الأقـــلاع والـــهــبــوط

الأقـــلاع والـــهــبــوط

إقلاع الطائرة:

الأقـــلاع والـــهــبــوط 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.

حركة الطائرةوالقوى المؤثرة فيها عند الإقلاع: يشمل الإقلاع المراحل التالية: الدرجان والنهوض (ترك الأرض) والتسارع مع كسب الارتفاع (الشكل 1).

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):

(1) قوة الرفع، وهي قوة دينامية هوائيةaerodynamic تتكوّن على سطوح الرفع في الطائرة (أي الأجنحة) نتيجة حركتها في الوسط الهوائي.
(2) وزن الطائرة.
(3) قوة دفع المحرك: وهي قوة موجهة باتجاه محورالطائرة 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.
وبعد دفع العجلة الأمامية ووضع الطائرة بزاوية الهجوم (أي الزاوية المحصورة بين محور الطائرة الطولي وشعاع سرعة الطائرة) تضاف مُركّبة قوة الرفع العمودية إلى مجموع القوى العمودية المؤثرة في الطائرة في أثناء درجانها على عجلتين (الشكل 3) ويختفي في هذه المرحلة تأثير قوة رد الفعل العمودية قر2 في نقطة الارتكاز على الأرض، كما تختفي قوة تأثير الاحتكاك بين العجلة الأمامية والأرض في حين يتناقص تأثير قوة رد الفعل العمودية قر1 في نقطة الارتكاز على الأرض، وتأثير قوة الاحتكاك بين العجلات الرئيسة والأرض، بسبب تزايد قوة الرفع المطبقة على الطائرة.

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 الطائرةووزن 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 الطائرةعلى 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 الطائرةلحظة النهوض وترك الأرض:

وهي السرعة الدنيا المطلوبة لتترك الطائرة أرض المهبط، وتكون زاوية الهجوم الحسابية في هذه الحالة بين 510 و513 لأغلب الطائرات.