E6B

الموسوعة الحرة
مقدمة سيارة E6-B معدنية

يُعدّ حاسوب الطيران E6 -B نوعًا من المسطرة الحاسبة الدائرية المستخدمة في مجال الطيران . وهو جهاز حسابي تناظري لا يزال يُستخدم في القرن الحادي والعشرين.

حاسوب طيران من طراز E6-B يستخدمه عادةً الطيارون المتدربون.

تُستخدم هذه الحواسيب في الغالب في تدريب الطيران ، إذ استُبدلت بأدوات تخطيط إلكترونية أو برامج ومواقع إلكترونية تُجري هذه الحسابات نيابةً عن الطيارين. تُستخدم هذه الحواسيب أثناء تخطيط الرحلة (على الأرض قبل الإقلاع) للمساعدة في حساب استهلاك الوقود، وتصحيح تأثير الرياح، والوقت اللازم للوصول، وغيرها. في الجو، يُمكن استخدام حاسوب الطيران لحساب السرعة الأرضية، واستهلاك الوقود المُقدّر، والوقت المُقدّر للوصول. صُمّم الجزء الخلفي منها لحلّ مُتجهات الرياح، أي تحديد مدى تأثير الرياح على سرعة الطائرة ومسارها. ويُشار إليها غالبًا باسم "العجلة الذكية". [ 1 ]

بناء

تُصنع حواسيب الطيران عادةً من الألومنيوم أو البلاستيك أو الكرتون، أو مزيج من هذه المواد. يُستخدم أحد جانبيها لحسابات مثلث الرياح باستخدام مقياس دوار ولوحة منزلقة، بينما يُستخدم الجانب الآخر كمسطرة حسابية دائرية . وتُسهّل العلامات والنوافذ الإضافية إجراء الحسابات اللازمة تحديدًا في مجال الطيران.

تُنتج أيضًا نسخ إلكترونية تُشبه الآلات الحاسبة ، بدلًا من المسطرة الحاسبة اليدوية. ولا يزال قطاع الطيران من القطاعات القليلة التي لا تزال المسطرة الحاسبة تُستخدم على نطاق واسع. وتحظى المسطرة الحاسبة اليدوية من طراز E6-B/CRP-1 بشعبية لدى بعض المستخدمين وفي بعض البيئات، أكثر من نظيرتها الإلكترونية، نظرًا لكونها أخف وزنًا وأصغر حجمًا وأقل عرضة للكسر، وسهلة الاستخدام بيد واحدة، وأسرع، ولا تتطلب طاقة كهربائية.

في التدريب على الطيران للحصول على رخصة طيار خاص أو رخصة الطيران الآلي، لا تزال الحواسيب الميكانيكية للطيران تُستخدم غالبًا لتعليم العمليات الحسابية الأساسية. ويعود ذلك جزئيًا إلى الطبيعة المعقدة لبعض العمليات الحسابية المثلثية التي يصعب إجراؤها باستخدام آلة حاسبة علمية تقليدية. كما أن الطبيعة الرسومية لحاسبة الطيران تُساعد في اكتشاف العديد من الأخطاء، وهو ما يُفسر جزئيًا استمرار شعبيتها. ونظرًا لسهولة استخدام الآلات الحاسبة الإلكترونية، فإن مراجع التدريب على الطيران [ 2 ] لا تتناول استخدام الآلات الحاسبة أو الحواسيب على الإطلاق. وفي الاختبارات النظرية للعديد من رخص الطيارين، يُسمح باستخدام الآلات الحاسبة القابلة للبرمجة أو الآلات الحاسبة التي تحتوي على برامج تخطيط الرحلات. [ 3 ]

تحتوي العديد من أجهزة قياس سرعة الهواء (ASI) على حلقة متحركة مدمجة في واجهة الجهاز، وهي في الأساس جزء من حاسوب الطيران. وكما هو الحال في حاسوب الطيران، تتم محاذاة الحلقة مع درجة حرارة الهواء وارتفاع الضغط، مما يسمح بقراءة السرعة الجوية الحقيقية (TAS) من المؤشر.

بالإضافة إلى ذلك، تتوفر برامج الكمبيوتر التي تحاكي وظائف كمبيوتر الطيران، سواء لأجهزة الكمبيوتر أو الهواتف الذكية.

