الفرق بين الخطوط البيضاء الطويلة خلف الطائرة ودوامات طرف الجناح

"ربما لاحظت أثناء سفرك بالطائرة، أو عند مشاهدة إقلاعها وهبوطها، ظهور خطوط بيضاء طويلة خلف الطائرة. هذه الخطوط ليست سوى بخار الماء المتكثف نتيجة لاحتراق الوقود في محركات الطائرة. أما دوامات طرف الجناح، فهي ظاهرة فيزيائية أكثر تعقيدًا ولا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

ما هي دوامات طرف الجناح؟

عندما تحلق الطائرة، ينشأ فرق في الضغط بين سطح الجناح العلوي والسفلي، مما يؤدي إلى تولد قوة رفع تدفع الطائرة للأعلى. هذا الفرق في الضغط يؤدي إلى تكون دوامات هوائية دائرية عند أطراف الأجنحة تسمى دوامات طرف الجناح. هذه الدوامات تخلق منطقة من الهواء المضطرب خلف الطائرة.

لماذا تعتبر دوامات طرف الجناح خطرة؟

• تأثيرها على الطائرات الأخرى: إذا دخلت طائرة أخرى إلى دوامة طرف الجناح لطائرة سبقتها، فقد تفقد السيطرة وتتعرض لحادث. لذلك، هناك قواعد صارمة تحدد المسافة الزمنية بين إقلاع طائرة وأخرى.
• تأثيرها على الطيار: في حالات القتال الجوي، يمكن للطيار أن يستخدم دوامات طرف الجناح لمناورة خصمه، ولكن عليه الحذر من الدخول في هذه الدوامات بنفسه.

كيف يمكن تقليل تأثير دوامات طرف الجناح؟

هناك العديد من الطرق لتقليل تأثير دوامات طرف الجناح، منها:

• أطراف أجنحة منحنية: تساعد الأطراف المنحنية على تقليل قوة الدوامات.
• جنيحات صغيرة: تضاف جنيحات صغيرة إلى أطراف الأجنحة لتقليل شدة الدوامات.
• أنظمة تحكم متقدمة: تساعد الأنظمة الإلكترونية الحديثة على مراقبة دوامات طرف الجناح وتعديل وضعية الأجنحة لتقليل تأثيرها.

 دوامات طرف الجناح هي ظاهرة طبيعية تحدث أثناء الطيران، ولكنها تستدعي الحذر والاحتياط من قبل الطيارين ومراقبي الحركة الجوية. من خلال فهم هذه الظاهرة وتطبيق الحلول التقنية المناسبة، يمكن تقليل مخاطرها بشكل كبير."

الحلول التقنية لتقليل تأثير دوامات طرف الجناح:

تطورت التقنيات المستخدمة في تصميم الطائرات بشكل كبير لتقليل تأثير دوامات طرف الجناح وتحسين كفاءة الطيران. إليك بعض أهم هذه التقنيات:

• أطراف الأجنحة المنحنية (Winglets):

  • تعتبر الأطراف المنحنية من أشهر الحلول لتقليل الدوامات. تعمل هذه الأطراف على تقليل فرق الضغط بين سطح الجناح العلوي والسفلي، مما يقلل من شدة الدوامات.
  • أنواع الأطراف المنحنية: توجد أنواع مختلفة من الأطراف المنحنية، منها الأطراف البسيطة والمركبة، ولكل نوع مزاياه وعيوبه.
  • الفوائد: بالإضافة إلى تقليل الدوامات، تساهم الأطراف المنحنية في زيادة كفاءة استهلاك الوقود وتحسين أداء الطائرة.

• جنيحات صغيرة (Small Winglets):

  • هذه الجنيحات الصغيرة تضاف إلى أطراف الأجنحة الرئيسية وتساعد في تقليل حجم الدوامات وتوجيهها بعيدًا عن مسار الطائرة.
  • الفوائد: تقلل الجنيحات الصغيرة من السحب الناتج عن الدوامات وتحسن استقرار الطائرة.

• أجنحة ذات شكل متغير (Variable Geometry Wings):

  • تسمح هذه الأجنحة بتغيير شكل الجناح أثناء الطيران، مما يتيح للطائرة التكيف مع ظروف الطيران المختلفة وتقليل تأثير الدوامات.
  • الفوائد: تزيد من مرونة الطائرة وكفاءتها في ظروف الطيران المتغيرة.

• أنظمة التحكم النشطة:

  • تستخدم هذه الأنظمة أجهزة استشعار وأجهزة تحكم لضبط شكل الجناح أو زاوية الهجوم بشكل مستمر، مما يساعد على تقليل الدوامات وتحسين التحكم في الطائرة.
  • الفوائد: تزيد من كفاءة الطائرة وتوفر مستوى أعلى من الأمان.

• المواد المركبة:

  • استخدام المواد المركبة في تصنيع الأجنحة يسمح بتصميم أجنحة ذات أشكال أكثر تعقيدًا وأداء أفضل، مما يساهم في تقليل تأثير الدوامات.

• التحكم في تدفق الهواء:

  • يمكن استخدام فتحات صغيرة أو شقوق في الأجنحة لتعديل تدفق الهواء حول الجناح وتقليل شدة الدوامات.

أمثلة على تطبيقات هذه التقنيات:

• تستخدم معظم الطائرات التجارية الحديثة أطراف أجنحة منحنية لتقليل استهلاك الوقود وتحسين أداء الطائرة.
• تستخدم بعض الطائرات العسكرية أنظمة تحكم نشطة لتعديل شكل الأجنحة أثناء المناورات.
• تعمل شركات الطيران والباحثون على تطوير تقنيات جديدة لتقليل تأثير الدوامات، مثل استخدام الروبوتات الصغيرة للتحكم في تدفق الهواء حول الأجنحة.

ختامًا، فإن تقليل تأثير دوامات طرف الجناح هو مجال بحث مستمر، وتساهم التطورات التكنولوجية في تطوير حلول أكثر فعالية. من خلال تطبيق هذه التقنيات، يمكن تحسين أداء الطائرات وسلامتها، وتقليل التكاليف التشغيلية.

المصدر: عشاق عالم الطيران