طائرة شراعية

الموسوعة الحرة

رولادن-شنايدر LS4
(فيديو) طائرة شراعية تحلق فوق غونما ، اليابان.

الطائرة الشراعية هي نوع من الطائرات الشراعية المستخدمة في النشاط الترفيهي ورياضة الطيران الشراعي (وتسمى أيضًا التحليق). [1] [2] يمكن لهذه الطائرة غير المزودة بمحركات استخدام التيارات الطبيعية للهواء الصاعد في الغلاف الجوي للحصول على الارتفاع. تتميز الطائرات الشراعية بالانسيابية الديناميكية الهوائية وبالتالي يمكنها الطيران لمسافة كبيرة للأمام مقابل انخفاض بسيط في الارتفاع.

في أمريكا الشمالية، يُستخدم مصطلح "sailplane" أيضًا لوصف هذا النوع من الطائرات. وفي أجزاء أخرى من العالم الناطق باللغة الإنجليزية، تكون كلمة "glider" أكثر شيوعًا.

أنواع

ASH25M — طائرة شراعية ذاتية الإطلاق ذات مقعدين

تستفيد الطائرات الشراعية من إنتاج مقاومة منخفضة للغاية لأي قدر معين من الرفع، ويتم تحقيق ذلك بشكل أفضل باستخدام أجنحة طويلة ورفيعة وجسم نحيف وأسطح ناعمة بدون نتوءات. تتمكن الطائرات التي تتمتع بهذه الميزات من التحليق - الصعود بكفاءة في الهواء الصاعد الناتج عن التيارات الحرارية أو التلال. في الهواء الساكن، يمكن للطائرات الشراعية الانزلاق لمسافات طويلة بسرعة عالية مع الحد الأدنى من فقدان الارتفاع بينهما.

تحتوي الطائرات الشراعية على أجنحة صلبة وزلاجات أو عجلات سفلية . [2] وعلى النقيض من ذلك، تستخدم الطائرات الشراعية المعلقة والطائرات الشراعية أقدام الطيار لبدء الإطلاق وللهبوط. يتم وصف هذه الأنواع الأخيرة في مقالات منفصلة، ​​على الرغم من تغطية الاختلافات بينها وبين الطائرات الشراعية أدناه. يتم إطلاق الطائرات الشراعية عادةً بواسطة الرافعة أو السحب الجوي، على الرغم من استخدام طرق أخرى، مثل السحب التلقائي والحبل المطاطي، في بعض الأحيان.

في هذه الأيام، تُعَد جميع الطائرات الشراعية تقريبًا طائرات شراعية، ولكن في الماضي لم تكن العديد من الطائرات الشراعية كذلك. لم تكن هذه الأنواع تحلق عاليًا . كانت ببساطة طائرات بدون محرك تسحبها طائرة أخرى إلى وجهة مرغوبة ثم تُلقى في الجو للهبوط. وكان المثال الرئيسي للطائرات الشراعية غير المحلقة هو الطائرات الشراعية العسكرية (مثل تلك المستخدمة في الحرب العالمية الثانية). غالبًا ما كانت تُستخدم مرة واحدة فقط ثم تُهجر عادةً بعد الهبوط، بعد أن تؤدي غرضها.

الطائرات الشراعية ذات المحركات هي طائرات شراعية مزودة بمحركات يمكن استخدامها لتمديد الرحلة وحتى في بعض الحالات للإقلاع . قد تحتوي بعض الطائرات الشراعية ذات المحركات عالية الأداء (المعروفة باسم الطائرات الشراعية "ذاتية الاستدامة") على مروحة قابلة للسحب تعمل بالمحرك ويمكن استخدامها لدعم الطيران. تتمتع الطائرات الشراعية ذات المحركات الأخرى بقوة دفع كافية لإطلاق نفسها قبل سحب المحرك وتعرف باسم الطائرات الشراعية "ذاتية الإطلاق". نوع آخر هو "الطائرة الشراعية ذات المحرك السياحي ذاتية الإطلاق"، حيث يمكن للطيار تشغيل المحرك وإيقاف تشغيله أثناء الطيران دون سحب المروحة. [3]

تاريخ

هانوفر H 1 فامبير ، 1921

تمكنت الطائرات الشراعية التي صممها السير جورج كايلي من القيام بقفزات قصيرة على الأجنحة منذ حوالي عام 1849. [4] وفي تسعينيات القرن التاسع عشر، بنى أوتو ليلينتال طائرات شراعية باستخدام تحويل الوزن للتحكم. وفي أوائل القرن العشرين، بنى الأخوان رايت طائرات شراعية باستخدام أسطح متحركة للتحكم. وفي عام 1903، أضافوا محركًا بنجاح.

بعد الحرب العالمية الأولى، تم بناء الطائرات الشراعية لأول مرة لأغراض رياضية في ألمانيا. كانت الروابط القوية بين ألمانيا والطيران الشراعي ترجع إلى حد كبير إلى اللوائح التي صدرت بعد الحرب العالمية الأولى والتي تحظر بناء الطائرات الآلية والطيران بها في ألمانيا، لذلك غالبًا ما لجأ عشاق الطائرات في البلاد إلى الطائرات الشراعية [5] وشجعتهم الحكومة الألمانية بنشاط، وخاصة في مواقع الطيران المناسبة للطيران الشراعي مثل Wasserkuppe . [ 6]

تطور الاستخدام الرياضي للطائرات الشراعية بسرعة في ثلاثينيات القرن العشرين، وهو الآن تطبيقها الرئيسي. ومع تحسن أدائها، بدأت الطائرات الشراعية تُستخدم في الطيران عبر البلاد ، والآن تطير بانتظام مئات أو حتى آلاف الكيلومترات في اليوم [7] [8] إذا كان الطقس مناسبًا.

تصميم

لم تكن الطائرات الشراعية الأولى مزودة بقمرة قيادة وكان الطيار يجلس على مقعد صغير يقع أمام الجناح مباشرة. كانت هذه الطائرات تُعرف باسم " الطائرات الشراعية الأولية " وكانت تُطلق عادةً من قمم التلال، على الرغم من أنها قادرة أيضًا على القفزات القصيرة عبر الأرض أثناء سحبها خلف مركبة. لتمكين الطائرات الشراعية من التحليق بشكل أكثر فعالية من الطائرات الشراعية الأولية، قللت التصاميم من السحب. تتمتع الطائرات الشراعية الآن بجسم ضيق وناعم للغاية وأجنحة طويلة وضيقة للغاية بنسبة عرض إلى ارتفاع عالية وجنيحات .

