القفز التزلجي (الطيران)

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة
طائرة لوكهيد مارتن إف-35 بي لايتنينج 2 تقلع من حاملة الطائرات إتش إم إس  كوين إليزابيث

في مجال الطيران ، القفزة التزلجية هي منحدر منحني للأعلى يسمح للطائرة ذات الأجنحة الثابتة بالإقلاع من مدرج أقصر مما تحتاجه الطائرة عادةً. من خلال توفير متجه صاعد من القوة الطبيعية للقفزة التزلجية ، يتم إطلاق الطائرة بزاوية مرتفعة ويمكن تحقيق الرفع بسرعة جوية أقل من تلك المطلوبة للإقلاع المسطح، حيث يسمح للطائرة بمزيد من الوقت لمواصلة التسارع أثناء الطيران بعد مغادرة المدرج. تُستخدم القفزات التزلجية عادةً لإطلاق الطائرات المحمولة على متن السفن من حاملات الطائرات التي تفتقر إلى المنجنيق .

يُعتقد أن أول استخدام للقفز على الجليد حدث أثناء الحرب العالمية الثانية ، عندما تمت إضافة منحدر مؤقت إلى حاملة الطائرات HMS  Furious لمساعدة سفن Fairey Barracudas المحملة بشكل كبير في مهاجمة البارجة الألمانية Tirpitz . أثناء الحرب الباردة ، تمت دراسة المفهوم كوسيلة لتقليل طول أسطح الطيران المطلوبة لحاملات الطائرات وتسهيل الطائرات الثقيلة في البحر. اهتمت البحرية الملكية بشكل خاص بالقفز على الجليد خلال السبعينيات، حيث أجرت اختبارات على مقاتلة Hawker Siddeley Harrier VSTOL الجديدة ، ثم أضافت منحدرًا إلى الجيل التالي من حاملات الطائرات، فئة Invincible .

منذ ذلك الحين، تبنت العديد من الخدمات البحرية القفزة التزلجية لحاملات الطائرات الخاصة بها ومنصات الهجوم البرمائية، في حين تم فحص الاستخدامات البرية أيضًا. يمكن استخدام القفزات التزلجية بطريقتين: الإقلاع القصير ولكن الاسترداد المتوقف ( STOBAR ) للطائرات البحرية التقليدية المجهزة بخطاف ذيل ؛ والإقلاع القصير والهبوط العمودي ( STOVL ) للطائرات V / STOL . أصبحت حاملات الطائرات المجهزة بالمنجنيق أقلية في القرن الحادي والعشرين جزئيًا لأن عمليات القفز التزلجي أبسط وأقل تكلفة.

مبدأ

السفينة الإسبانية خوان كارلوس الأول مع منصة القفز التزلجي في عام 2023.

يجب على الطائرة ذات الأجنحة الثابتة أن تكتسب سرعة للأمام أثناء الإقلاع الطويل . ومع زيادة السرعة للأمام، تنتج الأجنحة كميات أكبر من الرفع . وبسرعة عالية بما يكفي، ستتجاوز قوة الرفع وزن الطائرة، وستصبح الطائرة قادرة على الطيران المستمر. ونظرًا لأن الطائرة يجب أن تصل إلى سرعة الطيران باستخدام محركاتها الخاصة فقط للحصول على الطاقة، فإن المدرج الطويل مطلوب حتى تتمكن الطائرة من اكتساب السرعة. وعلى حاملة الطائرات ، يكون سطح الطيران قصيرًا جدًا بحيث لا تتمكن معظم الطائرات من الوصول إلى سرعة الطيران قبل الوصول إلى نهاية السطح. ونظرًا لأن الرفع أقل من الجاذبية، فإن الطائرة ستفقد ارتفاعها بعد مغادرة العجلات لسطح الطيران وربما تسقط في البحر.

يعمل منحدر القفز على الجليد في نهاية سطح الطيران على إعادة توجيه الطائرة إلى زاوية صاعدة طفيفة، وتحويل جزء من حركة الطائرة للأمام إلى معدل صعود إيجابي . ونظرًا لأن الطائرة لا تزال تسير بسرعة غير كافية لتوليد ما يكفي من الرفع، فإن معدل صعودها سيبدأ في الانخفاض بمجرد مغادرتها سطح الطيران. ومع ذلك، فإن إطلاق القفز على الجليد أعطى الطائرة وقتًا إضافيًا لمواصلة التسارع. [1] وبحلول الوقت الذي تنخفض فيه سرعتها الصاعدة إلى الصفر، ستكون الطائرة سريعة بما يكفي لأجنحتها لإنتاج ما يكفي من الرفع. في هذه المرحلة، ستكون الطائرة في رحلة مستقرة، بعد إطلاقها من حاملة الطائرات دون أن تنخفض أبدًا عن ارتفاع سطح الطيران. [2]

