لفة برميلية

كانت حركة الدوران البرميلي تُسمى في الأصل "شقلبة جانبية". وقد قام بها دانيال مالوني لأول مرة عام 1905. كان مالوني يقود طائرة شراعية مملوكة لجون جوزيف مونتغمري خلال عرض استعراضي، حيث رُفعت الطائرة بواسطة منطاد ثم أُطلقت. خلال هذا العرض تحديدًا، قام مالوني بانعطاف حاد جدًا، مما أدى إلى انحناء جناحي الطائرة، وقام بهذه المناورة عن طريق الصدفة، لكن سرعان ما تبعه زميله الطيار، ديفيد ويلك، الذي قام بدورتين برميليتين متتاليتين؛ واحدة إلى اليسار والأخرى إلى اليمين. ^{[ 4 ]}

خارج نطاق منافسات الطيران البهلواني، خضعت طائرتا بوينغ 367-80 وكونكورد النموذجية لمناورات التفافية أثناء الاختبارات. قام تكس جونستون بمناورة التفافية غير مصرح بها على متن طائرة بوينغ 367-80 أثناء عرضها على الاتحاد الدولي للنقل الجوي فوق بحيرة واشنطن في سياتل. أما طائرة كونكورد، فقد قام طياروها التجريبيون، بمن فيهم جان فرانشي وبرايان والبول ، بمناورات التفافية متعددة . ^{[ 5 ]} كما قام رولي فالك، الطيار التجريبي لشركة أفرو ، بمناورة التفافية على متن طائرة أفرو فولكان خلال عرض جوي في معرض فارنبورو الجوي عام 1955، مما أدى إلى ارتفاعها أثناء المناورة. ^{[ 6 ]}

قام ريتشارد راسل ، وهو عامل خدمات أرضية يفتقر إلى الخبرة في الطيران، بحركة بهلوانية جوية في عام 2018 بعد سرقة طائرة من طراز دي هافيلاند كندا داش 8-400 تابعة لشركة هورايزون إير من مطار سياتل-تاكوما الدولي . وبعد إتمام الحركة بنجاح، تعمّد إسقاط الطائرة على جزيرة كيترون قليلة السكان في مضيق بيوجت ساوند ، مما أسفر عن مقتله وحده. ^{[ 7 ]}

لأداء مناورة الدوران البرميلي بأبسط صورها، من وجهة نظر الطيار، يمكن اعتبارها دورانًا حول نقطة على الأفق تبعد 45 درجة عن مسار الطيران. ^{[ 8 ]} يبدأ الطيار عادةً من طيران أفقي، ويختار نقطة كهذه على الأفق كمرجع، وهي عادةً ما تكون بين مقدمة الطائرة وطرف الجناح، خارج النافذة الجانبية (إن وجدت). يمكن أن تكون هذه النقطة أي شيء في تلك المنطقة، مثل بحيرة بعيدة، أو قمة جبل، أو سحابة. ثم يسحب الطيار عصا التحكم للخلف، مما يؤدي إلى صعود قصير للطائرة. عندما تعبر مقدمة الطائرة الأفق، يبدأ الطيار بتطبيق تحكم الجنيحات ، وذلك بتحريك عصا التحكم برفق إلى اليمين أو اليسار. أثناء دوران الطائرة، ستستمر في الميلان في اتجاه متجه الرفع . يحتاج الطيار إلى التحكم بدقة في معدل الدوران، مع الحفاظ على مقدمة الطائرة بزاوية 45 درجة عن النقطة المرجعية على الأفق أثناء رسمها دائرة حول هذه النقطة. قد تتطلب بعض الطائرات استخدام الدفة ، بينما تحتاج معظم الطائرات عالية القدرة إلى التوجيه فقط عن طريق التحكم في الجنيحات والمصعد . ^{[ 9 ]}

عندما تدور الطائرة 90 درجة وتصبح أجنحتها عمودية، يجب أن تكون مقدمة الطائرة مائلة بزاوية 45 درجة تقريبًا فوق نقطة مرجعية. ومع استمرار دوران الطائرة رأسًا على عقب، ستبدأ في الاستقرار، وسيبدو الأفق وكأنه يرتفع ليلتقي بمقدمة الطائرة. وعندما تكون الطائرة في وضع الانقلاب الكامل، يجب أن تكون مستوية وأن تظل مقدمتها مائلة بزاوية 45 درجة إلى جانب النقطة المرجعية، مما يجعلها على بعد 90 درجة من مسار الطيران الأصلي. وعندما تنخفض مقدمة الطائرة عبر الأفق، قد يحتاج الطيار إلى تقليل ضغط عصا التحكم لتجنب فقدان الارتفاع عن طريق موازنة قوة الجاذبية وفقدان الرفع. مع الحفاظ على مقدمة الطائرة مائلة بزاوية 45 درجة عن النقطة المرجعية، يجب أن تدور الطائرة إلى طيران أفقي على طول نفس مسار الطيران وعلى نفس الارتفاع الذي بدأت عنده المناورة. إذا نُفذت المناورة بشكل صحيح، يجب أن تبدو النقطة المرجعية وكأنها ثابتة نسبيًا بالنسبة للطائرة، بينما يدور الأفق حولها. ^{[ 10 ]}