طائرة شراعية مفككة في مقطورتها للتخزين والنقل البري

كانت الطائرات الشراعية المبكرة مصنوعة بشكل أساسي من الخشب مع مثبتات معدنية ودعامات وكابلات تحكم. وفي وقت لاحق، كانت هياكل الطائرات المصنوعة من أنابيب فولاذية مغطاة بالقماش مقترنة بالخشب والأجنحة القماشية من أجل خفة الوزن والقوة. ومنذ ذلك الحين، تم استخدام مواد جديدة مثل ألياف الكربون والألياف الزجاجية والكيفلار مع التصميم بمساعدة الكمبيوتر لزيادة الأداء. كانت أول طائرة شراعية تستخدم الألياف الزجاجية على نطاق واسع هي Akaflieg Stuttgart FS-24 Phönix والتي حلقت لأول مرة في عام 1957. لا تزال هذه المادة مستخدمة بسبب نسبة قوتها إلى وزنها العالية وقدرتها على إعطاء لمسة نهائية خارجية ناعمة لتقليل السحب. كما تم تقليل السحب من خلال الأشكال الأكثر ديناميكية هوائية وعربات الهبوط القابلة للسحب. يتم تركيب اللوحات على الحواف الخلفية للأجنحة في بعض الطائرات الشراعية لتحسين الرفع والسحب في مجموعة واسعة من السرعات.

مع كل جيل من المواد ومع التحسينات في الديناميكا الهوائية ، زاد أداء الطائرات الشراعية. أحد مقاييس الأداء هو نسبة الانزلاق . تعني نسبة 30:1 أنه في الهواء السلس يمكن للطائرة الشراعية أن تسافر للأمام لمسافة 30 مترًا مع فقدان متر واحد فقط من الارتفاع. بمقارنة بعض الطائرات الشراعية النموذجية التي قد توجد في أسطول نادي الطيران الشراعي - كان لدى Grunau Baby من ثلاثينيات القرن العشرين نسبة انزلاق تبلغ 17:1 فقط، وزادت Libelle المصنوعة من الألياف الزجاجية في الستينيات من القرن العشرين تلك النسبة إلى 36:1، والطائرات الشراعية الحديثة ذات الأجنحة التي يبلغ طولها 18 مترًا مثل ASG29 لها نسبة انزلاق تزيد عن 50:1. أكبر طائرة شراعية مفتوحة ، Eta ، يبلغ امتدادها 30.9 مترًا ولديها نسبة انزلاق تزيد عن 70:1. قارن هذا بطائرة جيملي الشراعية ، وهي طائرة بوينج 767 نفد وقودها في منتصف الرحلة ووجد أن نسبة انزلاقها 12:1، أو بمكوك الفضاء بنسبة انزلاق 4.5:1. [9]

عمود الجناح الأيسر يتم إدخاله أثناء التجهيز

الكفاءة الديناميكية الهوائية العالية ضرورية لتحقيق أداء انزلاقي جيد، وبالتالي غالبًا ما تتمتع الطائرات الشراعية بخصائص ديناميكية هوائية نادرًا ما توجد في الطائرات الأخرى. تم تصميم أجنحة طائرة شراعية سباق حديثة بواسطة أجهزة الكمبيوتر لإنشاء سطح هوائي منخفض السحب ذو تدفق رقائقي . بعد تشكيل أسطح الأجنحة بواسطة قالب بدقة كبيرة، يتم تلميعها بدرجة عالية. تقلل الزعانف الرأسية الموجودة في نهايات الأجنحة من السحب وبالتالي تعمل على تحسين كفاءة الجناح. يتم استخدام الأختام الديناميكية الهوائية الخاصة في الجنيحات والدفة والمصعد لمنع تدفق الهواء عبر فجوات سطح التحكم. يتم استخدام أجهزة Turbulator على شكل شريط متعرج أو فتحات نفخ متعددة موضوعة في خط ممتد على طول الجناح لتعثر هواء التدفق الرقائقي في تدفق مضطرب في موقع مرغوب فيه على الجناح. يمنع التحكم في التدفق هذا تكوين فقاعات التدفق الرقائقي ويضمن الحد الأدنى المطلق للسحب. من الممكن تركيب مساحات الحشرات لمسح الأجنحة أثناء الطيران وإزالة الحشرات التي تعيق تدفق الهواء السلس فوق الجناح.

تحمل الطائرات الشراعية الحديثة المخصصة للمنافسة صابورة مائية قابلة للطرح (في الأجنحة وأحيانًا في المثبت الرأسي). الوزن الإضافي الذي توفره صابورة الماء مفيد إذا كان من المرجح أن يكون الرفع قويًا، ويمكن استخدامه أيضًا لضبط مركز كتلة الطائرة الشراعية . يؤدي تحريك مركز الكتلة نحو الخلف عن طريق حمل الماء في المثبت الرأسي إلى تقليل القوة السفلية المطلوبة من المثبت الأفقي والسحب الناتج عن تلك القوة السفلية. على الرغم من أن الطائرات الشراعية الأثقل وزنًا لها عيب طفيف عند الصعود في الهواء الصاعد، إلا أنها تحقق سرعة أعلى عند أي زاوية انزلاق معينة. هذه ميزة في الظروف القوية عندما تقضي الطائرات الشراعية قدرًا صغيرًا فقط من الوقت في الصعود في التيارات الحرارية. يمكن للطيار التخلص من صابورة الماء قبل أن تصبح عيبًا في الظروف الحرارية الأضعف. استخدام آخر لصابورة الماء هو تخفيف اضطراب الهواء مثل الذي قد يواجه أثناء التحليق على التلال . لتجنب الضغط غير المبرر على هيكل الطائرة، يجب على الطائرات الشراعية التخلص من أي صابورة ماء قبل الهبوط.