الحسابات

تُطبع تعليمات حسابات النسب ومسائل الرياح على جانبي الحاسوب للرجوع إليها، كما توجد أيضًا في كتيب مرفق مع الحاسوب. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي العديد من الحواسيب على جداول تحويل من فهرنهايت إلى مئوية وجداول مرجعية متنوعة.

يحتوي الجانب الأمامي من حاسوب الطيران على مسطرة حسابية لوغاريتمية تُستخدم لإجراء عمليات الضرب والقسمة. تُشير علامات الوحدات (مثل الغالونات، والأميال، والكيلومترات، والباوندات، والدقائق، والثواني، إلخ) إلى مواقع تتوافق مع الثوابت المستخدمة عند التحويل بين الوحدات في مختلف العمليات الحسابية. بمجرد ضبط موضع المسطرة لتمثيل نسبة ثابتة معينة (على سبيل المثال، كمية الوقود بالباوندات في الساعة)، يمكن الرجوع إلى باقي أجزاء المسطرة لاستخدام النسبة نفسها في حل مسألة ما (على سبيل المثال، كم باوندًا من الوقود لرحلة طيران مدتها 2.5 ساعة؟). هذا أحد أوجه الاختلاف بين جهازي E6-B وCRP-1. وبما أن جهاز CRP-1 مُصمم خصيصًا للسوق البريطانية، فإنه يُمكن استخدامه لإجراء تحويلات إضافية من الوحدات الإمبراطورية إلى الوحدات المترية.

تُستخدم العجلة الموجودة في الجزء الخلفي من الآلة الحاسبة لحساب تأثير الرياح على الطيران المستقر . يجيب الحساب النموذجي الذي تُجريه هذه العجلة على السؤال التالي: "إذا أردتُ الطيران على المسار أ بسرعة ب، ولكن واجهتُ رياحًا قادمة من الاتجاه غربًا بسرعة غربًا، فما مقدار الدرجات التي يجب عليّ تعديل اتجاهي بها، وما هي سرعتي الأرضية؟" يتكون هذا الجزء من الآلة الحاسبة من عجلة دوارة شبه شفافة بها ثقب في المنتصف، ومنزلق مطبوع عليه شبكة، يتحرك لأعلى ولأسفل أسفل العجلة. ويمكن رؤية الشبكة من خلال الجزء الشفاف من العجلة.

لحل هذه المشكلة باستخدام حاسوب الطيران، يُدار القرص أولاً بحيث يكون اتجاه الرياح (WD) في أعلى القرص. ثم تُوضع علامة بقلم رصاص أسفل الفتحة مباشرةً، على مسافة تُمثل سرعة الرياح (WV) بعيدًا عن الفتحة. بعد وضع العلامة، يُدار القرص بحيث يُحدد المسار (A) في أعلى القرص. ثم تُحرك المسطرة بحيث تُحاذي علامة قلم الرصاص مع سرعة الهواء الحقيقية (B) المرئية من خلال الجزء الشفاف من القرص. تُحدد زاوية تصحيح الرياح بمطابقة بُعد علامة قلم الرصاص يمينًا أو يسارًا عن الفتحة، مع جزء زاوية تصحيح الرياح في شبكة المنزلق. تُحدد السرعة الأرضية الحقيقية بمطابقة الفتحة المركزية مع جزء السرعة في الشبكة.

فيما يلي الصيغ الرياضية التي تُعادل نتائج حاسبة الرياح الخاصة بجهاز كمبيوتر الطيران. في هذه الصيغ:

  • د هو المسار (الزاوية) المطلوب؛
  • أ هو اتجاه (زاوية)؛
  • w هو اتجاه الرياح (الزاوية)؛
  • Vg هي السرعة الأرضية ؛
  • V a هي السرعة الجوية الحقيقية؛
  • V w هي سرعة الرياح؛ و
  • π هو ثابت الدائرة .

V g و V a و V w هي وحدات سرعة متسقة (عادة العقدة ؛ وأيضًا الأميال في الساعة أو الكيلومترات في الساعة).

زاوية تصحيح الرياح

صيغة تصحيح زاوية الرياح هي: Δأ={الخطيئة-1⁡(VwVأالخطيئة⁡(w-د))،بالراديان؛180∘πالخطيئة-1⁡(VwVأالخطيئة⁡(π180∘(w-د)))،بالدرجات.{\displaystyle \Delta a={\begin{cases}\sin ^{-1}\left({\frac {V_{\mathrm {w} }}{V_{\mathrm {a} }}}\sin(w-d)\right),&{\text{in radians;}}\\{\frac {180^{\circ }}{\pi }}\sin ^{-1}\left({\frac {V_{\mathrm {w} }}{V_{\mathrm {a} }}}\sin \left({\frac {\pi }{180^{\circ }}}(w-d)\right)\right),&{\text{in degrees.}}\end{cases}}}

سرعة أرضية حقيقية

صيغة السرعة الأرضية الحقيقية هي: Vز={Vأ2+Vw2-2VأVwكوس⁡(د-w+Δأ)،بالدرجات؛Vأ2+Vw2-2VأVwكوس⁡(π180∘(د-w+Δأ))بالراديان.{\displaystyle V_{\mathrm {g} }={\begin{cases}{\sqrt {V_{\mathrm {a} }^{2}+V_{\mathrm {w} }^{2}-2V_{\mathrm {a} }V_{\mathrm {w} }\cos(d-w+\Delta a)}},&{\text{in degrees;}}\\{\sqrt {V_{\mathrm {a} }^{2}+V_{\mathrm {w} }^{2}-2V_{\mathrm {a} }V_{\mathrm {w} }\cos \left({\frac {\pi }{180^{\circ }}}(d-w+\Delta a)\right)}}&{\text{in radians.}}\end{cases}}}

دبابات E6-B الحديثة

على الرغم من أن أجهزة E6-B الرقمية أسرع في التعلم في البداية، إلا أن العديد من مدارس الطيران لا تزال تشترط على طلابها التعلم على أجهزة E6-B الميكانيكية،[1] وبالنسبة لاختبارات الطيارين الكتابية واختبارات الطيران التي تجريها إدارة الطيران الفيدرالية، يتم تشجيع الطيارين على إحضار أجهزة E6-B الميكانيكية الخاصة بهم لإجراء الحسابات اللازمة، ولكن يمكنهم استخدام الأجهزة الإلكترونية أيضًا.

الإصدارات الإلكترونية والبرمجية

منذ أواخر القرن العشرين، طرح المصنّعون أجهزة E6B الإلكترونية التي تُعيد إنتاج حسابات الرياح والأداء القياسية باستخدام المعالجات الدقيقة والشاشات الرقمية. ومؤخرًا، أُدمجت وظائف E6B في برامج تخطيط الرحلات وتطبيقات الهواتف المحمولة، مما يسمح للطيارين بإجراء الحسابات نفسها على أجهزة الكمبيوتر الشخصية والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية. [ 4 ] [ 5 ] على الرغم من توفر هذه الأدوات، لا تزال أجهزة E6B الميكانيكية شائعة الاستخدام، لا سيما في التدريب الأساسي وكنسخة احتياطية غير إلكترونية في قمرة القيادة. [ 6 ]

تاريخ

صورة مقربة لدبابة معدنية من طراز E6-B

الاسم الأصلي للجهاز هو E-6B، ولكن غالبًا ما يتم اختصاره إلى E6B، أو يتم وضع واصلة بين العلامتين E6-B لأغراض تجارية.

تم تطوير الطائرة E-6B في الولايات المتحدة على يد الملازم البحري فيليب دالتون (1903-1941) في أواخر الثلاثينيات. ويأتي الاسم من رقم القطعة الأصلي الخاص بها لسلاح الجو التابع للجيش الأمريكي ، قبل إعادة تنظيمه في يونيو 1941 .

كان فيليب دالتون خريج جامعة كورنيل ، وانضم إلى جيش الولايات المتحدة كضابط مدفعية، لكنه سرعان ما استقال وأصبح طيارًا احتياطيًا في البحرية من عام 1931 حتى وفاته في حادث تحطم طائرة مع طالب كان يتدرب على المناورات. وقد اخترع، بالتعاون مع بي في إتش ويمز ، سلسلة من أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالطيران، وحصل على براءة اختراع لها، وقام بتسويقها.

كان أول حاسوب شائع من تصميم دالتون هو طراز B الذي ابتكره عام 1933، وهو عبارة عن مسطرة حسابية دائرية مزودة بخاصية حساب السرعة الجوية الحقيقية (TAS) وتصحيحات الارتفاع، وهي خاصية يعرفها الطيارون جيداً. وفي عام 1936، أضاف دالتون مخطط انحراف مزدوج على ظهره، ليُنتج ما أطلق عليه سلاح الجو الأمريكي (USAAC) اسم E-1 وE-1A وE-1B.

بعد عامين، اخترع دالتون آلة الحساب مارك 7، مستخدمًا مسطرة الحساب موديل B كنقطة ارتكاز. لاقت هذه الآلة رواجًا كبيرًا لدى كلٍ من الجيش وشركات الطيران. حتى أن فريد نونان ، ملاح أميليا إيرهارت في رحلتها الأخيرة حول العالم، استخدمها في رحلتهما الأخيرة. شعر دالتون أن تصميمها كان متسرعًا، ورغب في ابتكار آلة أكثر دقة، وأسهل استخدامًا، وقادرة على التعامل مع سرعات طيران أعلى.

صورة مقربة لنموذج كرتوني E6B

لذا ابتكر شريحة قوس الرياح الشهيرة، لكنها مطبوعة على حزام قماشي لا نهائي يُحرّك داخل صندوق مربع بواسطة مقبض. تقدّم بطلب للحصول على براءة اختراع عام 1936 (مُنحت له عام 1937 برقم 2,097,116). كانت هذه البراءة خاصة بأجهزة الكمبيوتر من طرازات C وD وG التي استخدمت على نطاق واسع في الحرب العالمية الثانية من قبل دول الكومنولث البريطاني (تحت اسم "حاسوب دالتون للملاحة البحرية")، والبحرية الأمريكية ، والتي نسخها اليابانيون، وطوّرها الألمان، من خلال اختراع سيغفريد كنيمير لجهاز Dreieckrechner القرصي ، الذي يشبه إلى حد ما قرص بوصلة E6-B الخلفي في المظهر العام، لكن بوصلته كانت في الأمام لإجراء حسابات مثلث الرياح في الوقت الفعلي أثناء الطيران. تتوفر هذه الأجهزة عادةً على مواقع مزادات المقتنيات.

قرر سلاح الجو الأمريكي أن تكلفة تصنيع حاسوب الحزام اللانهائي باهظة للغاية، لذا قام دالتون في وقت لاحق من عام 1937 بتحويله إلى منزلق هوائي بسيط وصلب ومسطح، مع تضمين مسطرة حسابية دائرية من طراز B القديم على الجهة الخلفية. أطلق على هذا النموذج الأولي اسم طراز H، بينما أطلق عليه الجيش اسم E-6A.

في عام ١٩٣٨، وضع الجيش مواصفات رسمية، وطلب منه إجراء بعض التعديلات، والتي أطلق عليها ويمز اسم "النموذج J". شملت التعديلات نقل علامة "١٠" إلى الأعلى بدلاً من "٦٠" الأصلية. تم تقديم هذه الطائرة "E-6B" للجيش في عام ١٩٤٠، ولكن لم يقم سلاح الجو التابع للجيش (كما كان يُسمى سابقًا "سلاح الجو التابع للجيش" في ٢٠ يونيو ١٩٤١) بتقديم طلبية كبيرة إلا بعد هجوم بيرل هاربر . تم تصنيع أكثر من ٤٠٠ ألف طائرة من طراز E-6B خلال الحرب العالمية الثانية، معظمها من بلاستيك يتوهج تحت الأشعة فوق البنفسجية (كانت قمرات القيادة تُضاء بهذه الطريقة ليلاً).

كان الاسم الأساسي "E-6" اختيارًا عشوائيًا إلى حد كبير، إذ لم تكن هناك معايير موحدة لترقيم المخزون في ذلك الوقت. على سبيل المثال، كانت أجهزة الكمبيوتر الأخرى التابعة لسلاح الجو الأمريكي في ذلك الوقت تحمل الأسماء C-2 وD-2 وD-4 وE-1 وG-1، كما أصبحت سراويل الطيران تحمل الاسم E-1 أيضًا. على الأرجح، اختاروا الحرف "E" لأن جهاز دالتون السابق الذي كان يجمع بين قياس الوقت والرياح كان يحمل الاسم E-1. أما الحرف "B" فكان يعني ببساطة أنه نموذج الإنتاج.

استُخدمت التسمية "E-6B" رسميًا على الجهاز لبضع سنوات فقط. وبحلول عام 1943، غيّر الجيش والبحرية التسمية إلى معيارهما المشترك، AN-C-74 (حاسوب الجيش/البحرية 74). وبعد عام تقريبًا، تم تغييرها إلى AN-5835، ثم إلى AN-5834 (1948). أطلق سلاح الجو الأمريكي على التحديثات اللاحقة اسمي MB-4 (1953) وCPU-26 (1958)، لكن الملاحين ومعظم كتيبات التعليمات استمروا في استخدام الاسم الأصلي E-6B. وأطلق عليه الكثيرون ببساطة اسم "حاسوب دالتون للملاحة التقديرية"، وهو أحد تسمياته الأصلية.

الواجهة الأمامية للكتيبة العسكرية 6B/345
الجانب الخلفي من الكتيبة العسكرية 6B/345

بعد وفاة دالتون، قام ويمز [ 7 ] بتحديث جهاز E-6B وحاول تسميته E-6C وE-10 وما إلى ذلك، لكنه عاد في النهاية إلى الاسم الأصلي، الذي كان معروفًا جيدًا لدى 50,000 من قدامى الملاحين في سلاح الجو التابع للجيش الأمريكي خلال الحرب العالمية الثانية. بعد انتهاء صلاحية براءة الاختراع، قام العديد من المصنّعين بصنع نسخ منه، مستخدمين أحيانًا اسمًا تسويقيًا هو "E6-B" (لاحظ تغيير موضع الواصلة). صُنعت نسخة من الألومنيوم بواسطة شركة London Name Plate Mfg. Co. Ltd. في لندن وبرايتون، وحملت علامة "Computer Dead Reckoning Mk. 4A Ref. No. 6B/2645" متبوعة برأس سهم خاص بمخازن الجيش البريطاني.

خلال الحرب العالمية الثانية وحتى أوائل الخمسينيات، أنتجت شركة لندن لتصنيع لوحات الأسماء المحدودة جهاز "حاسوب الارتفاع والسرعة الجوية الحقيقية من النوع الرابع" برقم الطراز "6B/345". كان الجهاز يُتيح حساب السرعة الجوية الحقيقية على الجهة الأمامية، وحسابات السرعة بالنسبة للزمن والارتفاع على الجهة الخلفية. وظلت هذه الأجهزة قيد الاستخدام طوال الستينيات والسبعينيات في العديد من القوات الجوية الأوروبية، مثل القوات الجوية الألمانية، إلى أن جعلتها إلكترونيات الطيران الحديثة قديمة الطراز.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "دليل استخدام حاسوب الطيران E6B بصيغة PDF" . ١٢ يوليو ٢٠٢١. مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٦ فبراير ٢٠٢٣. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٤ ديسمبر ٢٠٢١ .
  2. ↑ برات، جيريمي م. (2003). دورة رخصة الطيار الخاص: الملاحة والأرصاد الجوية . شركة إيربلان لمعدات الطيران المحدودة. ISBN 978-1-874783-18-3تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2014 .
  3. ↑ "توفير وإجراء الامتحانات الأرضية للحصول على رخصة طيار خاص للطائرات والمروحيات" . هيئة الطيران المدني البريطانية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يونيو 2012 .
  4. ↑ "أجهزة كمبيوتر الطيران الإلكترونية E6B" . متجر سبورتي للطيارين . تم الاسترجاع في 2025-10-08 .
  5. ↑ "تطبيقات تحل محل جهاز E6B الخاص بك". مجلة Plane & Pilot .
  6. ↑ "مراجعة كمبيوتر الطيران ASA CX-3". Kitplanes .
  7. ↑ قصة ويمز بلاث
  8. ↑ وثيقة "Knemeyer Dreiechrechner" بصيغة PDF من تأليف رونالد فان ريت، والتي تؤرخ لاختراع كنماير "العجلة الدوارة" منذ عام 1936. (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 16 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2017 .