المصعد (في مجال الطيران)

المصاعد هي أسطح تحكم في الطيران ، توجد عادةً في مؤخرة الطائرة ، وتتحكم في ميل الطائرة ، وبالتالي زاوية الهجوم ورفع الجناح. عادةً ما تكون المصاعد مثبتة بمفصلات على سطح الذيل أو المثبت الأفقي . قد تكون سطح التحكم الوحيد في الميل، وأحيانًا توجد في مقدمة الطائرة (الطائرات القديمة والطائرات ذات الأجنحة الأمامية ) أو مدمجة في سطح ذيل خلفي متحرك بالكامل، يُسمى أيضًا المصعد المسطح أو المثبت .

يُعدّ المصعد نظامًا فعالًا للتحكم في الطائرة صعودًا وهبوطًا، بينما يُولّد المثبت الأفقي عادةً قوةً هابطةً تُوازن عزم الانحناء الناتج عن قوة رفع الجناح، والتي تُطبّق عادةً عند نقطة (مركز رفع الجناح) تقع خلف مركز ثقل الطائرة . وقد تُؤدي تأثيرات السحب وتغيير قوة دفع المحرك أيضًا إلى عزم ميلان يتطلب تعويضه بواسطة المثبت الأفقي.

يساهم كل من المثبت الأفقي والمصعد في استقرار الميل، لكن المصاعد وحدها هي التي توفر التحكم في الميل. ^{[ 1 ]} ويتم ذلك عن طريق تقليل أو زيادة القوة الهابطة التي يولدها المثبت:

• تؤدي زيادة القوة الهابطة، الناتجة عن المصعد العلوي ، إلى دفع الذيل للأسفل والمقدمة للأعلى. عند سرعة ثابتة، تتسبب زيادة زاوية هجوم الجناح في توليد قوة رفع أكبر ، مما يؤدي إلى تسريع الطائرة للأعلى. كما تزداد مقاومة الهواء واستهلاك الطاقة.
• يؤدي انخفاض القوة الهابطة عند الذيل، الناتجة عن حركة المصعد للأسفل ، إلى ارتفاع الذيل وانخفاض مقدمة الطائرة. عند ثبات السرعة، يقلل انخفاض زاوية الهجوم من قوة الرفع، مما يؤدي إلى تسارع الطائرة نحو الأسفل.

في العديد من الطائرات منخفضة السرعة، يوجد زر ضبط في الجزء الخلفي من المصعد، يمكن للطيار تعديله لإزالة القوى المؤثرة على عمود التحكم عند الوضعية والسرعة الجوية المطلوبتين. ^{[ 2 ]} عادةً ما تحتوي الطائرات الأسرع من الصوت على أسطح ذيل متحركة بالكامل ( مثبتات )، لأن موجات الصدمة المتولدة على المثبت الأفقي تقلل بشكل كبير من فعالية المصاعد المفصلية أثناء الطيران الأسرع من الصوت. تجمع الطائرات ذات الأجنحة المثلثية بين الجنيحات والمصاعد - ومدخلات التحكم الخاصة بها - في سطح تحكم واحد يُسمى إليفون .

تُعدّ المصاعد عادةً جزءًا من ذيل الطائرة، في مؤخرتها. في بعض الطائرات، تقع أسطح التحكم في الميل في المقدمة، أمام الجناح. في الطائرات ذات السطحين، يُطلق على هذا النوع من التكوين اسم " كانارد" ( الكلمة الفرنسية التي تعني بطة ) أو " جناح ترادفي" . كانت طائرات الأخوين رايت الأولى من نوع الكانارد؛ أما طائرتا "مينيه بو دو سييل" و "روتان كويكي" فهما من النوع الترادفي. احتوت بعض الطائرات المبكرة ذات الثلاثة أسطح على مصاعد أمامية ( مثل طائرة "كورتيس/إيه إي إيه جون باج ")؛ وقد تحتوي الطائرات الحديثة ذات الثلاثة أسطح على مصاعد أمامية (كانارد) وخلفية (مثل طائرة " جرومان إكس-29 ").

تُبذل جهود بحثية وتطويرية عديدة في مجال التكنولوجيا لدمج وظائف أنظمة التحكم في طيران الطائرات ، مثل الجنيحات والمصاعد والجنيحات والقلابات ، في الأجنحة لتحقيق الغرض الديناميكي الهوائي مع مزايا تتمثل في تقليل: الكتلة، والتكلفة، ومقاومة الهواء، والقصور الذاتي (لاستجابة تحكم أسرع وأقوى)، والتعقيد (أبسط ميكانيكيًا، وعدد أقل من الأجزاء أو الأسطح المتحركة، وصيانة أقل)، والمقطع الراداري لتحقيق التخفي . ويمكن استخدام هذه التقنيات في العديد من الطائرات بدون طيار وطائرات الجيل السادس المقاتلة . ومن بين الأساليب الواعدة الأجنحة المرنة وتقنية الموائع.

في الأجنحة المرنة، يمكن لجزء كبير أو كل سطح الجناح أن يغير شكله أثناء الطيران لتغيير اتجاه تدفق الهواء. يُعدّ الجناح المرن الهوائي النشط X-53 مشروعًا لوكالة ناسا . أما الجناح المرن التكيفي فهو مشروع مشترك بين القطاعين العسكري والتجاري. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

في مجال ميكانيكا الموائع ، تتولد القوى في المركبات عبر التحكم في الدوران، حيث تُستبدل الأجزاء الميكانيكية الأكبر والأكثر تعقيدًا بأنظمة مائعية أصغر وأبسط (فتحات تُطلق تدفقات هوائية)، حيث تُحوّل القوى الأكبر في الموائع بواسطة نفاثات أو تدفقات سائلة أصغر بشكل متقطع، لتغيير اتجاه المركبات. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} في هذا الاستخدام، تعد ميكانيكا الموائع بكتلة أقل، وتكاليف أقل (تصل إلى 50% أقل)، وقصور ذاتي منخفض للغاية ، وأوقات استجابة أسرع، بالإضافة إلى البساطة.

• 
  يكاد مصعد هذه الطائرة ذات السطحين من طراز كوري ووت يلامس العشب في الجزء الخلفي من هذه الطائرة
• 
  ذيل طائرة إيرباص A380، يظهر المصاعد الموجودة في الجزء الخلفي من المثبت الأفقي

• الدفة
• الجنيح

• حركة ميل الطائرة (شرح وظيفة المصعد، موقع ناسا الإلكتروني)