تُبنى أغلب الطائرات الشراعية في أوروبا، وهي مصممة وفقًا لمواصفات شهادة وكالة سلامة الطيران الأوروبية CS-22 (التي كانت تُعرف سابقًا بمتطلبات الطيران المشتركة -22). وتحدد هذه المواصفات الحد الأدنى من معايير السلامة في مجموعة واسعة من الخصائص مثل القدرة على التحكم والقوة. على سبيل المثال، يجب أن تتمتع الطائرات الشراعية بخصائص تصميمية لتقليل احتمالية التجميع غير الصحيح (غالبًا ما يتم تخزين الطائرات الشراعية في تكوين مفكك، مع فصل الأجنحة على الأقل). يعد التوصيل التلقائي لعناصر التحكم أثناء التجهيز الطريقة الشائعة لتحقيق ذلك.

الإطلاق والطيران

سحب هوائي مزدوج
إطلاق الطائرة الشراعية ASK 13 بواسطة الرافعة
ونش طائرة شراعية

الطريقتان الأكثر شيوعًا لإطلاق الطائرات الشراعية هما السحب الجوي والرافعة. [10] عند السحب الجوي، يتم سحب الطائرة الشراعية خلف طائرة تعمل بالطاقة باستخدام حبل يبلغ طوله حوالي 60 مترًا (200 قدم). يطلق طيار الطائرة الشراعية الحبل بعد الوصول إلى الارتفاع المطلوب. ومع ذلك، يمكن تحرير الحبل بواسطة طائرة السحب أيضًا في حالة الطوارئ. يستخدم الإطلاق بالرافعة محركًا ثابتًا قويًا يقع على الأرض في الطرف البعيد من منطقة الإطلاق. يتم ربط الطائرة الشراعية بطرف واحد من 800 إلى 1200 متر (2600 إلى 3900 قدم) من الكابل وتقوم الرافعة بلفها بسرعة. يمكن للطائرة الشراعية اكتساب ارتفاع يتراوح من 270 إلى 910 أمتار (900 إلى 3000 قدم) مع إطلاق الرافعة، اعتمادًا على الرياح المعاكسة. في حالات أقل شيوعًا، تُستخدم السيارات لسحب الطائرات الشراعية في الهواء، إما عن طريق سحبها مباشرة أو من خلال استخدام بكرة عكسية بطريقة مماثلة لإطلاق الرافعة. تُستخدم الحبال المرنة (المعروفة باسم البنجي ) أحيانًا في بعض المواقع لإطلاق الطائرات الشراعية من المنحدرات، إذا كانت هناك رياح كافية تهب على التل. كان الإطلاق بالحبال المرنة هو الطريقة السائدة لإطلاق الطائرات الشراعية المبكرة. يمكن لبعض الطائرات الشراعية الحديثة الإطلاق ذاتيًا باستخدام محركات قابلة للسحب أو مراوح قابلة للسحب فقط. (انظر الطائرة الشراعية ذات المحرك ). يمكن لهذه المحركات استخدام الاحتراق الداخلي أو طاقة البطارية. [11]

بمجرد إطلاقها، تحاول الطائرات الشراعية اكتساب الارتفاع باستخدام التيارات الحرارية أو رفع التلال أو موجات لي أو مناطق التقارب ويمكن أن تظل في الهواء لساعات. يُعرف هذا باسم "التحليق". من خلال العثور على الرفع بشكل متكرر بما فيه الكفاية، يطير الطيارون ذوو الخبرة عبر البلاد ، غالبًا في مهام معلنة مسبقًا لمئات الكيلومترات، وعادة ما يعودون إلى موقع الإطلاق الأصلي. الطيران عبر البلاد والألعاب البهلوانية هما الشكلان من أشكال الانزلاق التنافسي . للحصول على معلومات حول القوى في الطيران الشراعي، انظر نسبة الرفع إلى السحب .

التحكم في منحدر الانزلاق

يحتاج الطيارون إلى شكل من أشكال التحكم في منحدر الانزلاق لهبوط الطائرة الشراعية. في الطائرات التي تعمل بمحركات، يتم ذلك عن طريق تقليل قوة الدفع للمحرك. في الطائرات الشراعية، تُستخدم طرق أخرى إما لتقليل الرفع الناتج عن الجناح، أو زيادة مقاومة الطائرة الشراعية بأكملها، أو كليهما. منحدر الانزلاق هو المسافة المقطوعة لكل وحدة ارتفاع مفقودة. في انزلاق ثابت على مستوى الأجنحة بدون رياح، يكون منحدر الانزلاق هو نفسه نسبة الرفع إلى السحب (L / D) للطائرة الشراعية، والتي تسمى "L-over-D". سيؤدي تقليل الرفع من الأجنحة و/أو زيادة المقاومة إلى تقليل نسبة الرفع إلى السحب مما يسمح للطائرة الشراعية بالنزول بزاوية أكثر انحدارًا دون زيادة في السرعة الجوية. إن مجرد توجيه الأنف إلى الأسفل يحول الارتفاع فقط إلى سرعة جوية أعلى مع انخفاض أولي ضئيل في إجمالي الطاقة. تخلق الطائرات الشراعية، بسبب أجنحتها المنخفضة الطويلة، تأثيرًا أرضيًا مرتفعًا يمكن أن يزيد بشكل كبير من زاوية الانزلاق ويجعل من الصعب إحضار الطائرة الشراعية إلى الأرض على مسافة قصيرة.

الانزلاق الجانبي
يتم تنفيذ الانزلاق من خلال عبور عناصر التحكم (الدفة إلى اليمين مع الجنيحات إلى اليسار، على سبيل المثال) بحيث لا تطير الطائرة الشراعية بمحاذاة تدفق الهواء. سيؤدي هذا إلى تعريض جانب واحد من جسم الطائرة لتدفق الهواء مما يزيد بشكل كبير من السحب. استخدمت الطائرات الشراعية المبكرة الانزلاق بشكل أساسي للتحكم في منحدر الانزلاق .
المفسدين
المفسدات هي أسطح تحكم متحركة في الجزء العلوي من الجناح، وعادة ما تكون موجودة في منتصف الوتر أو بالقرب من السارية والتي يتم رفعها في تدفق الهواء لإزالة (إفساد) الرفع من منطقة الجناح خلف المفسد، مما يعطل توزيع الرفع على طول الجناح ويزيد من السحب الناتج عن الرفع . المفسدات تزيد بشكل كبير من السحب.
فرامل هوائية
المكابح الهوائية ، والمعروفة أيضًا باسم مكابح الغوص، هي أجهزة الغرض الأساسي منها زيادة السحب. في الطائرات الشراعية، تعمل المكابح كمكابح هوائية. يتم وضعها أعلى الجناح وأسفل الجناح أيضًا. عند فتحها قليلاً، ستفسد المكابح العلوية الرفع، ولكن عند فتحها بالكامل ستقدم سطحًا كبيرًا وبالتالي يمكن أن توفر مقاومة كبيرة. تحتوي بعض الطائرات الشراعية على مكابح غوص للسرعة النهائية ، والتي توفر مقاومة كافية للحفاظ على سرعتها أقل من الحد الأقصى للسرعة المسموح بها، حتى لو كانت الطائرة الشراعية تشير مباشرة إلى الأسفل. تعتبر هذه القدرة طريقة أكثر أمانًا للنزول بدون أدوات عبر السحابة من البديل الوحيد وهو الدوران المتعمد .
اللوحات
اللوحات هي أسطح متحركة على الحافة الخلفية للجناح، إلى الداخل من الجنيحات. الغرض الأساسي من اللوحات هو زيادة انحناء الجناح وبالتالي زيادة معامل الرفع الأقصى وتقليل سرعة التوقف . ميزة أخرى تمتلكها بعض الطائرات الشراعية ذات اللوحات هي اللوحات السلبية التي يمكنها أيضًا انحراف الحافة الخلفية للأعلى بمقدار صغير. يتم تضمين هذه الميزة في بعض الطائرات الشراعية المنافسة من أجل تقليل عزم الانحدار المؤثر على الجناح وبالتالي تقليل القوة لأسفل التي يجب أن يوفرها المثبت الأفقي؛ وهذا يقلل من السحب المستحث المؤثر على المثبت. في بعض الأنواع، تكون اللوحات والجنيحات مرتبطة، والمعروفة باسم "اللوحات". تسمح الحركة المتزامنة لهذه بمعدل أكبر من التدحرج.
المظلة
صُممت بعض الطائرات الشراعية عالية الأداء في الستينيات والسبعينيات لحمل مظلة هبوط صغيرة لأن مكابح الهواء الخاصة بها لم تكن فعالة بشكل خاص. تم تخزين هذه المظلة في مخروط ذيل الطائرة الشراعية أثناء الطيران. عند نشرها، تتسبب المظلة في زيادة كبيرة في السحب، لكنها تعاني من عيب كبير مقارنة بالطرق الأخرى للتحكم في منحدر الانزلاق. وذلك لأن المظلة لا تسمح للطيار بضبط منحدر الانزلاق بدقة. وبالتالي، قد يضطر الطيار إلى التخلص من المظلة بالكامل، إذا لم يكن الطائرة الشراعية ستصل إلى منطقة الهبوط المطلوبة.

الهبوط

استخدمت التصاميم المبكرة للطائرات الشراعية زلاجات للهبوط، لكن الأنواع الحديثة تهبط عمومًا على عجلات. استخدمت بعض الطائرات الشراعية الأولى عربة ذات عجلات للإقلاع وكانت العربة تُلقى عندما تغادر الطائرة الشراعية الأرض، تاركة الزلاجة فقط للهبوط. قد يتم تصميم الطائرة الشراعية بحيث يكون مركز الثقل (CG) خلف العجلة الرئيسية حتى تستقر الطائرة الشراعية بمقدمتها على الأرض. قد يكون لدى التصميمات الأخرى مركز الثقل (CG) أمام العجلة الرئيسية حتى يستقر الأنف على عجلة الأنف أو الزلاجة عند التوقف. تُستخدم الزلاجات الآن بشكل أساسي فقط في الطائرات الشراعية التدريبية مثل Schweizer SGS 2–33 . يبلغ عرض الزلاجات حوالي 100 ملم (4 بوصات) وطولها 900 ملم (3 أقدام) وتمتد من الأنف إلى العجلة الرئيسية. تساعد الزلاجات في الكبح بعد الهبوط من خلال السماح للطيار بالضغط للأمام على عصا التحكم، وبالتالي خلق احتكاك بين الزلاجة والأرض. تحتوي أطراف الأجنحة أيضًا على زلاجات أو عجلات صغيرة لحماية أطراف الأجنحة من ملامسة الأرض.

في أغلب الطائرات الشراعية عالية الأداء، يمكن رفع الهيكل السفلي لتقليل السحب أثناء الطيران وخفضه أثناء الهبوط. كما يتم توفير فرامل العجلات للسماح بالتوقف بمجرد الوصول إلى الأرض. ويمكن تشغيل هذه المكابح عن طريق تمديد المفسدات/فرامل الهواء بالكامل أو باستخدام أداة تحكم منفصلة. وعلى الرغم من وجود عجلة رئيسية واحدة فقط، يمكن إبقاء جناح الطائرة الشراعية في وضع أفقي باستخدام أدوات التحكم في الطيران حتى يصبح ثابتًا تقريبًا.

عادة ما يهبط الطيارون في المطار الذي أقلعوا منه، ولكن الهبوط ممكن في أي حقل مسطح يبلغ طوله حوالي 250 مترًا. من الناحية المثالية، إذا سمحت الظروف، فإن الطائرة الشراعية ستطير بنمط قياسي ، أو دائرة ، استعدادًا للهبوط، وعادة ما تبدأ من ارتفاع 300 متر (1000 قدم). ثم تُستخدم أجهزة التحكم في منحدر الانزلاق لضبط الارتفاع لضمان الهبوط عند النقطة المطلوبة. يضع نمط الهبوط المثالي الطائرة الشراعية في الاقتراب النهائي بحيث يؤدي نشر 30-60٪ من المفسدات / مكابح الغوص / اللوحات إلى وصولها إلى نقطة الهبوط المطلوبة. بهذه الطريقة، يكون لدى الطيار خيار فتح أو إغلاق المفسدات / مكابح الهواء لتمديد أو زيادة انحدار الهبوط للوصول إلى نقطة الهبوط. يمنح هذا الطيار هوامش أمان واسعة في حالة حدوث أحداث غير متوقعة. إذا لم تكن أجهزة التحكم هذه كافية، فقد يستخدم الطيار مناورات مثل الانزلاق الأمامي لزيادة انحدار الطائرة الشراعية.

محركات مساعدة

تتطلب معظم الطائرات الشراعية مساعدة للإطلاق، على الرغم من أن بعضها مزود بمحرك قوي بما يكفي للإطلاق دون مساعدة. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي نسبة كبيرة من الطائرات الشراعية الجديدة على محرك يمكنه دعم الطائرة الشراعية في الهواء، ولكنه ليس قويًا بما يكفي لإطلاق الطائرة الشراعية. بالمقارنة مع الطائرات ذاتية الإطلاق، تتمتع هذه المحركات الأقل قوة بمزايا من حيث الوزن والتكاليف المنخفضة ورخصة الطيار. يمكن أن تكون المحركات كهربائية أو نفاثة أو تعمل بالبنزين ثنائي الأشواط.

  • طائرة شراعية تظهر مروحة المحرك الكهربائي الأمامي.
    طائرة شراعية تظهر مروحة الداعم الكهربائي الأمامي .
  • توجد محركات نفاثة صغيرة قابلة للسحب في بعض الأنواع مثل HPH Shark
    توجد محركات نفاثة صغيرة قابلة للسحب في بعض الأنواع مثل HPH Shark
  • محرك توربيني ثنائي الأشواط قابل للسحب
    محرك توربيني ثنائي الأشواط قابل للسحب
  • محرك توربو يتراجع 1
    محرك توربو يتراجع 1
  • محرك توربو يتراجع 2
    محرك توربو يتراجع 2
  • محرك توربو يتراجع 3
    محرك توربو يتراجع 3

الأجهزة والمساعدات التقنية الأخرى

لوحة أجهزة القياس لطائرة شراعية. انقر على الصورة لمشاهدة وصف تفصيلي ( Schempp-Hirth Ventus-3 )

تستخدم الطائرات الشراعية في أوروبا القارية وحدات مترية، مثل كم/ساعة لسرعة الهواء ومتر /ثانية لمعدل الرفع والهبوط . وفي الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وأستراليا وبعض الدول الأخرى تستخدم الطائرات الشراعية العقدة والقدم / الدقيقة بشكل مشترك مع الطيران التجاري في جميع أنحاء العالم.

بالإضافة إلى مقياس الارتفاع والبوصلة ومؤشر السرعة الجوية ، غالبًا ما تكون الطائرات الشراعية مجهزة بمقياس متغير وراديو نطاق جوي ( جهاز إرسال واستقبال )، وقد يكون كل منهما مطلوبًا في بعض البلدان. ​​قد يتم تثبيت جهاز إرسال واستقبال لمساعدة المتحكمين عندما تعبر الطائرة الشراعية المجال الجوي المزدحم أو الخاضع للرقابة. يمكن استكمال ذلك بنظام ADS-B . بدون هذه الأجهزة، قد يصبح الوصول إلى بعض المجالات الجوية مقيدًا بشكل متزايد في بعض البلدان. ​​في البلدان التي يُسمح فيها بالتحليق في السحاب، يتم استخدام أفق اصطناعي أو مؤشر انعطاف وانزلاق عندما تكون الرؤية معدومة. على نحو متزايد، يتم أيضًا استخدام أنظمة تحذير من الاصطدام مثل FLARM وهي إلزامية حتى في بعض الدول الأوروبية. يمكن أيضًا تركيب منارة راديو لتحديد الموقع في حالات الطوارئ ( ELT ) في الطائرة الشراعية لتقليل وقت البحث والإنقاذ في حالة وقوع حادث.

يعتمد طيارو الطائرات الشراعية على مقياس التباين ، وهو مؤشر سرعة عمودية حساس للغاية، لقياس معدل صعود الطائرة أو هبوطها ، أكثر بكثير من أنواع الطيران الأخرى . يتيح هذا للطيار اكتشاف التغييرات الدقيقة التي تحدث عندما يدخل الطائرة الشراعية كتل هوائية صاعدة أو هابطة. غالبًا ما يتم تركيب "مقياس التباين" الإلكتروني على الطائرة الشراعية، على الرغم من تركيب مقياس التباين الميكانيكي غالبًا كنسخة احتياطية. تنتج مقاييس التباين الإلكترونية صوتًا معدلًا بسعة وتردد متفاوتين حسب قوة الرفع أو الهبوط، بحيث يمكن للطيار التركيز على مركز التيار الحراري، ومراقبة حركة المرور الأخرى، والملاحة، وظروف الطقس. يتم الإعلان عن ارتفاع الهواء للطيار كنغمة صاعدة، مع زيادة درجة الصوت مع زيادة الرفع. وعلى العكس من ذلك، يتم الإعلان عن انخفاض الهواء بنغمة منخفضة، والتي تنصح الطيار بالهروب من منطقة الهبوط في أسرع وقت ممكن. (راجع مقال مقياس التباين لمزيد من المعلومات).

أحيانًا ما يتم تجهيز أجهزة قياس السرعة بأجهزة ميكانيكية أو إلكترونية للإشارة إلى السرعة المثلى للطيران في ظل ظروف معينة. يمكن إدخال إعداد MacCready إلكترونيًا أو تعديله باستخدام حلقة تحيط بالقرص. تستند هذه الأجهزة إلى النظرية الرياضية المنسوبة إلى بول ماكريدي [12] على الرغم من وصفها لأول مرة بواسطة ولفجانج سبيتي في عام 1938. [13] تحل نظرية ماكريدي مشكلة السرعة التي يجب أن يطير بها الطيار بين التيارات الحرارية، مع الأخذ في الاعتبار كل من متوسط ​​الرفع الذي يتوقعه الطيار في الصعود الحراري التالي، بالإضافة إلى مقدار الرفع أو الهبوط الذي يواجهه في وضع الرحلة. تجري أجهزة قياس السرعة الإلكترونية نفس الحسابات تلقائيًا، بعد السماح بعوامل مثل الأداء النظري للطائرة الشراعية ، وثقل الماء، والرياح المعاكسة/الرياح الخلفية والحشرات على الحواف الأمامية للأجنحة.

