ارتفاع الطائرات فى الجو

يختلف مفهوم الارتفاع الذي نعرفه في حياتنا العامة عن مفهوم ارتفاع الطيران والذي يتوسع ليشمل ثلاثة أنواع من الارتفاعات المستخدمة وهي :

الارتفاع المطلق:
وهو ارتفاع الطائرة نسبة إلى مستوى سطح البحر بعد تثبيت الضغط الجوي بواسطة ادارة مفتاح الضغط (knob) الموجود في العداد او الالتميتر على ضغط مقداره ( 760 ) ملم عمود زئبق ،و يستخدم عادة هذا النوع من الارتفاعات أثناء اختبار صلاحية الطائرات أو أثناء الطيران الاعتيادي في الجو لمسافات طويلة لغرض الالتزام بمستويات الممرات الجوية المحددة من قبل السيطرة الجوية المحلية والدولية .

الارتفاع النسبي:
هو ارتفاع الطائرة نسبة إلى نقطة معينة على الأرض كأن تكون نسبة إلى المطار الذي أقلعت منه الطائرة أو نسبة إلى المطار الذي ستهبط فيه أو نسبة لأية نقطة معلومة على الأرض إذا علمت مقادير الضغوط الجوية فيها ، يستخدم عادة هذا النوع من الارتفاعات أثناء هبوط وإقلاع الطائرات من المطارات .

الارتفاع الحقيقي:
هو ارتفاع الطائرة نسبة إلى النقطة أو المكان الذي تحلق من فوقه الطائرة ويتم قياس هذا النوع من الارتفاعات بواسطة عداد الارتفاع الراديوي (عداد الارتفاع اللاسلكي ) ، يستخدم عادة هذا النوع من الارتفاعات أثناء عمليات الهبوط والتقرب من مدرج المطار قبل ملامسة الطائرة معه

كيف يتم قياس الارتفاع فى الطائرة ؟
الأساس الذي تعتمد عليه جميع عدادات الارتفاع الميكانيكية والكهروميكانيكية في قياس الارتفاع هو التحسس لتغيرات الضغط الستاتيكي المنقول لها من مستقبلات مثبته خارج الطائرة(تحت انف الطائرة وعلى الجوانب الامامية) وتحويله إلى بيانات ارتفاع أمام الطيار بواسطة شاشات هذه العدادات، وسوف نتطرق الى عنصر مهم وهو معرفة أنواع الضغط الذي يشكل عاملا رئيسيا في حساب ارتفاع الطائرة وعمل العدادات المستخدمة لذلك:

الضغط المطلق PO :
ومقداره 760 ملم / عمود زئبق عند مستوى سطح البحر وعند درجة حرارة 15 درجة مئوية .

الضغط النسبي :
وهو الضغط الجوي عند نقطة ما على سطح الأرض كأن يكون مطار الإقلاع أو مطار الهبوط أو أي نقطة أخرى.
الضغط الكلي РD : ونحصل عليه عند طيران الطائرة وأثناء وجود سرعة مع نقصان في الارتفاع والضغط الكلي ناتج من جمع الضغطين الستاتيكي والديناميكي

الضغط الديناميكي dynamic pressure
الضغط الديناميكي PD وهو عبارة عن تيارات الهواء المضغوط المصطدم من الأمام بمقدمة الطائرة ، وهو يتناسب طردياً مع سرعة اصطدام الطائرة بالهواء ويعتبر من البارامترات الرئيسية الداخلة في عمل عدادات قياس سرعة الطائرة، وتستخدم الكبسولات المانومترية لقياس الضغط الديناميكي ،وسمي الضغط الديناميكي المؤثر على الطائرةdynamic pressure ) )هذا الضغط بهذا الاسم لأنه يعتمد على ثلاثة متغيرات هي :

 
• سرعة اصطدام مقدمة الطائرة بالتيارات الهوائية .
• سرعة التيارات الهوائية نفسها .
• اتجاه هذه التيارات الهوائية والتي قد تكون مواجهة لمقدمة الطائرة أو قد يكون تأثيرها جانبياً أو يكون اتجاهها مع اتجاه طيران الطائرة ولكل من هذه الاتجاهات تأثيره عل محصلة الضغط الديناميكي المؤثر على الطائرة .