تفتقر العديد من حاملات الطائرات الحديثة إلى المنجنيقات، لذا يجب على الطائرات الثقيلة الإقلاع باستخدام محركاتها الخاصة. تتيح القفزات التزلجية للطائرات الأثقل وزنًا الإقلاع مقارنة بالسطح الأفقي. ومع ذلك، لا يمكن لعمليات الإطلاق بالقفز التزلجي أن تضاهي الحمولات المتاحة من خلال عمليات الإطلاق بالمنجنيق عالية السرعة. [3] في حين أن الطائرات مثل F / A 18 التي يتم إطلاقها عادةً بالمنجنيق يمكنها الاستفادة من منحدر التزلج، إلا أن هذا يأتي عادةً على حساب انخفاض القدرة على الوقود أو الذخائر، وبالتالي يؤثر سلبًا على نطاق المهمة بشكل كبير. [4]

تاريخ

تنطلق سمكة الباراكودا من منصة القفز التزلجي المؤقتة على متن السفينة الحربية HMS  Furious في عام 1944. ويمكن رؤية هيكل الدعم الخشبي لمنصة القفز التزلجي بوضوح.

كان بإمكان حاملات الطائرات المبكرة إطلاق الطائرات ببساطة عن طريق الدوران في اتجاه الريح وإضافة سرعة السفينة إلى سرعة الهواء التي تختبرها الطائرة. خلال الحرب العالمية الثانية، أصبحت طائرات حاملات الطائرات ثقيلة للغاية لدرجة أن الإقلاع المساعد أصبح مرغوبًا فيه. تم استخدام المقاليع الموجودة على سطح السفينة لتسريع الطائرات إلى سرعة الإقلاع، خاصة عند إطلاق الطائرات الثقيلة أو عندما يكون من غير الملائم تغيير المسار. [5] حدث استخدام مبكر للقفز على الجليد في عام 1944، عندما شنت حاملة الطائرات البريطانية إتش إم إس  فيوريوس هجومًا على البارجة الألمانية تيربيتز . تم تركيب منحدر قفز على الجليد بدائي نسبيًا مؤقتًا في نهاية سطح الطيران، مما ساعد طائرات فيري باراكودا المحملة بالقنابل الثقيلة على الإقلاع. [6] [7]

في السنوات التي أعقبت الحرب العالمية الثانية، استمر الاتجاه السائد للطائرات الحاملة الثقيلة بشكل متزايد، مما أدى إلى مخاوف من أن مثل هذه الزيادات ستتجاوز في النهاية قدرات الحمولة القابلة للتطبيق لأي نظام قاذف. وبناءً على ذلك، تم إجراء بحث في طرق بديلة لمساعدة الإقلاع. اقترحت دراسة أجرتها NACA في عام 1952 استخدام قفزة تزلج بعد قاذفة الطائرة لتوفير مساعدة إضافية للطائرات المغادرة. [8] [2]

في أطروحته لنيل درجة الماجستير في الفلسفة عام 1973 ، اقترح الملازم القائد الدكتور تايلور من البحرية الملكية البريطانية استخدام قفزة تزلج لمساعدة طائرة هاريير النفاثة على الإقلاع. [9] قوبل تصميمه للقفزة التزلجية، والذي يتميز بمنحنى، بالتشكك في البداية، لكن مسؤولين آخرين أيدوا التجارب على الاقتراح. [7] وبالتالي، تم إجراء الاختبار الأولي باستخدام زوايا منحدر مختلفة في RAE Bedford ؛ وكانت الطائرة المستخدمة هي طائرة هاريير G-VTOL ذات المقعدين . [1] [10] تم التحقق من النتائج بشكل أكبر من خلال تقنيات النمذجة الحاسوبية والمحاكاة. [7] أظهرت هذه الاختبارات أن الأداء زاد مع زاوية القفز التزلجي، لكن المخططين اختاروا اختيار الزاوية الدنيا، ويُزعم أن السبب وراء هذا الاختيار كان تجنب وضع ضغط مفرط على هيكل الطائرة. [11]

