيل على جانبي لوحة الادوات اذا كان طاقم الطوافة مؤلفا من شخصين فيخول هذا سير العمليات القائمة بالنتظام كذالك قضبان التحكم والدواسات مركبة على جانبي حجرة الطيار لاجل هدف واحد وهو تولي مساعد الطيار القيادة في الحالات الطارئة .

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Helicoptermrvcsetcomple

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Helicoptermrvcsetcomple

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Helicoptercontrols

الصورتان اعلاه :

تقع عصا القيادة الدورية cyclic stick مقابل الطيار فهي تتحكم بوجهة طيران الطوافة برفع وتنزيل ذراع التحكم الجماعي بالترجح collective lever module الموجود على جانب الايسر للطيار يحصل تعديل بمقدار الرفع الذي تولده المروحة الرئيسية وببرم ايضا قبضة اليد على ذراع التحكم الجماعي يسيطر الطيار على سرعة المحرك ويستطيع ايضا استعمال دواستي القدم tail rotor pedals لتغيير الدفع الصادر عن مروحة الذيل مسيرا الطافة نحو جهات مختلفة....

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Hz11p

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات Hz11p

1-تقوم عصا القيادة الدورية cyclic stick بتسير الطوافة الى الوراء الى الامام او الى الجانب الايسر و الايمن
2-اثناء التحويم تدير الطوافة دواستا التحكم اما الى الشمال او اليمين
3-ذراع السيطرة الجماعية على الترجح collective lever module يرفع او يخفض من علو الطوافة

من طرف **STAR** 2016-08-22, 11:08 am

المناورات :

الطوافة هي طائرة خفيفة لديها القدرة على امالة قرص المروحة كي تمكن المحركات بتوجيه الطوافة الى اي جهة من الجهات .ولهذا فانها تعلوا وتهبط وتنحرف عن خط طيرانها تطير الى الامام وتتراجع الى الوراء تحت السيطرة الكاملة ولكونها تملك كل هذه المزايا السيطرة الحسنة تستخدم بالمناورة والتحويم فوق مناطق وعرة ، ان بقدرتها ان تحط في فسحة صغيرة او تهبط على قمة جبل او اعلى سفينة ، هناك انواع عديدة من الطوافات منها : الحربية - الاستكشافية - والمراقبة - مثلا : المروحية HueyCobra .وهي نموذج رائع للقيام بالمناورات البارعة تطير بسرعة على علو منخفض جدا حيث تلامس تعاريج الارض حتى لايمكن لاي جهاز ردار اكتشافها ومهاجمتها .....ومن هذه الناحية اصبحت الطوافة سلاحا فعالا في الحروب الحديثة فانها تراقب تحركات العدو كما توجه الطائرات للاغارة على الاهداف المحددة اما بالنسبة للمستقبل فسيتم استعمالها في مطاردة طوافة العدو.......

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات IMG_8400

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات IMG_8400

تحتوي بعض الطوافات ارياشا دون مفاصل وتعوض عن هذا النقص بتركيب مقطع مرن متصل بمحور المروحة يدور هذا المقطع مثل ريشة لها مفصل لكن بطريقة منضبطة اكثر وهذا يخول بعض المروحيات مثل : MIL-MI28 // APACHE ان تطير بطرق لا تضاهيها اي طوافة اخرى وهذا الطراز يقوم بتدحرج والتقلب والطيران راسا على عقب ، فاذا حاولت طوافة اخرى مزودة بارياش عادية القيام بهذه المناورات فقوة الهواء الضاغطة على وحدة المروحة تكسر الارياش او تسبب بشق اذرع التوصيل ........

حالات الطوراء :

عند حصول عطل في المحرك او في مكان اخر تنقطع الطاقة عن المروحة الرئيسية ، لكن هذا الامر لا يتسبب بتحطم الطوافة فالمروحة دون طاقة تخفف من سرعة دوارنها ومعها تفقد قوة الرفع فتبداء الطوافة بالانحدار لكن بهذه الحالة ينعكس اتجاه الهواء الذي يمر عبر المروحة الرئيسية من اسفل هيكل الطوافة الى اعلاها فيولد
قليلا من قوة الرفع ، اذن على الطيار ان يبقي المروحة << دون طاقة >> في حالة الدوران لسبب ان هذه المروحة لها مفعول مشابه لجناح الطائرة ، ولذالك يحتاج الطيار اليها لاحقا ان لم يتم استرجاع الطاقة انما يتفادى هذه المشكلة بتغيير زاوية الارياش ........اذا فقد المحرك الطاقة اثناء الطيران البطيء او التحويم يخفض الطيار مقدم الطوافة الى اسفل كي يزيد من سرعتها ويبقى المروحة دائرة باقصى سرعة وعند هبوطها الاضطراري يحصل تغيير جديد في زاوية الريشة فتنتج قوة رفع كافية للتخفيف من صدمة الهبوط ......كل الطوافات عدا الصغيرة منها والعاملة في نطاق العمليات البحرية مجهزة بمحركين لاجل تامين الحد الاقصى من السلامة ......عندما تفقد الطوافة الطاقة ويليها قوة الرفع ينزل الطيار اولا ذراع الترجح كي يحافظ على دوران المروحة لكن عندما تكون بمحاذاة الارض يرفع الذراع ليمكن المروحة من توليد رفع كاف لاجل تخفيف سرعة الهبوط ثم تاخذ وجهة الاقتراب المحكم ويحط بسلام ..........

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات

مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات

رد: مفاهيم عامة حول عمل المروحيات والطوافات