فالتيارات الهوائية المصطدمة بمقدمة الطائرة ( أي بمقدمة مستقبل الضغط ) والتي تقع في منطقة دوامات هوائية ذات ضغط عالِ تسمى منطقة الضغط الديناميكي dinamic pressure - منطقة الضغط المتحرك - ومقداره يعتمد على العوامل الثلاثة التي ورد ذكرها أعلاه .
الضغط الستاتيكي static pressure :
هو ذلك الضغط الذي يتناقص بالطريقة القانونية حيث انه كلما زاد الارتفاع قل الضغط وعادة يقاس الضغط الستاتيكي نسبة إلى الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر المقدر ب ( 760 ) ملم عمود زئبق ، وهو عبارة عن ضغط ساكن يؤخذ من منطقة ضغط ميت لا توجد فيها تيارات هوائية حيث أن التيارات الهوائية المصطدمة بمقدمة الطائرة ( بمقدمة مستقبل الضغط ) تنحرف يمين وشمال الطائرة ( يمين وشمال مستقبل الضغط ) وبما أن هذه التيارات تصطدم بالطائرة بسرعة عالية فالمنطقة الملاصقة لمحيط مقدمة الطائرة ،

 وكذلك محيط مقدمة مستقبل الضغط ستكون منطقة تخلخل للضغط ويكون الضغط فيها ساكنا لا تعتمد قيمته على سرعة اصطدام التيارات الهوائية كما هو بالنسبة للضغط الديناميكي بل تعتمد قيمته على عامل واحد هو الارتفاع الذي تحلق عنده الطائرة فكلما زاد ارتفاع الطائرة كلما قل الضغط الستاتيكي، أي الضغط الموجود في منطقة التخلخل ولذلك تكون هذه المنطقة قليلة الضغط والمستهلكات التي تتغذى بالضغط الستاتيكي ستمتص الضغط أي سيدخل إلى مواسير نقل هذا الضغط في حالة شفط وليس دفع كما هو حاصل في مواسير نقل الضغط الديناميكي حيث سيدخل إلى مستهلكات الضغط الديناميكي في حالة دفع داخل الأنابيب لأنه سيدخل تحت تأثير الضغط العالي للتيارات الهوائية المصطدمة بالطائرة

في الطائرات التي تطير بمجال سرعات كبيرة تفوق سرعة الصوت فان تغذية المستهلكات التي تتغذى بالضغط الستاتيكي في اللحظة التي تتجاوز سرعة الطائرة لسرعة الصوت تتحول تغذية المستهلكات من مستقبلات ضغط ستاتيكي تقع في مقدمة الطائرة إلى مستقبلات ضغط ستاتيكي تقع إلى الخلف قليلا عنها من مقدمة الطائرة والسبب يعود إلى اختلاف المواصفات الايروديناميكية لهياكل الطائرات أثناء طيرانها بسرعات تفوق سرعة الصوت ،وكذلك عند حصول أعطال في مستقبلات الضغط الديناميكي والستاتيكي يتم تحويل التغذية بالضغوط إلى مستقبلات الضغط الاحتياطية .

تسمى العدادات الميكانيكية كذلك بالعدادات البارومترية لاحتوائها على الكبسولات البارومترية وتشترك في جميع أنواعها من حيث التركيب بمواصفات رئيسية واحدة أهمها أن مديات قياس الارتفاع تتراوح بين ( 0 ــــ 100 ألف قدم ) كما أنها جميعا تعتمد على الطريقة البارومترية في قياس الارتفاع التي تعتمد بالأساس على استخدام الكبسولات البارومترية المغلقة كعناصر تحسس لتغيرات الضغط الستاتيكي والتي يكون الضغط الجوي محكما في داخلها وذو قيمة ثابتة مقداره 760 ملم/ عمود زئبق، لان تجويفها الداخلي معزول بشكل محكم عن المحيط الخارجي للطائرة

المصدر :عشاق عالم الطيران