يشير مصطلح "اللف البرميلي" في أغلب الأحيان إلى دوران حلزوني حول مسار طيران مستقيم، بهدف إبطاء الحركة الأمامية النسبية للطائرة (التحرك باتجاه الهدف). يساعد هذا المدافع على إجبار المهاجم، الذي يكون عادةً خلفه، على التقدم أمامه، فيما يُعرف بتجاوز الهدف . كما يساعد المهاجم على منع تجاوز الهدف. غالبًا ما يُجبر هذا كلا الطائرتين على مواصلة سلسلة من اللفات تُعرف بمناورة المقص الدوارة . يُستخدم اللف البرميلي أيضًا في كثير من الأحيان لفحص النقاط العمياء مع الحفاظ على مسار طيران ثابت.

لفة برميلية عالية التسارع

تُعدّ المناورة الحلزونية عالية التسارع (Hy-g barrel roll) مناورة دفاعية أخيرة، تُنفّذ عندما يُحقق المهاجم حلاً مناسباً لإطلاق النار. تُنفّذ هذه المناورة عندما يكون المهاجم قريباً جداً، وقد تتسبب مناورة حلزونية يقوم بها المدافع في تجاوز الهدف. تبدأ المناورة بتقليل قوة المحرك، أو تمديد مكابح السرعة، أو الانعطاف بشدة لتشجيع التجاوز. ثم تُنفّذ المناورة بتطبيق ضغط زائد على المصعد واستخدام الدفة بقوة أثناء المناورة الحلزونية للمساعدة في الدوران. قد يتسبب التغيير المفاجئ في السرعة الأمامية النسبية في اندفاع المهاجم المُفاجأ أمام المدافع. اعتماداً على الموقف، يمكن تنفيذ المناورة الحلزونية عالية التسارع "فوق" المدافع، وذلك ببدء الدوران كما في المناورة الحلزونية العادية. كما يمكن تنفيذها "تحت" المدافع، وذلك بتنفيذ نصف دوران جانبي إلى الوضع المقلوب وبدء المناورة الحلزونية أثناء الانقلاب. ^{[ 12 ]}

توجد مناورات متنوعة يمكن وصفها بأنها لفات إزاحة. لفة الإزاحة هي لفة برميلية تُحرك الطائرة جانبياً، مُزيحةً إياها عن مسار طيرانها المُتوقع ومُوجهةً إياها إلى مسار طيران جديد. وبحسب كيفية تنفيذ لفة الإزاحة، فقد تُؤدي إلى تحول جانبي إلى مسار طيران موازٍ، أو يُمكن استخدام لفات أكثر حدة لتقليل نصف قطر الدوران .

بتحريك المقاتلة أكثر نحو المستوى الرأسي، يستطيع الطيار الاستفادة من الجاذبية لمساعدة الطائرة في أداء الانعطاف. في المستويات الهندسية الرأسية أو المائلة، يكون الانعطاف أبطأ بكثير في الجزء العلوي، ويكون نصف قطر الانعطاف أصغر بكثير. في المقابل، يكون نصف قطر الانعطاف أكبر بكثير في الجزء السفلي من الانعطاف، لكن معدل الانعطاف يكون أسرع. ^{[ 13 ]} تستفيد مناورات الدوران الجانبي استفادة كاملة من هذه المساعدة التي توفرها الجاذبية. بتحريك المقاتلة نحو جزء أكبر من المستوى الرأسي، يستطيع الطيار التحكم في معدل الدوران الجانبي والانعطاف لتوفير تقليل حاد في نصف قطر الانعطاف، مما يساعد المهاجم على منع التجاوز والبقاء داخل نطاق انعطاف المدافع. تستخدم مناورة الدوران الجانبي هذه، والتي تسمى أيضًا "الانعطاف الجانبي"، هندسة الأبعاد الثلاثة من خلال أداء نصف لفة برميلية إلى الوضع المقلوب، ثم أداء النصف الثاني من حلقة مع دوران جانبي طفيف جدًا، مع الحفاظ على متجه الرفع متوافقًا مع المدافع أثناء عكس الطائرة لاتجاهها. ^{[ 14 ]}

لفة المظلة

تُعدّ لفة المظلة أبسط أنواع لفات الإزاحة. تُستخدم هذه اللفة لتوفير إزاحة جانبية مع الحفاظ على الاتجاه الأصلي. تبدأ المناورة كما في لفة البرميل العادية، ولكن عندما تقترب الطائرة من الانقلاب، يُعيد الطيار وضع المصاعد والجنيحات بالقرب من الوضع المحايد. تُسمى هذه العملية "تفريغ الحمل"، وهي تسمح للطائرة المقلوبة بالتحليق مؤقتًا في قوس مستقيم تقريبًا. عندما يحقق الطيار إزاحة جانبية كافية، يُكمل النصف الثاني من لفة البرميل.

يُطلق على هذا النوع من المناورات اسم "الدوران المظلي" لأنه يُستخدم غالبًا كوسيلة لتغيير مواقع الطائرات بسرعة، وذلك بالالتفاف فوق طائرة أخرى والهبوط على الجانب الآخر. تُستخدم هذه المناورات بكثرة في القتال الجوي لإزاحة المهاجم بالنسبة لمسار طيران المدافع. قد يحتاج المهاجم الذي يتبع مسار المدافع من الداخل إلى إزاحة طائرته إلى خارج مسار المدافع لتجنب تجاوزه. وبالمثل، إذا كان المهاجم يتبع مسار المدافع من الخارج، وهو مسار يتمتع بقدرة أكبر على المناورة، فقد لا يتمكن من رفع مقدمة طائرته إلى وضعية إطلاق نار مناسبة. باستخدام الدوران المظلي، يستطيع المهاجم تحريك طائرته جانبيًا بعيدًا عن مسار طيران المدافع، مما يؤدي إلى تقاطع مساري الطائرتين، مستخدمًا الهندسة لتغيير هدف المهاجم. غالبًا ما يستخدم المهاجم الدوران المظلي عندما يعكس المدافع مساره، مما يسمح للمهاجم بمتابعة هذا الانعكاس مع الحفاظ على موقعه النسبي الصحيح. ^{[ 15 ]} يُظهر فيلم "ذا بلو ماكس" (The Blue Max)، الذي تدور أحداثه خلال الحرب العالمية  الأولى عام 1966، مشهدًا مناورة جوية يقوم بها أحد طياري سلاح الجو الألماني (شخصيتا برونو ستاشل وويلي فون كلوغرمان)، وكلاهما يقودان طائرات فوكر Dr.I المقاتلة ، وذلك قبل مشهد الطيران "المتهور" المأساوي أسفل الجسر في الفيلم. ^{[ 16 ]}

لفة إزاحة متأخرة

تُساعد مناورة الدوران المتأخر ، أو "الدوران المتأخر"، على تحسين وضعية إطلاق النار للطائرة المهاجمة، وزيادة مداها. تُنفذ الطائرة المهاجمة هذه المناورة أثناء مطاردة حادة تتضمن دورانًا حادًا، حيث تدور للأعلى وللخارج من مسار الدوران. وعادةً ما تُنفذ هذه المناورة بسرعة أبطأ قليلًا من الدوران العادي، مما يُتيح للطائرة المهاجمة تقليل نصف قطر الدوران بشكل مناسب داخل مسار دوران الطائرة المدافعة أو خارجه مباشرةً. عند إتمام المناورة، وعندما يُشير متجه الرفع للطائرة مباشرةً إلى العدو، يسحب الطيار عصا التحكم للخلف، مُعاودًا الدخول في مسار الدوران مع القدرة على تحقيق وضعية إطلاق نار أفضل. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

تُشبه مناورة الدوران بالدفة إلى حد كبير الدوران البرميلي الضيق. وتختلف هذه المناورة عن الدوران البرميلي في أن الضغط على عصا التحكم الخلفية (المصعد) يكون عادةً مرتفعًا جدًا، وأن حركة الجنيحات تبقى محايدة طوال المناورة. في هذه الحالة، ينتج الدوران عن طريق الانزلاق الجانبي باستخدام الدفة والمصعد معًا. تدور الطائرة في اتجاه الدفة، مما يؤدي إلى انزلاقها الجانبي أثناء الدوران، مع الحفاظ على مقدمة الطائرة موجهة بزاوية طفيفة فقط عن مسار الطيران. تبدو الطائرة وكأنها تنزلق جانبيًا بزاوية طفيفة حول مسار حلزوني ضيق جدًا، أشبه بأنبوب وهمي منه ببرميل.

يرتبط معدل دوران الطائرة الناتج عن استخدام الدفة ارتباطًا مباشرًا بزاوية الهجوم ورقم ماخ . فكلما زادت السرعة وزاوية الهجوم، زادت سرعة الدوران. ويكون الدوران أكثر فعالية عند سحب عصا التحكم للخلف حتى نقطة الارتجاج ( الاضطراب الذي يسبق التوقف)، وغالبًا إلى أقصى حد تسمح به المصاعد.

تُعدّ المناورة الدائرية باستخدام الدفة أكثر قابلية للتحكم من المناورة الدائرية الكاملة، ويمكن تنفيذها بمعدلات دوران أعلى بكثير، ولكنها تتطلب عادةً سرعات عالية جدًا لتوليد الطاقة اللازمة للحفاظ على الانزلاق طوال مدة الدوران. وهي عمومًا أكثر فعالية عند سرعات القتال من المناورة الدائرية الكاملة نظرًا لانخفاض فعالية الجنيحات عند السرعات العالية. ^{[ 22 ]} تُعدّ المناورة الدائرية باستخدام الدفة مناورة أساسية تستخدمها الصواريخ جو-جو وأرض-جو لتصحيح مسارها أثناء الطيران، مما يُعطيها غالبًا مسار طيران غير منتظم يتذبذب حول مسار هدفها. ^{[ 23 ]}