جناح النورس

يُعرف جناح النورس ، أو الجناح البولندي ، أو جناح بولاوسكي ، بتصميم جناح طائرة يتميز بانحناءة بارزة في الجزء الداخلي باتجاه جذر الجناح . وقد اشتق اسمه من طيور البحر التي يشبهها، ومن مصمم الطائرات البولندي زيغمونت بولاوسكي الذي بدأ باستخدام هذا التصميم في طائراته. وقد اعتمدت العديد من الطائرات هذا النوع من الأجنحة لأغراض متنوعة. وكان جناح النورس يُستخدم عادةً لتحسين الرؤية في الطائرات ذات الأجنحة العالية، حيث يمكن أن يكون هذا الجناح أرق ما يكون عند جسم الطائرة، ومن المفترض نظريًا ألا يحد من رؤية الطيار أكثر من أعمدة الزجاج الأمامي في هيكل السيارة.

كانت الطائرات الشراعية أول الطائرات التي تتميز بجناح النورس، بدءًا من طائرة Weltensegler عام 1921؛ ولم يكتسب هذا التصميم شعبية إلا مع طائرة Fafnir التي حطمت الأرقام القياسية في نهاية ذلك العقد. وبالإضافة إلى شيوعه على مدى العقود الثلاثة التالية بين الطائرات الشراعية عالية الأداء، اعتمدت العديد من الطائرات الأرضية والطائرات المائية أشكالًا مختلفة من أجنحة النورس. وقد برز هذا التصميم بشكل خاص في بولندا، حيث طور مصمم الطيران البولندي زيغمونت بولاوسكي مجموعة من الطائرات المقاتلة خلال أواخر عشرينيات وأوائل ثلاثينيات القرن العشرين؛ وعلى وجه الخصوص، وُصفت طائرة PZL P.11 ، التي امتلكت العديد من الميزات المتطورة في ذلك الوقت بالإضافة إلى جناح النورس المرتفع، بأنها الطائرة المقاتلة الأكثر تطورًا من نوعها في العالم عند طرحها. ^{[ 1 ]} خدمت طائرة PZL P.11 كطائرة مقاتلة أساسية لبولندا خلال منتصف إلى أواخر الثلاثينيات، بينما خدم تطويرها اللاحق، PZL P.24 ، في القوات الجوية لعدة دول وكان نجاحًا كبيرًا لصناعة الطائرات البولندية.

اعتمدت العديد من الطائرات المائية ، مثل شورت ناكلداستر ودورنير دو 26 وبي بي إم مارينر ، تصميم الجناح المائل، وذلك بشكل أساسي لتمكين وضع المحركات على ارتفاع أعلى فوق سطح الماء. كما استُخدم نوعٌ مُعدّل من التصميم القياسي، وهو الجناح المائل المقلوب ، في العديد من الطائرات المقاتلة لتسهيل استخدام عجلات هبوط أقصر وتوفير خلوص أرضي كافٍ لمراوحها.

طُبِّق تصميم الجناح المائل لأول مرة على طائرة شراعية ، وتحديدًا طائرة Weltensegler ، التي حلّقت لأول مرة عام 1921. تميزت أجنحتها، المدعمة خارجيًا، بأطراف مائلة للخلف بزاوية ميل سالبة بالنسبة لبقية سطحها الرئيسي. ^{[ 2 ]} كما استخدمت Weltensegler نظام تحكم فريدًا، يتألف من بكرات ونوابض متصلة بعصا تحكم واحدة للطيار، تعمل على ثني أطراف الأجنحة وفقًا لتوجيهاته. اعتمدت هذه الطريقة غير التقليدية على تغيير زاوية الميل مع زيادة الشد وإرخائه، وكان من المتوقع أن تُحسّن استقرار الطائرة في الميلان والدوران من خلال التغييرات التلقائية في زاوية ميل أطراف الأجنحة؛ إلا أنها لم تُوفر تحكمًا مباشرًا في أطراف الأجنحة. ^{[ 2 ]} كانت مسيرة طائرة Weltensegler في الطيران قصيرة للغاية، حيث دُمرت خلال مسابقة Rhön للطيران الشراعي عام 1921 بعد أن انكسر جناحها أثناء غطسة حلزونية حادة بسرعة مفرطة، مما أدى إلى وفاة ويلي لويش، طيار الاختبار التابع لشركة Weltensegler. ^{[ 3 ]}

بعد الخسارة المأساوية لطائرة Weltensegler، تجنّب معظم مصممي الطائرات تصميم الجناح المائل (جناح النورس) لما يقارب عقدًا من الزمن. خلال عام 1930، مثّلت طائرة Fafnir التي حطّمها ألكسندر ليبش الرقم القياسي عودةً بارزةً لهذا التصميم، مما ساهم في انتعاشه بعد ذلك بفترة وجيزة. تميّزت Fafnir بزاوية ثنائية السطوح تعمل على تثبيت الجناح جانبيًا ، وهي ميزة غير شائعة في الطائرات الشراعية في ذلك الوقت، حيث امتدت هذه الزاوية على ما يقارب 40% من طول الجناح الداخلي. ^{[ 4 ]} اختار ليبش هذا التصميم لزيادة الخلوص عند أطراف الجناح، بالإضافة إلى اعتقاد خاطئ بأنه سيحسّن استقرار الطائرة أثناء الانعطافات؛ ومع ذلك، أظهرت الدراسات أن تصميمات جناح النورس العادية تؤدي إلى حالات توقف أقل حدة وأسهل في التعافي. تُظهر أجنحة النورس المقلوبة سلوكًا معاكسًا في حالات التوقف، ولكن كلا النوعين، العادي والمقلوب، يعيقان نسبة الرفع إلى السحب وأداء الصعود. ^{[ 5 ]}

الأداء المتميز الذي قدمه فافنير، مثل رحلته التي بلغت 220 كيلومترًا (140 ميلًا) بين فاسركوب وماغديبورغ في أواخر أغسطس 1930 والتي سجلت رقمًا قياسيًا عالميًا جديدًا، شجع العديد من مصممي الطائرات على إجراء دراساتهم الخاصة حول تصميم الجناح المائل. ^{[ 4 ] [ 6 ]} وبناءً على ذلك، سرعان ما ظهرت تصاميم أجنحة مشابهة في العديد من الطائرات الشراعية الأخرى، بالإضافة إلى منصات أخرى. وبعد أن أصبح الجناح المائل سمة بارزة في صناعة الطائرات الشراعية خلال ثلاثينيات القرن العشرين، ظل عنصرًا أساسيًا في الطائرات الشراعية عالية الأداء حتى خمسينيات القرن العشرين.  

طائرات شراعية بارزة ذات أجنحة على شكل أجنحة النورس

• بولوس سينيور ألباتروس
• دي إف إس هابشت
• DFS Kranich
• دي إف إس رايهر
• غوبينغن غو 3 مينيموا
• لورانس تك 4 "يانكي دودل"
• ليبش فافنير
• روس آر إس-1 زانونيا
• شفير رونسبرير
• طائرة ورقية سلنجسبي
• ويلتينسيغلر
• إيكاروس كوشافا

شقّ تصميم الجناح المائل طريقه إلى الطائرات المائية بحلول أوائل ثلاثينيات القرن العشرين. ومع ازدياد قوة المحركات، ازدادت الحاجة إلى مراوح كبيرة قادرة على تحويل الطاقة إلى قوة دفع بكفاءة. وقد مكّن تصميم الجناح المائل المصممين من ضمان خلوص كافٍ لأطراف المراوح فوق سطح الماء من خلال وضع المحركات على أعلى نقطة في الجناح. وكان البديل هو وضع المحرك على دعامة. ولعل أول طائرة مائية تستخدم تصميم الجناح المائل هي طائرة " شورت ناكلداستر" ، التي حلّقت لأول مرة عام 1933. ^{[ 7 ]} أما طائرة "دورنير دو 26" ، وهي طائرة ركاب ومنصة نقل عالية السرعة ، والتي صُنع منها ست طائرات، فقد حلّقت لأول مرة عام 1938. ^{[ 8 ]} كما استُخدم هذا التصميم في طائرات الدوريات البحرية التابعة للبحرية الأمريكية ، من طراز "بي بي إم مارينر" و "بي 5 إم مارلين" . ^{[ 9 ]} حال ظهور الطائرات النفاثة البرية طويلة المدى في خمسينيات القرن العشرين، وما تلاه من انحسار استخدام الطائرات المائية، دون انتشار استخدام الجناح المائل، على الرغم من أنه ظل مستخدمًا في بعض التصاميم التي ظهرت بعد الحرب، مثل طائرة بيريف بي-12 تشايكا (التي يعني اسمها "النورس" باللغة الروسية). ^{[ 10 ]}

أمثلة:

• بيريف بي-6
• دورنير دو 26
• مارتن P5M مارلين
• بياجيو ص.136
• قبضة قصيرة

خلال أواخر عشرينيات القرن العشرين، شقّ تصميم الجناح المائل طريقه إلى الطائرات البرية. في عام ١٩٢٨، طوّر مصمم الطائرات البولندي زيغمونت بولاوسكي طائرة PZL P.1 ، وهي طائرة مقاتلة تجريبية ؛ وكان من أبرز ابتكاراتها جناحها المائل المرتفع نسبيًا. ^{[ ١١ ]} وسعيًا لحماية تصميم جناحه الجديد، تقدّم بولاوسكي بطلب للحصول على براءة اختراع لهذا التصميم في العام التالي. ^{[ ١٢ ]} وقد عُرف تصميم بولاوسكي باسم "جناح بولاوسكي" أو "الجناح البولندي". وأدّت طائرة PZL P.1 إلى إنتاج نموذج إنتاجي، هو PZL P.7 ، الذي صُنع منه ١٤٩ طائرة بين عامي ١٩٣٢ و١٩٣٣. ^{[ ١٣ ]}

استُخدم الجناح المائل لتحسين الرؤية في الطائرات ذات الأجنحة العالية، إذ يمكن أن يكون هذا الجناح أرقّ ما يكون عند جسم الطائرة، ومن المفترض نظريًا ألا يحدّ من رؤية الطيار أكثر من أعمدة الزجاج الأمامي في هيكل السيارة. وقد استُخدم هذا الجناح في العديد من الطائرات المقاتلة، بما في ذلك طائرة PZL P.11 والطائرة السوفيتية بوليكاربوف I-15 . وكانت طائرة PZL P.11 تطويرًا لطائرة PZL P.7 التي استمر إنتاجها طوال أوائل ثلاثينيات القرن العشرين. وتميزت الطائرة بميزات متطورة عديدة في ذلك الوقت، بالإضافة إلى الجناح المائل المرتفع، مثل هيكلها المعدني بالكامل وغلافها الخارجي المعدني؛ ووفقًا لمؤلف الطيران جيرزي سينك، فقد اعتُبرت طائرة P.11 على نطاق واسع الطائرة المقاتلة الأكثر تطورًا من نوعها في العالم عند ظهورها. ^{[ 1 ]} خدمت طائرة P.11 كطائرة مقاتلة رئيسية لبولندا خلال منتصف إلى أواخر ثلاثينيات القرن العشرين، وشاركت في الحملة البولندية عام 1939 لمقاومة غزو ألمانيا النازية المجاورة . ونتيجة للتقدم السريع في مجال الطيران الذي شهده أواخر ثلاثينيات القرن العشرين، تفوقت عليها طائرات مقاتلة أحدث مثل ميسرشميت Bf 109 مع بداية الصراع. ^{[ 1 ]}

الطائرة الحديثة ذات تصميم جناح النورس هي طائرة النقل الكهربائية Alia CX300 التي بنتها شركة Beta Technologies .

أمثلة:

• PZL P.1
• PZL P.6
• PZL P.7
• PZL P.8
• PZL P.11
• PZL P.24
• هينشل إتش إس 121
• لوار 46
• بوليكاربوف آي-153
• عليا CX300

During the 1930s, a derivative of the standard design, known as the inverted gull wing, was developed. It was chiefly used on single-engine military aircraft with increasingly powerful engines. Before contra-rotating propellers came into use, such powers required larger diameter propellers, but clearance between the propeller tip and ground had to be maintained. Long landing gear legs are heavy, bulky, and weaker than their shorter counterparts. The Vought F4U Corsair, designed from the onset as a carrier-based fighter, not only had the largest propeller of any U.S. fighter, but was also expected to face rough landings aboard a pitching carrier deck. By adopting the inverted gull wing, the landing gear could be shorter and allowed to retract straight back (while twisting through 90º to place the mainwheels atop the lower gear strut ends), the latter factor improving internal wing space.^[14] The anhedral of the wing's center-section also permitted the wing and fuselage to meet at the optimum angle for minimizing drag, without using wing root fairings or other measures.^[14]

Another reason for having an inverted gull wing is to permit clearance for a large external bomb load, as on the Junkers Ju 87 Stuka. The inverted gull wing has been described by aviation author Manfred Griehl as being the most distinctive feature of the Ju 87.^[15] These wings, which comprised conventional Junkers double-wing construction, reportedly gave the Ju 87 a considerable advantage over its contemporaries during take-off; relatively large lift forces were created through the aerofoil even when flown at a shallow angle, reducing take-off and landing runs. They also provided a high level of ground visibility to the pilot, as well as enabling the use of a shorter undercarriage.^[16]

Examples:

• Aichi B7A
• Blohm & Voss Ha 137
• Junkers Ju 87 Stuka
• Vought F4U Corsair
• Mitsubishi A5M first prototype
• Yermolayev Yer-2

• قسم التوثيق في رياضة الطيران الشراعي على نطاق واسع في المملكة المتحدة
• اعتبارات تصميم طائرة Vought F4U من Corsair