طائرة مروحية

المروحية هي مركبة دوارة تعمل بمحرك، حيث تُدار دواراتها بواسطة المحرك (أو المحركات) طوال الرحلة، مما يسمح لها بالإقلاع والهبوط عموديًا، والتحليق، والطيران للأمام أو للخلف أو جانبيًا. وتتنوع تكوينات المروحيات لتشمل دوارًا رئيسيًا واحدًا أو أكثر.

تتطلب المروحيات ذات الدوار الرئيسي للرفع الذي يعمل بعمود واحد نوعًا من أجهزة مقاومة عزم الدوران مثل الدوار الخلفي أو المروحة الخلفية أو NOTAR ، باستثناء بعض الأمثلة النادرة للمروحيات التي تستخدم الدفع النفاث الطرفي ، والذي لا يولد أي عزم دوران تقريبًا.

تستخدم الطائرة الجيروسكوبية (وتُسمى أحيانًا طائرة جيروسكوبتر أو طائرة دوارة) دوارًا غير مزود بمحرك، يُدار بواسطة قوى ديناميكية هوائية في حالة دوران ذاتي لتوليد قوة الرفع، ومروحة تعمل بمحرك ، تشبه مروحة الطائرات ذات الأجنحة الثابتة ، لتوفير قوة الدفع. ورغم تشابهها ظاهريًا مع دوار المروحية، إلا أن دوار الطائرة الجيروسكوبية يحتاج إلى تدفق الهواء لأعلى وعبر قرص الدوار لتوليد الدوران. كانت الطائرات الجيروسكوبية الأولى تُشبه الطائرات ذات الأجنحة الثابتة في ذلك الوقت، بأجنحة ومحرك ومروحة مثبتين في المقدمة في تكوين جرّار لسحب الطائرة عبر الهواء. أما الطائرات الجيروسكوبية الحديثة فتتميز بمحرك ومروحة مثبتين في الخلف في تكوين دافع.

تم اختراع الطائرة ذاتية الدوران في عام 1920 على يد خوان دي لا سيرفا . وقد تم اختبار الطائرة ذاتية الدوران المزودة بمروحة دافعة لأول مرة من قبل إتيان دورموي باستخدام طائرته Buhl A-1 ذاتية الدوران .

عادةً ما يُدار دوّار الطائرة الجيروسكوبية بواسطة محركها للإقلاع والهبوط - حيث تحوم كالمروحية - بينما يُوفر عزم الدوران المعاكس والدفع اللازم للطيران الأمامي بواسطة مروحة واحدة أو أكثر مثبتة على أجنحة قصيرة. مع زيادة الطاقة المُوَجَّهة للمروحة، تقل الطاقة المطلوبة من الدوّار لتوفير الدفع الأمامي، مما يؤدي إلى تقليل زوايا الميل واهتزاز شفرات الدوّار. عند سرعات الطيران العادية، حيث تُوفر المراوح معظم أو كل قوة الدفع، يتلقى الدوّار طاقة كافية فقط للتغلب على مقاومة الهواء والحفاظ على قوة الرفع. والنتيجة هي طائرة دوّارة تعمل بكفاءة أعلى من الدوّار الحرّ للطائرة الجيروسكوبية ذاتية الدوران، مما يقلل من الآثار السلبية لتوقف شفرات المروحية عند السرعات الجوية العالية.  

الطائرة الورقية الدوارة أو الطائرة الشراعية الدوارة هي طائرة ذات أجنحة دوارة غير مزودة بمحرك. ومثل الطائرة الجيروسكوبية أو المروحية، تعتمد على قوة الرفع الناتجة عن مجموعة أو أكثر من الدوارات للطيران. وعلى عكس المروحية، لا تحتوي الطائرات الجيروسكوبية والطائرات الورقية الدوارة على محرك لتشغيل دواراتها، ولكن بينما تحتوي الطائرة الجيروسكوبية على محرك يوفر قوة دفع أمامية تُبقي الدوار يدور، فإن الطائرة الورقية الدوارة لا تحتوي على محرك على الإطلاق، وتعتمد إما على حملها في الهواء وإسقاطها من طائرة أخرى، أو على سحبها في الهواء خلف سيارة أو قارب.

تتميز الجناح الدوار بعدد الشفرات . وعادة ما يتراوح هذا العدد بين اثنتين وست شفرات لكل عمود إدارة.

قد تحتوي الطائرة المروحية على دوار واحد أو أكثر. وقد استُخدمت تكوينات مختلفة للدوارات:

• دوار واحد. تتطلب الدوارات المزودة بمحركات تعويضًا لعزم الدوران المسبب للانحراف، باستثناء حالة الدفع النفاث الطرفي . تُسمى الطائرات ذات الدوار الواحد عادةً بالطائرات أحادية المروحة .
• دواران. يدوران عادةً في اتجاهين متعاكسين، مما يلغي رد فعل عزم الدوران، فلا حاجة إلى دوار ذيل أو أي مثبت انعطاف آخر. يمكن ترتيب هذه الدوارات على النحو التالي:
  • دراجة ترادفية – واحدة أمام الأخرى. 
  • عرضي – جنباً إلى جنب. 
  • المحوري - قرص دوار واحد فوق الآخر، مع أعمدة إدارة متحدة المركز. 
  • التداخل - دواران مزدوجان بزاوية حادة من بعضهما البعض، يتم ربط أعمدة الدفع شبه العمودية الخاصة بهما معًا لمزامنة شفرات الدوار بحيث تتداخل، ويسمى أيضًا بالطائرة المتزامنة . 
• ثلاثة مراوح. تصميم غير مألوف؛ فقد احتوت طائرة سييرفا إير هورس لعام 1948 على ثلاثة مراوح، إذ لم يكن يُعتقد بإمكانية بناء مروحة واحدة بقوة كافية لحجمها. تدور المراوح الثلاث في نفس الاتجاه، ويتم تعويض الانحراف عن طريق إمالة محور كل مروحة لتوليد مركبات دفع معاكسة لعزم الدوران.
• أربع مراوح. تُعرف أيضاً باسم الطائرة الرباعية المراوح. عادةً ما تدور مروحتان في اتجاه عقارب الساعة ومروحتان عكس اتجاه عقارب الساعة.
• أكثر من أربعة مراوح. تُعرف هذه الطائرات عمومًا باسم الطائرات متعددة المراوح ، أو أحيانًا بشكل فردي باسم الطائرات سداسية المراوح وثمانية المراوح، وتتميز عادةً بمجموعات متطابقة من المراوح تدور في اتجاهين متعاكسين. وهي غير شائعة في الطائرات المأهولة كاملة الحجم، ولكنها شائعة في الطائرات بدون طيار .