خلال سبعينيات القرن العشرين، كانت البحرية الملكية تفكر في بناء طراد أو حاملة طائرات خفيفة ، وقررت دمج القفزة التزلجية في المشروع. [7] وفقًا لذلك، تم بناء حاملات الطائرات من فئة Invincible بقفزات تزلج، مما أدى إلى تقصير المسافة المطلوبة لإقلاع طائرات Harrier بشكل كبير حتى عندما تكون مثقلة بحمولة مفيدة. [11] [12] ثبت أن القفزة التزلجية إضافة رخيصة نسبيًا ومباشرة لحاملات الطائرات، حيث تتكون من هيكل فولاذي بدون أي أجزاء متحركة. تمت إضافة قفزة تزلج إلى أول حاملة طائرات من هذا النوع، HMS  Invincible ، أثناء تجهيزها في بارو؛ تم ضبطها بزاوية محافظة 7 درجات. في 30 أكتوبر 1980، أجرى الطيار التجريبي الملازم أول ديفيد بول أول إقلاع بمساعدة القفزة التزلجية لطائرة Harrier في البحر. [7] تم تجهيز HMS  Illustrious أيضًا في البداية بمنحدر بزاوية 7 درجات؛ ومع ذلك، تم بناء HMS  Ark Royal بمنحدر بزاوية 12 درجة منذ البداية، والتي تم تحديدها على أنها الزاوية المثالية. تم بعد ذلك تجهيز السفينتين السابقتين بمنحدرات بزاوية 12 درجة لتحسين أداء طائراتهما. [7]

بعد نجاح هاريير، أصبحت القفزة على الجليد طريقة مثبتة لإطلاق الطائرات من السفن دون تعقيد وتكلفة المنجنيق. وعلاوة على ذلك، تتميز النماذج اللاحقة للقفزة على الجليد بتحسينات على التصميم الأصلي؛ فقد تم تحديد أنه حتى الأخاديد أو العيوب الطفيفة نسبيًا على سطح أملس تمامًا كانت كافية لإحداث تشققات في معدات هبوط الطائرة. ولهذا السبب، نفذت البحرية الملكية البريطانية تحمُّلات تصميم أكثر صرامة في مواصفات المنحدر لحاملات الطائرات من فئة الملكة إليزابيث . [7] من الممكن بناء القفزة على الجليد الحديثة كهيكل قابل للإزالة يوضع على سطح الطيران الأمامي، بدلاً من دمجه بالكامل في مقدمة السفينة. [7]

لم تتم إضافة قفزات التزلج إلى حاملات الطائرات فحسب، بل وأيضًا إلى العديد من سفن الهجوم البرمائية وأرصفة هبوط المروحيات لتسهيل تشغيل طائرات STOVL بشكل أفضل. [7] كما تم تجهيز أرصفة هبوط المروحيات من فئة خوان كارلوس الأسترالية والإسبانية بقفزات التزلج لتسهيل عمليات STOVL المحتملة. ومن غير المعتاد إلى حد ما، لم تستخدم البحرية الأمريكية منحدرات التزلج على متن سفن الهجوم البرمائية الخاصة بها، على الرغم من استخدامها بكثافة من قبل طائرات VSTOL مثل نماذج متعددة من طائرة Harrier jump jet و Lockheed Martin F-35B Lightning IIs ؛ وقد قيل أن هذا يرجع إلى أن عملياتها تنطوي على الاستخدام المشترك للمروحيات والقوارب. [7]

بحلول بداية القرن الحادي والعشرين، كانت القوات البحرية البريطانية والصينية والهندية والإيطالية والروسية والإسبانية والتايلاندية تمتلك جميعها حاملات طائرات مجهزة بمنحدرات للتزلج. [7] بعد تقاعد حاملة الطائرات البرازيلية ساو باولو خلال عام 2017، كانت الولايات المتحدة وفرنسا الدولتين الوحيدتين اللتين لا تزالان تديران حاملات طائرات مزودة بمقلاع.

عمليات حاملة الطائرات

ستوبار

طائرة ميج-29ك تنطلق من حاملة الطائرات INS Vikrant

في حاملات الطائرات ذات الإقلاع القصير ولكن الاسترداد المتوقف ( STOBAR )، يتم إطلاق الطائرات التقليدية باستخدام القفز بالتزلج. يزيد الطيار من قوة دفع الطائرة عن طريق تشغيل الحارق اللاحق، مع تثبيت الطائرة بالفرملة. يتم رفع لوحين من سطح حاملة الطائرات أمام معدات الهبوط الرئيسية للطائرة، مما يضمن بقاء الطائرة ثابتة. بناءً على الأمر، يطلق الطيار الفرامل؛ تسقط الألواح من السطح مرة أخرى في فتحاتها؛ وتتحرك الطائرة بسرعة إلى الأمام تحت أقصى قوة دفع. يؤدي التدحرج فوق منحدر التزلج إلى إطلاق الطائرة للأعلى وللأمام. [13] [14]

يمكن لطائرة ميج-29 التي تنطلق فوق منحدر القفز على الجليد على حاملة طائرات من فئة كوزنيتسوف أن تقلع بسرعة حوالي 70 عقدة (130 كم / ساعة؛ 81 ميلاً في الساعة)، بدلاً من 140 عقدة (260 كم / ساعة؛ 160 ميلاً في الساعة) المعتادة (اعتمادًا على العديد من العوامل مثل الوزن الإجمالي). [15]

باستثناء الولايات المتحدة وفرنسا، فإن كل قوة بحرية في العالم تقوم حاليًا بتشغيل طائرات ثابتة الجناح من حاملات الطائرات تستخدم منحدرات القفز على الجليد. [16]

ستوفل

تنطلق طائرة AV-8B من حاملة الطائرات البحرية الإيطالية كافور

تقوم الطائرات ذات الإقلاع القصير والهبوط العمودي ( STOVL ) بالإقلاع المتدحرج التقليدي، مع ضبط العوادم النفاثة لتوفير أقصى قدر من الدفع للأمام. عندما تقترب الطائرة من منحدر القفز على الجليد، يتم تدوير العوادم النفاثة لتوفير الرفع بالإضافة إلى الدفع للأمام. تسمح مثل هذه الإقلاع بوزن إقلاع أكبر من الإطلاق الأفقي غير المساعد، لأن منحدر القفز على الجليد يوفر زخمًا رأسيًا عند الحاجة إليه، تمامًا عند الإقلاع بأبطأ سرعة إقلاع. [17]

تعتبر عمليات الإقلاع من منحدرات القفز على الجليد أكثر أمانًا من عمليات الإقلاع فوق حاملة طائرات ذات سطح مستوٍ. عندما تنطلق طائرة هاريير من مروحية هجومية أمريكية ، فإنها ستنتهي من عملية الإقلاع وتبدأ الطيران على ارتفاع 60 قدمًا (18 مترًا) فوق الماء. قد لا يكون لديها معدل صعود إيجابي ، خاصةً إذا كانت السفينة قد انحدرت بمقدمتها إلى أسفل أثناء عملية الإقلاع. باستخدام منحدرات القفز على الجليد، ستنطلق طائرة هاريير بالتأكيد بمعدل صعود إيجابي، وسيحملها زخمها إلى ارتفاع 150 إلى 200 قدم (46 إلى 61 مترًا) فوق الماء. [16]

في عام 1988، أجرت مفرزة من طائرات ماكدونيل دوغلاس إيه في-8 بي هاريير 2 التابعة لمشاة البحرية الأمريكية سلسلة من اختبارات الطيران على متن سفينة برينسيبي دي أستورياس . وقد تبين أن ظروف الإقلاع التي قد تستخدم 750 قدمًا (230 مترًا) من سطح طيران فئة تاراوا لن تستغرق سوى 300 قدم (91 مترًا) مع منحدر القفز التزلجي بزاوية 12 درجة في أستورياس؛ وقد وُصف هذا التحسن الكبير لسفينة بدون منجنيق بأنه "لا يقل عن كونه مذهلاً". [16]

العمليات البرية

طائرة سوبر هورنت تقلع من منحدر في قاعدة باك ريفر الجوية خلال عرض توضيحي.
نموذج أولي لطائرة HAL Tejas تقلع من منحدر في قاعدة INS Hansa أثناء اختبار الطيران.

خلال أوائل تسعينيات القرن العشرين، فحصت القوات الجوية الأمريكية استخدام القفزات الثلجية على الأرض لتمكين الإقلاع من مسافة قصيرة؛ وقد اعتُبر هذا النهج "حلاً محتملاً لمشكلة رفض المدرج في أوروبا" أثناء الحرب الباردة . وقد تقرر أنه عند استخدام القفزة الثلجية بزاوية انطلاق تسع درجات، فإن المسافة المطلوبة لإقلاع طائرة ماكدونيل دوغلاس إف/إيه-18 هورنت ستقل بنحو النصف تقريبًا. [18]

السفن/الفصول مع القفزات التزلجية

تريستي الإيطالية مع سطح القفز التزلجي في عام 2020.

انظر أيضا

مراجع

الاستشهادات

  1. ^ ab Fozard, John (4 December 1976). "'Ski Jump' Harrier". Flight International . المجلد 110، العدد 3534. ص 1630–1635 . تم الاسترجاع في 29 أبريل 2017 .
  2. ^ ab Reed III, Wilmer H. (5 نوفمبر 1952). "تحليل تأثير المنحدر المنحني على أداء الإقلاع للطائرات التي يتم إطلاقها بالمنجنيق" (PDF) . اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية.
  3. ^ "مشكلة حاملات الطائرات ذات القفز التزلجي". Strike Fighter Consulting Inc. 4 أكتوبر 2013.
  4. ^ Pubby, Manu (6 فبراير 2020). "طائرة F/A 18 Super Hornet متوافقة مع حاملة الطائرات الهندية، اختبارات القفز على الجليد قريبًا: بوينج". economictimes.indiatimes.com.
  5. ^ جرين 2015، ص 57.
  6. ^ براون 2009، ص 25.
  7. ^ abcdefghijk "قفزات التزلج على حاملة الطائرات التابعة للبحرية الملكية – تاريخ". savetheroyalnavy.org. 12 أغسطس 2019.
  8. ^ ستيل 2012، ص 5.
  9. ^ "Ski-jump Harrier" (PDF) . 20 نوفمبر 1976. ص. 1468.[ رابط معطل ]
  10. ^ فيلد، هيو (19 نوفمبر 1977). "Harrier Rampant". Flight International . ص. 1487. تم الاسترجاع في 29 أبريل 2017 .[ رابط معطل ]
  11. ^ ab Hobbs 2015، ص 469-472.
  12. ^ بول 2004، ص 120.
  13. ^ جوردون 2006، ص 69.
  14. ^ خوسيه لويس هيرناندو ورودريجو مارتينيز فال (2012). "ملاءمة الطائرات الأرضية للحاملات" (PDF) . المؤتمر الدولي للعلوم الجوية.
  15. ^ جوردون 2006، ص 84.
  16. ^ abc Nalls, Major, USMC, Art (May–June 1990). "Harrier Operations on a Ski Jump" (PDF) . Naval Aviation News . 72 (4): 12–13. مؤرشف من الأصل في 4 نوفمبر 2004.{{cite journal}}:CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط ) CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  17. ^ هوبز 2015، ص 470.
  18. ^ Turner, Elijah W. (May 1991). "Aircraft Operations from Runways with Inclined Ramps (Ski-jump)" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 28 نوفمبر 2016.

فهرس

  • براون، جيه دي (2009). عمليات حاملات الطائرات في الحرب العالمية الثانية . دار نشر سيفورث. رقم ISBN 9781848320420.
  • بول، ستيفن (2004). موسوعة التكنولوجيا العسكرية والابتكار . ويستبورت، كونيتيكت: دار جرينوود للنشر. رقم ISBN 978-1-57356-557-8.
  • جوردون، يفيم (2006). ميكويان ميج-29 . هينكلي، المملكة المتحدة: ميدلاند للنشر. رقم ISBN 9781857802313.
  • جوردون، يفيم (2006). سوخوي سو-27 فلانكر - وربيرد تيك المجلد 42. دار نشر سبيشالتي. رقم ISBN 9781580071963.
  • جرين، مايكل (30 أبريل 2015). حاملات الطائرات التابعة للبحرية الأمريكية . القلم والسيف. رقم ISBN 9781473854680.
  • هوبز، ديفيد (2015). أسطول حاملات الطائرات البريطانية: بعد عام 1945. مطبعة المعهد البحري. رقم ISBN 9781612519999.
  • ستيل، مارك (2012). حاملات الطائرات التابعة للبحرية الأمريكية 1922-1945: فئات ما قبل الحرب . دار بلومزبري للنشر. رقم ISBN 9781780968094.
يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعددة متعلقة بـ منحدرات حاملة الطائرات .
  • القفزة على الجليد: استمرار إرث المملكة المتحدة في القدرة على ضرب حاملات الطائرات Archived 2020-11-12 at the Wayback Machine
  • مخطط لإقلاع طائرة من حاملة طائرات عبر موقع researchgate.net
  • تُظهر هذه الرسومات الاختلافات الجوهرية بين أنواع حاملات الطائرات الثلاثة في العالم عبر businessinsider.com
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=قفز-التزلج_(الطيران)&oldid=1236345292"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate