مفسدات الرفع - Lift Spoilers

سألني أحد الأصدقاء، حال أن حطت بنا الطائرة بمطار الشركة حيث نعمل، عن الأسطح التي ترتفع أعلى الجناح، حال هبوط الطائرة على الأرض، لتقفل من بعد، مستفسراً: هل هي مكابح للطائرة؟.

هذه الأسطح تعرف بـ(مفسدات الرفع – The Lift Spoilers)، وهي أحد الأجهزة المستخدمة لكبح الطائرة عند الهبوط، بنية التقليل من سرعة تدحرج الطائرة عند الهبوط (Landing speed)، لذا فإنها تعرف أيضاً بـ(كوابح السرعة – Speed Brake) لوظيفتها.

صورة 1: أسطح التحكم بالطائرة

مصطلح (مفسدات الرفع) يفسر العلاقة بين هذه الأسطح والرفع على الجناح. فهذه الأسطح تركب على السطح العلوي للجناح، قريبا من الحافة الخلفية للجناح، أو في النصف الخلفي من الجناح (كما في الصورة 1). وهي في حالة العامة تكون منضمّة، معطية الجناح الشكل الانسيابي للسطح العلوي.
أما حال تفعيلها، فعي تعمل على اعتراض سريان الهواء (Air Flow) أعلى الجناح، الأمر الذي ينتج عنه اختلال انتظام سريان الهواء، بالتالي لا يعود الجناح قادراً على إنتاج الرفع اللازم لأداء مهامه، وهذا الأمر محبّذ عند هبوط الطائرة لحط وزن الطائرة على الأرض، ونتيجة، تقل سرعة اندفاع الطائرة.

هذه الأسطح تختلف وظيفياً من طائرة لأخرى، بمعنى إنها قد تؤدي وظيفة لا تُؤدي في طائرة أخرى. خاصة عندما يتم تصنيف هذه الأسطح كأحد أسطح التحكم/التوجية الأساسية (Primary Control Surface)، ففي هذه الحالة لا يتم استخدام كل أسطح مفسدات الرفع أعلى الجناح، إنما سطح أو سطحان في وسط الجناح -أو بالاعتماد على التصميم-، وعملياً لا يمكن استخدام كل الأسطح خلال الطيران -سيبين هذا الأمر لاحقاً-، من أجل دعم حركة الطائرة حول محورها الطولي (Longitudinal axis) التي تعرف بالعطوف/ الانعطاف (Rolling). وهي تستخدم على أحد الوجهين:
أ- أن تستخدم بالتعاون مع الجنيحات (Ailerons)، بحيث تعمل في ذات الجناح الذي يتحرك فيه الجنيح للأعلى، فمثلاً: إذا أراد الطيران الانعطاف لليسار، فعندما يدير الطيار عجلة القيادة، فإن الجنيح على الجناح الأيمن ينزل للأسفل. أما على الجناح الأيسر فإن كل من الجنيح والمفسد سيتحركان للأعلى، لاعتراض سريان الهواء، مما يقلل من قيمة الرفع الإجمالي على الجناح مقابل الرفع على الجناح الأيمن الذي سيرتفع بينما ينخفض الجناح الأيسر.
ب- أو أن تُستخدم بدلاً عن الجنيحات، بحيثُ ترفع على الجناح المراد الدوران باتجاهه، فمثلاً: إذا أراد الطيار الدوران ناحية اليمين (كما في الصورة 2)، فإنه حال إدارة عجلة القيادة، فإن سطح أو أسطح التحكم على الجناح الأيمن سترتفع معترضة سريان الهواء أعلى الجناح، مما يقلل الرفع عليه، الأمر الذي يؤدي لانخفاض الجناح الأيمن، وفي المقابل ارتفاع الجناح الأيسر.

صورة 2: حركة الطائرة في انعطافها لليمين

المميز عند استخدام مفسدات الرفع بدل الجنيحات، إنه يمكن الاستفادة من الحافة الخلفية للجناح (Wing trailing edge) لأن تثبت إليها القلابات (Flaps)، الأمر الذي يمنح الطائرة رفعاً إضافياً يمكنها الاستفادة منه، خصوصاً، في الإقلاع والهبوط.
كما إنه يمكن استخدام هذه المفسدات سواء عن الطيران بسرعات عالية أو منخفضة، بالتالي تقل الحاجة إلى إضافة جنيحات للسرعات العالية، لإتمام الانعطاف.


أما عند استخدام المفسدات كمكابح سرعة، فإنه يتم استخدام وتفعيل كل الأسطح أعلى الجناحين، وهذا يتم عن طريق ربطها بدائرة حماية، يتم تفعيلها عن طريق مفتاح كهربائي (Electric Switch) يغلق الدائرة حال احتمال مجموعة العجلات الرئيسية لوزن الطائرة، وهذه المفتاح الكهربائي يعرف بـ(weight-on-wheel (WOW) switches)، ويرتبط مع هذه الدائرة مجموعة من الأنظمة التي أما تعطل على الأرض، أو تفعل، خوفاً من تأثيرها على الطائرة.

صورة 3: مفسدات الرفع تعمل بالكامل

تعمل مفسدات الرفع من خلال المنظومة الهيدروليكية للطائرة. إذ يتم ضخ زيت الهيدرولية عن طريق صمام الفحص (Check Valve) إلى ذراع التحفيز (Actuator) لرفع الأسطح. ويتم التشغيل عن طريق ذراع مكبح السرعة (Speed Brake Lever)، وفي حال الطيران بربطها بعجلة القيادة.

صورة 4: ذراع مكبح السرعة

هذه الأسطح ترتفع بزاوية وقدرها 60 درجة (في الغالب)، وهي كما أشرنا سابقاً تعمل على اعتراض سريان الهواء أعلى الجناح، الأمر الذي يؤدي إلى تباطؤ سرعة الانسياب واختلاله، بالتالي ارتفاع قيمة الضغط. بالمقابل يكون سريان الهواء أسفل الجناح طبيعياً، وسرعة السريان نسبياً أعلى منها على السطح العلوي للجناح، أما الضغط فأقل. الأمر الذي يجعل من الرفع يتجه لأسفل كما الحال في الموازن الأفقي للطائرة (Horizontal Stabilizer).
_________
هوامش:
الصورة رقم 2، عن موقع NASA
الصورة رقم 4، عن موقع Air liners

جميع الحقوق محفوظة لـMy Aviation