صورة للطائرة العمودية في الجو
من المحتمل أن يظن معظم الأشخاص الذين ليس لديهم علاقة مباشرة بالطيران، عندما يرون هذه الطائرة في الجو أو واقفة على الأرض، «يا له من هليكوبتر صغيرة ممتعة!» - وهذا ما يعتبر خطأً. إن هذا التشابه الخارجي هو كل ما فيها. الحقيقة هي أن مبادئ الطيران للطائرة العمودية وطائرة الهليكوبتر تختلف تماماً.
لماذا تطير الطائرة العمودية
في طائرة الهليكوبتر، تُولد قوة الرفع والدفع من دوران المروحة الرئيسية (واحدة أو أكثر)، والتي تُزوّد بعزم دوران مستمر ينقل من المحرك عبر نظام معقد من النقل. يقوم جهاز التحكم في الطيران بتغيير مستوى دوران المروحة في الاتجاه المطلوب، مما يضمن الحركة الأمامية والمناورة، ويضبط السرعة.
طائرة شراعية مع محرك اقرأ أيضًا في موقعنا عن نوع آخر من الطائرات في الطيران الخفيف - الطائرة الشراعية مع المحرك .
تجد هنا قصة عن المظلة المحرك والشراع . تعرف على أنواع الطائرات ذات الأجنحة اللينة المدفوعة بالمحركات.
الطيران بالطائرة العمودية
إن تصميم ومبدأ عمل الطائرة العمودية مختلف تماماً، وربما يكون أقرب حتى للطائرة (مثل الطائرة الشراعية أو الطائرة ذات المحرك).
تُؤمّن قوة الرفع من خلال تدفق الهواء المعاكس، و تلعب المروحة الحرة الدور الرئيسي كجناح (تُسمى عادة بالدوران). يتم تأمين الحركة الأمامية بواسطة قوة الدفع الناتجة عن محرك الطيران، الذي يتواجد إما أمام أو خلف الطائرة. فما الذي يعطي الدوران للمروحة - إنها مجرد تدفق الهواء المعاكس. تُعرف هذه الظاهرة باسم الدوران الذاتي.
من المؤكد أن هذا المبدأ تم اقتراحه من قبل الطبيعة نفسها. يمكنك أن تلاحظ أن بعض بذور الأشجار (مثل القيقب واللويز) تأتي مع ما يشبه المروحة. عند نضوجها وجفافها وانفصالها عن الفرع، لا تسقط عمودياً إلى الأسفل. تعمل مقاومة الهواء على تدوير “المراوح” الخاصة بها، ويمكن للبذور الطيران لفترة طويلة، مُبتعدة عن شجرة الأم على مسافات كبيرة. القوة الجاذبة تأخذ مجراها بالطبع، والهبوط لا مفر منه. لكن هنا تكمن مهمة عبقرية الإنسان، ألا وهي العثور على وسائل للتحكم في مثل هذا الطيران.
في الطائرة العمودية، يتم سحب القوة من المحرك إلى المروحة فقط في المرحلة الأولى من الطيران، لتزويدها بالتردد الدوراني الضروري للإقلاع. بعد ذلك - إقلاع قصير، وارتفاع - ثم يدخل قانون الدوران الذاتي حيز التنفيذ - المروحة تدور بمفردها تماماً حتى الهبوط التام للجهاز. وتعمل المروحة المُثبتة بزاوية هجوم معينة على توليد قوة الرفع الضرورية للطيران.
تاريخ الجهاز الطائر
تاريخ إنشاء الطائرة العمودية
كان أول من انخرط بجدية في البحث والتطبيق العملي لمبدأ الدوران الذاتي هو المهندس الإسباني خوان دي لا سيرفا. بعد أن بدأ في تصنيع الطائرات في بداية عصر الطيران، اضطر لتجربة كارثة منتج مختبره - الطائرة ذات المحركات الثلاثة، حول نفسه بالكامل إلى قسم لم يتم استكشافه بعد في مجال الطيران.
تمكن من صياغة وتبرير مبدئي للدوران الذاتي بعد تجارب طويلة في نفق ريحي. بحلول عام 1919، تم تطوير النموذج الأول في الرسومات، و في عام 1923، ارتفعت الطائرة العمودية C-4 لأول مرة في الجو. كان هذا الجهاز هيكل طائرة عادي، مُزوداً بدلاً من الأجنحة بمروحة. بعد عدة تحسينات، تم إقامة إنتاج صغير مماثل لهذه الآلات في فرنسا وإنجلترا والولايات المتحدة.
أول طائرة عمودية سوفيتية KASKR-1
في الوقت نفسه تقريباً، تطورت الأفكار لدى المصممين السوفييت. في قسم التصميمات الخاصة (OOK) في TsAGI، تم تطوير طائرات عمودية خاصة بهم. ونتيجة لذلك، ارتفع أول جهاز سوفيتي KASKR-1 في الهواء في عام 1929.
تم تطويره من قبل مجموعة من المهندسين الشباب، من بينهم نيكولاي إيلتش كاموف، الذي أصبح لاحقًا مصمم طائرات هليكوبتر بارز من سلسلة “كا”. من الجدير بالذكر أن كاموف كان يشارك عادةً حتى في التجارب الجوية لمنتجه.
**كانت KASKR-2 آلة أكثر تطورًا وموثوقية، وقد تم عرض ذلك على لجنة حكومية ممثلة في مطار خودينسكي في مايو 1931.
Bungee Jumping ننصح الذين يحبون الارتفاع بعدم تفويت التقرير عن أنواع مختلفة من القفز من ارتفاعات: القفز بالحبال ، القفز الشاقولي، القفز بالمظلات وغيرها.
اقرأ عن تسلق الصخور وأنواع هذه الرياضة على هذه الصفحة .
أدت الأبحاث الإضافية والتعديلات التصميمية إلى إنشاء نموذج إنتاجي أُطلق عليه اسم P-7. تم تصميم هذا الجهاز وفقًا لنموذج الطائرة الهليكوبتر ذات الأجنحة، مما سمح بتقليل الحمل على الدوار بشكل كبير وزيادة السرعة.
قد يبدو الأمر غير معقول، لكن P-7، في عام 1934 البعيد، سجل رقمًا قياسيًا للسرعة لأجهزة الطيران من هذا النوع – 220 كيلومترًا في الساعة، وهو رقم لم يتم تحطيمه حتى الآن!
لم يكتفِ ن.ي. كاموف بتطوير وتحسين جهازه، بل كان يبحث باستمرار عن تطبيق عملي له. في تلك السنوات، كان يتم استخدام P-7 في رشة المحاصيل الزراعية.
خلال عملية الإنقاذ لإزالة أول رحلة استكشافية قطبية لبابانين من كتلة جليدية في عام 1938، كان جهاز P-7 جاهزًا للإقلاع على كاسحة الجليد يرماك. على الرغم من أن مثل هذه الطائرات البحرية لم تكن بحاجة إليها في ذلك الوقت، فإن حقيقة وجودها تدل على موثوقية الجهاز العالية.
للأسف، أدت الحرب العالمية الثانية إلى قطع العديد من المشاريع الهندسية في هذا المجال. وأدى الاهتمام اللاحق الشامل بتقنية الهليكوبتر إلى تهميش الطائرات ذات الأجنحة الدوارة.
الطائرة ذات الأجنحة الدوارة في الحرب
طائرة ذات الأجنحة الدوارة A-7-ЗА
من الواضح أنه في النصف الأول من القرن الماضي، خلال هذه الفترة العسكرية بشكل استثنائي، كانت أي تطويرات جديدة تُعتبر في سياق استخدامها للأغراض العسكرية. لم تسلم الطائرات ذات الأجنحة الدوارة من هذا المصير.
أصبحت الطائرة P-7 هي أول آلة عسكرية ذات أجنحة دوارة. نظرًا لقدرتها على رفع حمولة تصل إلى 750 كجم، تم تزويدها بثلاثة مدافع رشاشة، وأجهزة تصوير، ووسائل اتصالات، وحتى مجموعة قنابل صغيرة.
شاركت كتيبة الطائرات ذات الأجنحة الدوارة A-7-ЗА المكونة من 5 وحدات في المعارك على بروز ييلنا. للأسف، لم تسمح السيطرة الكاملة للعدو على السماء في ذلك الوقت بالاستفادة من هذه الطائرات ذات السرعة المنخفضة لجمع المعلومات في وضح النهار – فقد تم استخدامها فقط في الليل، بشكل أساسي لإلقاء مواد الدعاية على مواقع العدو. من الجدير بالذكر أن مهندس الكتيبة كان لا أحد سوى م.ل. ميل، مصمم الهليكوبترات من سلسلة “مي” المستقبلية.
استخدم معارضونا أيضًا الطائرات ذات الأجنحة الدوارة. خصيصًا من أجل احتياجات البحرية تحت الماء في ألمانيا، تم تطوير جهاز بدون محرك يسمى “فوكه-أخغيلس” FA-330، والذي يعد في الأساس طائرة ذات أجنحة دوارة. كان يتم تجميعه خلال دقائق، ثم كان يتم تدوير الدوار قسريًا، فتقلع الطائرة إلى ارتفاع يصل إلى 220 مترًا، مشدودة بواسطة الغواصة المتحركة. كان هذا الارتفاع يسمح بمراقبة ضمن دائرة تصل إلى 50 كيلومترًا.
كانت لدى الإنجليز أيضًا محاولات جريئة. أثناء الاستعداد للغزو القادم في شمال فرنسا، قاموا بشكل عام بالتخطيط لدمج الطائرة ذات الأجنحة الدوارة مع جيب عسكري للاقتحام من متن قاذفة ثقيلة. ومع ذلك، حتى بعد التجارب الناجحة إلى حد ما، تم إلغاء هذا المشروع.
حيل على الدراجة يجب على من يريد تعلم الحيل على الدراجة قراءة المقالة الأولى حول هذا الموضوع - عن كيفية تعلم القيادة على العجلة الخلفية.
يمكنك قراءة عن رياضة الترفيه الجديدة المسماة “سلكلاين” من خلال هذه الرابط .
مزايا وعيوب الطائرة ذات الأجنحة الدوارة
طائرة ذات الأجنحة الدوارة مصنوعة بأيدي الحرفيين من سيرقييف بوساد
تمكن مصممو الطائرة ذات الأجنحة الدوارة من حل العديد من مشاكل الأمن وكفاءة الطيران، التي لا يمكن تحقيقها في الطائرات أو الهليكوبترات:
فقدان السرعة، على سبيل المثال، عند تعطل المحرك الأساسي، لا يؤدي إلى حدوث “دوار”.
توفر عملية الدوران الذاتي للدوار إمكانية إجراء هبوط سلس حتى في حالة فقدان الحركة الأمامية بالكامل. بالمناسبة، يتم استخدام هذه الخاصية أيضًا في الهليكوبترات - حيث يتم تضمين وضع الدوران الذاتي في حالات الطوارئ.
قصر طول مسافة الإقلاع ومنصة الهبوط.
غير حساس للتيارات الحرارية والاضطراب.
اقتصادي في التشغيل، وسهل في البناء، وتصنيعه أرخص بكثير.
إدارة الطائرة ذات الأجنحة الدوارة أسهل بكثير من الطائرات أو الهليكوبترات.
عمليا لا تخاف من الرياح: 20 مترًا في الثانية تعد ظروفًا طبيعية لها.
بالطبع، هناك أيضًا بعض العيوب، والتي يعمل المهندسون المتحمسون على تحسينها باستمرار:
هناك احتمال لحدوث “كتف” أثناء الهبوط، خاصة في الطرز ذات الذيل الضعيف.
لم يتم دراسة ظاهرة تُعرف باسم “المنطقة الميتة للدوران الذاتي” بالكامل، مما يؤدي إلى توقف دوران الدوار.
لا يمكن القيام بالطيران بالطائرة ذات الأجنحة الدوارة في ظروف احتمالية التجمد - قد يؤدي ذلك إلى خروج الدوار من وضع الدوران الذاتي.
بشكل عام، تفوق المزايا العيوب بشكل واضح، مما يسمح بتصنيف الطائرة ذات الأجنحة الدوارة كواحدة من أأمن آلات الطيران.
كيف تتزلج على اللوح كيف تتزلج على اللوح؟ نصائح للمتزلجين الجدد.
لمعلومات حول كيفية صنع لوح أصابع بنفسك وتعلم كيفية القيام بالحيل عليه اقرأ هنا .
كيف تختار الملابس لممارسة الرياضات الشتوية؟ مقال عن ملابس المتزلجين على الثلج
هل هناك مستقبل؟
طائرة هليكوبتر ذاتية الصنع
يستجيب محبو هذا النوع من الطيران المصغر بشكل جماعي لهذا السؤال بأن “عصر الطائرات الهليكوبتر الذاتية” قد بدأ للتو. لقد تجدد الاهتمام بها بقوة، والآن تُنتج العديد من الدول في العالم نماذج تجارية من هذه الطائرات.
من حيث السعة والسرعة وحتى استهلاك الوقود، تتنافس الطائرة الهليكوبتر الذاتية بشجاعة مع السيارات الخاصة المعتادة، متفوقة عليها في تعدد الاستخدامات وحرية الحركة عن الطرق.
بالإضافة إلى الوظيفة النقلية البحتة، تجد الطائرات الهليكوبتر الذاتية استخدامها في القيام بمهام مراقبة الغابات والسواحل والجبال والطرق السريعة، ويمكن استخدامها في عمليات التصوير الجوي أو تسجيل الفيديو أو المراقبة.
بعض النماذج الحديثة مجهزة بآلية “الإقلاع القافز”، بينما تسمح نماذج أخرى بالإقلاع الناجح من المكان عند وجود رياح تزيد عن 8 كم/ساعة، مما يزيد من وظائف الطائرات الهليكوبتر الذاتية.
الشركة الرائدة في السوق الحديثة لهذه الطائرات هي الشركة الألمانية «Autogyro»، التي تنتج حوالي 300 طائرة في السنة. كما تحاول روسيا ألا تتخلف؛ حيث يتم إنتاج مجموعة من النماذج التجارية في بلادنا: «إيركوت» من مصنع إيركوت للطائرات، «توست» من نادي الطيران «تويست»، «الصياد» من مركز الأبحاث «أيرو-أسترا» وغيرها.
عدد محبي هذا النوع من التحليق في السماء يتزايد باستمرار.
معرض صور الطائرات الهليكوبتر الذاتية