تم تصميم أجهزة كمبيوتر الطيران التي تعمل ببرامج متخصصة للطيران الشراعي لاستخدامها في الطائرات الشراعية. باستخدام تقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) جنبًا إلى جنب مع جهاز قياس الضغط الجوي، يمكن لهذه الأدوات:

  • توفير موضع الطائرة الشراعية في ثلاثة أبعاد من خلال عرض خريطة متحركة
  • تنبيه الطيار إلى القيود المفروضة على المجال الجوي القريب
  • تحديد الموضع على طول المسار والمسافة المتبقية واتجاه المسار
  • إظهار المطارات ضمن مسافة الانزلاق النظرية
  • تحديد اتجاه الرياح وسرعتها عند الارتفاع الحالي
  • عرض معلومات المصعد التاريخية
  • إنشاء سجل GPS للرحلة لتوفير دليل للمسابقات وشعارات الطيران الشراعي
  • توفير معلومات الانزلاق "النهائية" (أي إظهار ما إذا كان الطائرة الشراعية قادرة على الوصول إلى النهاية دون رفع إضافي).
  • حدد أفضل سرعة للطيران في ظل الظروف الحالية

بعد الرحلة، قد يتم إعادة تشغيل بيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على برنامج كمبيوتر للتحليل ومتابعة أثر طائرة شراعية واحدة أو أكثر على خلفية خريطة أو صورة جوية أو المجال الجوي.

العلامات

طائرة سويفت إس-1 من فريق سويفت للعروض البهلوانية الجوية في المملكة المتحدة في كمبل 2009

حتى يتمكن المراقبون على الأرض من التعرف على الطائرات الشراعية أثناء الطيران أو في مسابقة الطيران الشراعي ، يتم عرض علامات التسجيل ("الشارات" أو "أرقام المنافسة" أو "معرف المسابقة") بأحرف كبيرة على الجانب السفلي من جناح واحد، وكذلك على الزعنفة والدفة . يتم تعيين علامات التسجيل من قبل جمعيات الطيران الشراعي مثل جمعية الطيران الشراعي الأمريكية ، ولا علاقة لها بالتسجيلات الوطنية الصادرة عن كيانات مثل إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية . [14] تم استبدال هذه الحاجة إلى الهوية المرئية إلى حد ما بتسجيل موقع GPS. الشارات مفيدة بطريقتين: أولاً، يتم استخدامها في الاتصالات اللاسلكية بين الطائرات الشراعية، حيث يستخدم الطيارون رقم المنافسة الخاص بهم كعلامات نداء . ثانيًا، لإخبار معرف مسابقة الطائرة الشراعية بسهولة عند الطيران على مقربة من بعضها البعض لتنبيههم إلى المخاطر المحتملة. على سبيل المثال، أثناء تجمعات العديد من الطائرات الشراعية داخل التيارات الهوائية الحرارية (المعروفة باسم "المجموعات")، قد يبلغ أحد الطيارين "ستة-سبعة-روميو، أنا أسفلك مباشرة".

تُطلى الطائرات الشراعية المصنوعة من الألياف الزجاجية باللون الأبيض دائمًا لتقليل درجة حرارة جلدها في ضوء الشمس. يفقد راتنج الألياف الزجاجية قوته مع ارتفاع درجة حرارته إلى النطاق الذي يمكن تحقيقه في الشمس المباشرة في يوم حار. لا يُستخدم اللون باستثناء بضع بقع صغيرة ساطعة على أطراف الأجنحة؛ تعمل هذه البقع (عادةً ما تكون برتقالية أو حمراء) على تحسين رؤية الطائرة الشراعية للطائرات الأخرى المحمولة جواً. مثل هذه البقع إلزامية للطيران الجبلي في فرنسا. [15] الطائرات الشراعية غير المصنوعة من الألياف الزجاجية المصنوعة من الألومنيوم أو الخشب ليست عرضة للتدهور في درجات الحرارة المرتفعة وغالبًا ما تكون مطلية بألوان زاهية.

مقارنة بين الأنواع

يحدث أحيانًا ارتباك بشأن الطائرات الشراعية/الطائرات الشراعية المعلقة والطائرات الشراعية المعلقة. وبشكل خاص، يتم إطلاق الطائرات الشراعية المعلقة والطائرات الشراعية المعلقة بالقدم. والاختلافات الرئيسية بين النوعين هي:

الطائرات الشراعية طائرات شراعية الطائرات الشراعية/الطائرات الشراعية
الهيكل السفلي أرجل الطيار المستخدمة للإقلاع والهبوط أرجل الطيار المستخدمة للإقلاع والهبوط تقلع الطائرة وتهبط باستخدام عجلات أو زلاجات
هيكل الجناح مرنة تمامًا، مع الحفاظ على شكلها من خلال ضغط الهواء المتدفق إلى الجناح وفوقه أثناء الطيران وشد الخطوط مرنة بشكل عام ولكنها مدعومة بإطار صلب يحدد شكلها (لاحظ أن الطائرات الشراعية ذات الأجنحة الصلبة موجودة أيضًا) سطح جناح صلب يغلف بنية الجناح بالكامل
وضع الطيار جالس في حزام عادة ما يكون مستلقيًا على ظهره في حزام يشبه الشرنقة معلقًا من الجناح؛ كما يمكن أيضًا الجلوس والاستلقاء على الظهر الجلوس على مقعد مع حزام، محاط بهيكل مقاوم للصدمات
نطاق السرعة
(سرعة التوقف – السرعة القصوى) 		الأبطأ - عادة من 25 إلى 60 كم/ساعة للطائرات الشراعية الترفيهية (أكثر من 50 كم/ساعة يتطلب استخدام شريط السرعة)، [16] وبالتالي يكون من الأسهل إطلاقها والطيران في الرياح الخفيفة؛ أقل اختراق للرياح؛ يمكن تحقيق تباين في الملعب باستخدام أدوات التحكم أسرع من الطائرات الشراعية، أبطأ من الطائرات الشراعية/الطائرات الشراعية العادية السرعة القصوى تصل إلى حوالي 280 كم/ساعة (170 ميلاً في الساعة)؛ [17] سرعة التوقف عادة 65 كم/ساعة (40 ميلاً في الساعة)؛ [17] قادرة على الطيران في ظروف عاصفة أكثر رياحًا ويمكنها التغلب على سوء الأحوال الجوية؛ اختراق جيد للرياح المعاكسة
الحد الأقصى لنسبة الانزلاق حوالي 10، أداء الانزلاق الضعيف نسبيًا يجعل الرحلات الطويلة أكثر صعوبة؛ الرقم القياسي العالمي الحالي (حتى مايو 2017) هو 564 كيلومترًا (350 ميلًا) [18] حوالي 17، مع ما يصل إلى 20 للأجنحة الصلبة طائرات شراعية من الفئة المفتوحة - عادة ما تكون حوالي 60:1، ولكن في الطائرات الأكثر شيوعًا التي يبلغ طولها من 15 إلى 18 مترًا، تكون نسب الانزلاق بين 38:1 و52:1؛ [19] أداء انزلاق عالي يتيح الطيران لمسافات طويلة، حيث يبلغ الرقم القياسي الحالي 3000 كيلومتر (1900 ميل) (اعتبارًا من نوفمبر 2010 ) [20]
دائرة نصف قطرها الدوران أضيق دائرة دوران [ بحاجة لمصدر ] نصف قطر دوران أكبر إلى حد ما من الطائرات الشراعية، وأضيق من الطائرات الشراعية/الطائرات الشراعية [ بحاجة لمصدر ] أوسع دائرة دوران ولكن لا يزال قادرًا على الدوران بشكل محكم في التيارات الحرارية [21]
الهبوط أصغر مساحة مطلوبة للهبوط، مما يوفر المزيد من خيارات الهبوط من الرحلات الجوية عبر البلاد؛ كما أنه من الأسهل أيضًا تعبئتها وحملها مثل الحقيبة إلى أقرب طريق مطلوب مساحة مسطحة بطول من 15 إلى 60 مترًا؛ ويمكن فكها بواسطة شخص واحد وحملها إلى أقرب طريق يمكن إجراء عمليات الهبوط في حقل يبلغ طوله حوالي 250 مترًا. قد يكون الاسترداد الجوي ممكنًا، ولكن إذا لم يكن كذلك، فستكون هناك حاجة إلى مقطورة متخصصة للاسترداد عن طريق البر. تحتوي بعض الطائرات الشراعية على محركات تزيل الحاجة إلى الهبوط الخارجي، إذا تم تشغيلها بنجاح في الوقت المحدد
تعلُّم الأسهل والأسرع للتعلم يتم التدريس في طائرات شراعية ذات مقعد واحد أو مقعدين يتم التدريس في طائرة شراعية ذات مقعدين مع ضوابط مزدوجة
راحة عبوات أصغر حجمًا (أسهل في النقل والتخزين) أكثر صعوبة في النقل والتخزين؛ يستغرق تجهيزها وفكها وقتًا أطول؛ غالبًا ما يتم نقلها على سطح السيارة غالبًا ما يتم تخزينها ونقلها في مقطورات مخصصة لهذا الغرض يبلغ طولها حوالي 9 أمتار، والتي يتم تجهيزها منها. على الرغم من أن مساعدات التجهيز تسمح لشخص واحد بتجهيز الطائرة الشراعية، إلا أن التجهيز عادة ما ينطوي على شخصين أو ثلاثة أشخاص. يتم تخزين بعض الطائرات الشراعية المستخدمة بشكل متكرر مجهزة بالفعل في حظائر.
يكلف تبلغ تكلفة الطائرة الجديدة 1500 يورو وما فوق، [22] وهي الأرخص ولكنها الأقصر عمرًا (حوالي 500 ساعة طيران، حسب العلاج)، وسوق نشطة للطائرات المستعملة [23] تكلفة الطائرة الشراعية الجديدة مرتفعة للغاية (أعلى نطاق 18 مترًا توربوًا مع الأجهزة والمقطورة 250000 يورو) ولكنها تدوم طويلاً (تصل إلى عدة عقود)، لذا فهي سوق نشطة للمستعملين؛ التكلفة النموذجية تتراوح من 2000 يورو إلى 145000 يورو [24]

فصول المنافسة

DG Flugzeugbau DG-1000 من فئة المقعدين

لقد حدد الاتحاد الدولي للطيران ثماني فئات منافسة للطائرات الشراعية . [25] وهي:

  • الفئة القياسية (بدون رفارف، امتداد الجناح 15 مترًا، مسموح بثقل الماء)
  • فئة 15 مترًا (يُسمح باللوحات، 15 مترًا من امتداد الجناح، ويُسمح بثقل الماء)
  • فئة 18 متر (يُسمح باللوحات، 18 متراً امتداد الجناح، يُسمح بثقل الماء)
  • الفئة المفتوحة (لا توجد قيود باستثناء حد 850 كجم للوزن الإجمالي الأقصى)
  • فئة المقاعد الثنائية (أقصى مدى للجناحين 20 مترًا)، والمعروفة أيضًا بالاسم الألماني "Doppelsitzer"
  • فئة النادي (تسمح هذه الفئة بمجموعة واسعة من الطائرات الشراعية الصغيرة الأكبر سناً ذات الأداء المختلف، لذلك يجب تعديل النتائج عن طريق التقييم . لا يُسمح بصابورة الماء).
  • ( أعلنت لجنة الطيران الشراعي التابعة للاتحاد الدولي للطيران والتي تعد جزءًا من الاتحاد الدولي للطيران وهيئة مرتبطة تسمى المنظمة العلمية والتقنية للطيران الشراعي (OSTIV) عن مسابقة في عام 1989 لتصميم طائرة شراعية منخفضة التكلفة، ذات أداء معتدل، وسهلة التجميع والتعامل، وآمنة للطيارين ذوي ساعات العمل المنخفضة. تم الإعلان عن التصميم الفائز في عام 1993 باسم Warsaw Polytechnic PW-5 . وهذا يسمح بإجراء المسابقات بنوع واحد فقط من الطائرات الشراعية.)
  • فئة خفيفة للغاية، للطائرات الشراعية ذات الكتلة القصوى التي تقل عن 220 كجم.

الشركات المصنعة الكبرى

تم تصنيع نسبة كبيرة من الطائرات الشراعية وما زالت تُصنع في ألمانيا، [26] موطن هذه الرياضة. يوجد في ألمانيا العديد من الشركات المصنعة، ولكن الشركات الرئيسية الثلاث هي:

كما يوجد في ألمانيا أيضًا شركتا Stemme و Lange Aviation . وفي أماكن أخرى من العالم، توجد شركات مصنعة أخرى مثل Jonker Sailplanes في جنوب إفريقيا، و Sportinė Aviacija في ليتوانيا، و Allstar PZL في بولندا، و Let Kunovice و HpH في جمهورية التشيك، و AMS Flight في سلوفينيا. [27]

انظر أيضا

تاريخ
التزلق كنوع من الرياضة
طائرات أخرى غير مزودة بمحركات
ألعاب ونماذج طائرة بدون محرك

مراجع

  1. ^ "FAA Glider handbook" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 25 أغسطس 2017 . تم الاسترجاع 11 سبتمبر 2014 .
  2. ^ تعريف الطائرات الشراعية المستخدمة للأغراض الرياضية في قانون الرياضة للاتحاد الدولي للطيران
  3. ^ هيئة الطيران المدني: إدارة تراخيص الموظفين (2 ديسمبر 2005). LASORS 2006: دليل الطيارين. مكتب القرطاسية. ISBN 978-0-11-790501-6.
  4. ^ "مجلة الطيران 1954". مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2011. اطلع عليه بتاريخ 20 فبراير 2009 .
  5. ^ "تاريخ الطيران الشراعي والطيران المحلق" (PDF) . فريق الطيران الشراعي الأمريكي . 7 أغسطس 2004. مؤرشف من الأصل (PDF) في 6 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 23 فبراير 2010 .
  6. ^ "Gliding Magazine | Features". مؤرشف من الأصل في 26 يوليو 2011. اطلع عليه بتاريخ 23 فبراير 2010 .
  7. ^ "قائمة السجلات التي طالبت بها FAI وصدقت عليها". مؤرشف من الأصل في 16 مارس 2015. تم الاسترجاع 11 سبتمبر 2014 .
  8. ^ "صفحة المسابقة على الإنترنت". مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2010. اطلع عليه بتاريخ 3 أبريل 2010 .
  9. ^ "المؤتمر التقني للمكوك الفضائي ص 258" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 17 ديسمبر 2008. تم استرجاعه في 19 فبراير 2009 .
  10. ^ بيجوت، ديريك (1 مارس 2002). الطيران الشراعي: دليل الطيران الشراعي. A & C Black. ISBN 978-0-7136-6148-4.
  11. ^ "SFPE Europe Digital Issue 30". www.sfpe.org . مؤرشف من الأصل في 13 يوليو 2023 . تم الاسترجاع 13 يوليو 2023 .
  12. ^ "نظرية ماكريدي". مؤرشف من الأصل في 17 سبتمبر 2007. تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2006 .
  13. ^ بيترسون، آكي (أكتوبر-نوفمبر 2006). "رسائل". الطائرات الشراعية والطيران الشراعي . 57 (5). رابطة الطيران الشراعي البريطانية: 6.
  14. ^ إشارة إلى أرقام المنافسة على موقع FAI الإلكتروني محفوظ في 7 أكتوبر 2008 على موقع Wayback Machine
  15. ^ "الطيران الشراعي في فرنسا". مؤرشف من الأصل في 2 فبراير 2010. اطلع عليه بتاريخ 23 فبراير 2010 .
  16. ^ "البيانات التقنية لمنتج Advance Omega 8". Advance AG. مؤرشف من الأصل في 30 مايو 2013. تم الاسترجاع في 22 أكتوبر 2011 .
  17. ^ دليل طيران Scheicher ASW27b . ألكسندر شلايشر GmbH & Co. 2003.
  18. ^ "FAI Paragliding record". Fédération Aéronautique Internationale. مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2011. تم الاسترجاع في 30 نوفمبر 2010 .
  19. ^ "قائمة المعاقين 2008" (PDF) . Deutsche Meisterschaft im Streckensegelflug . نادي دويتشر للطيران. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 24 فبراير 2009 . تم الاسترجاع في 7 أغسطس 2008 .
  20. ^ "سجلات الاتحاد الدولي للطيران". الاتحاد الدولي للطيران. مؤرشف من الأصل في 11 سبتمبر 2011. تم الاسترجاع في 30 نوفمبر 2010 .
  21. ^ ستيوارت، كين (1994). دليل طياري الطائرات الشراعية . دار نشر إيرلايف المحدودة، ص 257. رقم ISBN 1-85310-504-X.
  22. ^ "كتيبات الأوزون". أوزون فرنسا. مؤرشف من الأصل في 27 أكتوبر 2013. استرجاع 21 أكتوبر 2011 .
  23. ^ "مجموعة نموذجية من الإعلانات المبوبة للطائرات الشراعية". مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2012. تم الاسترجاع في 22 أكتوبر 2011 .
  24. ^ "مجموعة نموذجية من الإعلانات المبوبة للطائرات الشراعية". مؤرشف من الأصل في 6 ديسمبر 2010. تم الاسترجاع في 18 يناير 2011 .
  25. ^ فئات المنافسة كما حددها الاتحاد الدولي للرياضة
  26. ^ فرانسيس همبلت (نوفمبر-ديسمبر 2011). "إنتاج الطائرات الشراعية العالمية". مجلة الطيران الشراعي الدولية .
  27. ^ سيمونز، مارتن (2002). الطائرات الشراعية 1965-2000. Eqip. ISBN 978-3-9808838-1-8.
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على الوسائط المتعلقة بـالطائرات الشراعية.
ابحث عن sailplane في ويكاموس، القاموس الحر.
معلومات عن جميع أنواع الطائرات الشراعية
  • دليل الطائرات الشراعية في آلة Wayback (تم أرشفته في 21 أبريل 2016) - موقع ويب لهواة الطيران يسرد الشركات المصنعة ونماذج الطائرات الشراعية، الماضية والحالية.
صفحات الويب الخاصة بـ FAI
  • سجلات FAI مؤرشفة في 17 أكتوبر 2021 على موقع Wayback Machine – صفحة الطيران الرياضي مع الأرقام القياسية العالمية للطيران في المسافات والسرعات والمسارات والارتفاع
  • الاتحادات الوطنية للطيران الشراعي في آلة Wayback (تم أرشفتها في 23 نوفمبر 2010)
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=طائرة شراعية&oldid=1245958012"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate