کنترل یک هواپیما در هر پرواز 

اگر به شکل 2 نگاه کنید، می توانید سه محور اصلی را که هواپیما می تواند حول آن ها بچرخد را مشاهده کنید.

شکل 2- سه محور اصلی چرخش هواپیما، 1-محور عمودی 2-محور طولی 3- محور عرضی

محور های اصلی پرواز هواپیما عبارتند از: -محور عمودی 2-محور طولی 3- محور عرضی. محور عمودی، محوری است که درست از نقطه وسط هواپیما از بالا به پایین کشیده می شود. چرخش حول این محور، باعث به چپ یا راست حرکت کردن دماغه هواپیما می شود که اصطلاحاً به آن Yaw می گویند. محور طولی، محوری است که در طول هواپیما و از دماغه تا انتهای آن کشیده می شود. اگر چرخشی را حول این محور در ذهنتان تصور کنید، باعث بالا رفتن یک بال و پایین افتادن دیگری می شود که همان دورزدن هواپیماست و اصطلاحاً دورزدن یا Roll نامیده می شود. محور عرضی، محوری است که در عرض هواپیما و از نوک یک بال تا نوک بال دیگر کشیده می شود. چرخش حول این محور باعث بالا رفتن با پایین آمدن دماغه هواپیما در نتیجه صعود یا نزول هواپیما را موجب می شود که اصطلاحاً به آن Pitch یا پیچ می گویند.

شهپر ها یا Ailerons

شهپر ها باله های کوچکی در قسمت انتهایی هر بال و لبه انتهایی آن بال هستند. دورزدن یک هواپیما، اساساً به وسیله این شهپر ها صورت می گیرد. هنگامی که مثلاً هواپیما می خواهد به سمت راست دور بزند، شهپر سمت چپ پایین رفته و شهپر سمت راست بالا می رود. با پایین رفتن شهپر سمت چپ، در آن نقطه نیروی برای بیشتری ایجاد شده و با بالا رفتن شهپر سمت راست، برای کمتری ایجاد می شود. این اختلاف نیروی برا باعث می شود که بال چپ که داری نیروی برای بیشتری است، بالا رفته و بال راست که داری نیروی برای کمتری است، پایین بیفتد. این عمل، باعث می شود که هواپیما به سمت راست متمایل گشته و به همان سمت دور بزند. برای درک بهتر به شکل 3 نگاه کنید.

شکل 3- طرز کار شهپر ها در یک دورزدن به سمت راست 1-نیروی برای بیشتر 2- نیروی برای کمتر

دورزدن به سمت چپ نیز به همین صورت است، با این تفاوت که در دورزدن به سمت چپ، شهپر بال راست پایین رفته و برای بیشتری تولید می کند و شهپر سمت چپ بالا رفته و برای کمتری تولید می کند در نتیجه هواپیما به سمت چپ دور می زند. یادتان باشد که شهپر ها همیشه عکس هم کار می کنند. به شکل 4 نگاه کنید.

شکل 4- طرز کار شهپر ها در یک دورزدن به سمت چپ 1-نیروی برای کمتر 2-نیروی برای بیشتر

بالابرها یا Elevators

بالابر ها بالچه هایی در انتهای سکان افقی هواپیما هستند.این بالچه ها با بالارفتن خود، نیروی برای کمتری تولید کرده و باعث پایین آمدن دم می شوند. پایین آمدن دم هواپیما به نوبه خود، باعث بالارفتن دماغه شده و صعود یا افزایش ارتفاع را به دنبال دارد. در حالت عکس، این بالچه ها با پایین رفتن خود، نیروی برای بیشتری را تولید کرده و باعث بالارفتن دم هواپیما می شوند. بالارفتن دم هواپیما، یعنی پایین آمدن دماغه و این خود مساویست با نزول یا از دست دادن ارتفاع. به خاطر داشته باشید که بالابر ها به طور همجهت کار می کنند، یعنی هردو باهم بالا رفته و هر دو باهم پایین می آیند. طرز کارکرد بالابرها را در شکل های 5 و 6 مشاهده می کنید.

شکل 5- طرز کارکرد بالابر ها در یک صعود

شکل 6- طرز کارکرد بالابر ها در یک نزول

پرواز مستقیم یا Level Flight

حالا که طرز کنترل هواپیما و سطوح کنترلی را یاد گرفتید، لازم است که پرواز مستقیم یا Level را نیز یاد بگیرید. پرواز مستقیم، یکی از مهم ترین مانورهای پروازی است که در هواپیماهای مسافربری اهمیت فراوانی دارد. به پروازی که در آن ارتفاع افزایش یا کاهش پیدا نکرده و همچنین جهت پرواز تغییر نکند، یعنی هواپیما دور نزند، پرواز مستقیم گفته می شود.

شکل 7- پرواز مستقیم و آلات پروازی در حالت پرواز مستقیم

پرواز مستقیم و آلات پروازی 

در این مرحله، می خواهیم آلات پروازی پرکاربرد را به شما معرفی نماییم. در اکثر هواپیماها، شش نشان دهنده اصلی وجود دارد که با استفاده از این شش نشان دهنده، می توانیم بیشتر اطلاعات لازم برای ادامه پروازمان را به دست بیاوریم. در پست آموزش خلبانی بعدی به بررسی این آلات خواهیم پرداخت  

 آيروديناميك پرواز 

تاريخچه
برادران رايت توانستند با استفاده از نبوغ و خلاقيت خود در دهم دسامبر 1903 كه آرزوي ديرينه بشر را كه پرواز بود تحقيق بخشند و از زماني كه اسحاق نيوتن فيزيكدان انگليسي ، نيروي جاذبه را كشف كرد، فكر پرواز و غلبه بر نيروي جاذبه در انسان شدت بيشتري يافت. برادران رايت كه يك مغازه تعميرات دوچرخه داشتند، هميشه در فكر پرواز بودند.

آنها بر اساس اطلاعات و مطالعات كه در مورد پرواز داشتند به ساخت بالها و طراحي هواپيما پرداختند. سپس يك تونل باد كوچك ساخته و اجزاي آيروديناميكي هواپيماي خود را كه از طراحي كاملا نوين و پيشرفته برخوردار بود، آزمايش كردند. و اولين پرواز قابل كنترل هواپيما را انجام دادند. زماني كه هواپيما به پرواز در مي‌آيد تحت تاثير نيروهاي آيروديناميكي قرار مي‌گيرد.

نيروي آيروديناميكي

نيروي آيروديناميك در اثر وزش باد بر روي يك جسم توليد مي‌شود. اين جسم مي‌تواند تير چراغ‌ برق ، يك آسمان خراش ، پل ، هواپيما و يا كابل برق فشار قوي باشد. اما بازتاب نيروي آيروديناميكي كه ايجاد مي‌شود، بستگي به شكل اين جسم خاص كه در معرض وزش باد قرار گرفته است. اگر هم پهن و داراي زاويه تند باشد در برابر باد مقاومت مي‌كند و در جهت وزش باد خم مي‌شود. اما اگر داراي زواياي خميده و يا نيم‌دايره باشد، مقاومت كمتري نسبت به ساير اجسام خواهند داشت. نيروهاي آيروديناميكي شامل چهار نيرو مي‌شود، كه اين نيروها عبارتند از :

نيروي برا (LIFT)

نيروي برا ، نيرويي است كه باعث بالا رفتن هواپيما يا هليكوپتر و اجسام برنده ايجاد مي‌شود. براي اينكه اين نيرو ايجاد شود بايد جسم مورد نظر شكل خاصي داشته باشد، مطلوب‌ترين شكل مي‌تواند به صورت يك قطره آب و يا يك جسم كه يك طرفش نيم‌دايره و طرف مقابل آن زاويه تند داشته باشد. اگر اين جسم به گوشه‌اي در جريان هوا قرار گيرد كه باد از سمت جسم كه حالت نيم‌دايره دارد بوزد و از طرف مقابل كه زاويه تندي دارد جسم را ترك كند، نيروي برا ايجاد خواهد شد. وقتي كه مولكولهاي هوا با لبه جلوي بال برخورد مي‌كند، تعدادي به سمت بالا و تعدادي به سمت پايين بال متمايل مي‌شوند. هر دو گروه مولكولها مي‌بايستي در انتهاي بال همزمان به يكديگر برسند. چون بالاي بال هواپيما انحناي بيشتري دارد و مسافت آن نسبت به زير بال بيشتر است.

در نتيجه مولكولهايي كه از سطح بالايي عبور مي‌كنند. مي‌بايستي با سرعت بيشتري حركت كنند تا با مولكولهاي سطح پايين همزمان به انتهاي بال هواپيما برسند. اين عمل باعث كاهش فشار هوا در سطح بالا نسبت به سطح پايين بال خواهد شد. اشاره به اصل برنولي وقتي كه سرعت هوا در سطح بالاي بال بيشتر از سطح پاييني آن باشد، فشار در سطح بالايي كم مي‌شود. حال كه فشار هوا در قسمت بالاي بال كاهش مي‌يابد و يك خلا نسبي ايجاد مي‌شود كه جسم را به طرف خود مي‌كشد. اين خلا نسبي همان نيروي برا مي‌باشد كه باعث بالا رفتن هواپيما مي‌شود. هر چقدر سرعت هواپيما بيشتر باشد مقدار خلا نسبي نيز بيشتر مي‌شود.

نيروي وزن (WEIGHT)

زماني كه ما روي زمين قرار گرفته‌ايم وزن ما بطور عمود بر مركز زمين وارد مي‌شود. وزن ما باعث قرار گرفتن روي زمين و نيز جاذبه‌اي كه برما وارد مي‌شود با وزن ما برابر خواهد بود. طبق قانون نيوتن ، نيروي جاذبه‌اي كه بر جسم ما وارد مي‌شود برابر با يك خواهد بود.

براي اينكه هواپيما به پرواز درآيند بايد بر نيروي جاذبه غلبه كند. وزن هميشه در جهت مخالف نيروي برا است.

نيروي رانش (THRUST)

وقتي جسمي از زمين بلند شده و در فضا قرار مي‌گيرد، بايد نيروي رانش كافي داشته باشد. به عبارت ديگر نيروي رانش باعث مي‌شود تا هواپيما به طرف جلو حركت كرده و جريان لازم را ايجاد كند. جريان ايجاد شده توليد نيروي برا اين كار را خواهد كرد. در هواپيما نيروي رانش بوسيله موتور فراهم مي‌شود.

نيروي پسا (DRAG)

- طبق قانون نيوتن هر عملي يك عكس‌العمل در جهت مخالف خواهد داشت به دليل اينكه نيروي رانش باعث جلو رفتن هواپيما مي‌شود. افزايش اين نيرو باعث افزايش نيروي پسا خواهد شد. وجود نيروي پسا يك امر اجتناب ناپذير است ولي كارشناسان ، طراحان و سازندگان هواپيما سعي مي‌كنند در حين پرواز از مقدار نيروي پسا كاسته شود.

- شكل هواپيما ، هر قدر بالها نازكتر يا محل اتصال اجزا خارجي با بدنه زاويه‌هايي تند نداشته باشد، بخشي از نيروي پسا كاهش مي‌يابد. بستگي به شكل خاص اجزايي كه در توليد نيروي برا نقش دارند. مانند بالها ، و بخشي از بدنه . براي اينكه هواپيما بتواند سرعت‌هاي كم به اندازه كافي نيروي برا و در سرعت‌هاي زياد از توليد نيروي پسا كاسته شود بالهاي آن را به گونه‌اي مناسب طراحي مي‌كنند.

- پس متوجه مي‌شويم كه با افزايش نيروي رانش بر سرعت هواپيما افزوده مي‌شود. با افزوده شدن سرعت هواپيما ، جريان هوا نيز افزايش يافته و نيروي برا افزايش مي‌يابد تا بر وزن هواپيما غلبه كند. با افزايش نيروي برا و رانش بر ميدان نيروي پسا نيز افزوده خواهد شد. اما زماني كه هواپيما در مسير پرواز قرار مي‌گيرد كليه نيروها به حالت تعادل در آمده و هواپيما با سرعت ثابتي به پرواز خود ادامه مي‌دهد.

بویینگ 757:
در حال حاضر چند سالی است که بویینگ 757 ( گنجایش 180 نفر ) و 767 ( گنجایش 240-280 نفر) ساخته می شود و موفقیت تجاری آنان به اندازه مدلهای دیگر نبوده ولی رویهم رفته پروژه های سود آوری بودند . علت اصلی عدم موفقیت این دو مدل،اول رقابت شدید از طرف کنسرسیوم ارباس و دوم پیش بینی غلط بویینگ در مورد بازنشسته کردن 727 توسط اکثر شرکت های هوایی دنیا بود . تثبیت قیمت سوخت هواپیما در حد معقول یک دلار برای هر گالن نیز بدون تاثیر نبوده است . کار آیی شگفت انگیز و قابل تحسین بویینگ 727 و پایین ماندن قیمت سوخت باعث تاخیر خرید هواپیماهای جدیدی مانند 757 شد . (757 )در حال حاضر کم فروش ترین هواپیمای بویینگ می باشد .

مشخصات:
موتور: 2 موتور توربوفن رولزرویس RB211-535با قدرت 38000پاوند رانش
سرعت:حداکثر سرعت915 کیلومتر در ساعت
برد: 8000کیلومتر
وزن:خالی60000Kg-حداکثر وزن هنگام بلند شدن100000Kg
سقف پرواز:37000پا
حداکثر گنجایش:185 نفر
تعداد ساخته شده:490 فروند(خط تولید هنوز دایر است.) البته این هواپیما دو نوع دارد که به بازگویی تفاوت آنها میپردازیم:

مقا یسه ی بویینگ۷۵۷-۲۰۰ با ۷۵۷-۳۰۰:

Model: Boeing757-200 Engines: (1)RB211-535C(16,980kg) (2)PW2037i17,343kgj Width: 38.05m Length: 47.32m height: 13.56m Wing Area: 185.25m2 Maximum Take Off Weight: 115,680kg Weight: (1)57,438kg (2)57,411kg Maximum Cruising Speed: Mach 0.80 Maximum Range: 7,222km Required Take Off Distance: (1)2,365m (2)2,310m Required Landing Distance: 1,400m

Model: Boeing757-300 Engines: (1)PW2043(19,323kg) (2)RB211-535E4Bi19,931kgj Width: 38.05m Length: 54.43m height: 13.56m Wing Area: 185.25m2 Maximum Take Off Weight: 123,600kg Weight: 64,460kg Maximum Cruising Speed: Mach 0.80 Maximum Range: 6,287km Required Take Off Distance: 2,728m Required Landing Distance: 1,707m

توربولانس پرواز

اغلب خلبان ها ترجیح می دهند در شرایط توربولانس و اغتشاش هوا پرواز نکنند اما تک تکان هامعمولا همیشه با پروازها شروع میشوند.

در حقیقت خلبانی که به کمک نیروی ترمال پرواز میکنند مشتاقانه به دنبال افت های ناگهانی که ابتدا نیروی ترمال است جستجو میکنند و پس از مدتی خلبان می آموزد لذت پرواز همراه با توربولانس متوسط خیلی شبیه به موج سواراست.توربولانس ها برای خلبان ها دو مشکل عمده ایجاد میکنند که عبارتند از کاهش کنترل پرواز و افزایش تنش بر روی هواپیما.

توربولانس شدید میتواند هواپیما را بیش از حد و یا یک بال را بسیار شدید بالا ببرد یا حتی با تغییر زاویه حمله هواپیما را به واماندگی دچار نماید.چنین توربولانسی میتواند بار حاصل از فشار تند باد آنی را آنقدر افزایش دهد که بعضی از قسمت های هواپیما را بشکند و یا خم کند.برای مقابله با اولین مشکل یعنی کاهش کنترل هواپیما باید سرعت را افزایش داد تا هواپیما را سریعتر کنترل کرده و برای مقابله با مشکل دوم یعنی افزایش فشار و تنش روی هواپیما باید سرعت هواپیما را کاهش دادتا اثر ناگهانی تند باد آنی  را کاهش داد.لذا باید حد

وسط را انتخاب نمود.در این حالت قانون اجرایی واقعی  که اغلب خلبانها هنگام مواجهه با توربولانس به کار میبند سرعت هواپیما را۱.۵  بیش از سرعت واماندگی تنظیم میکنند تا اولا هواپیما استال نشود و بالهای آن نیز تحمل نیروی بیش از حد توان در نظر گرفته نشود.توربولانس مکانیکی کاملا نزدیک نا همواری ها و رشته کوههااغلب بسیارشدید و مخرب است.

خلبان با پرواز در سطح بالا تر از سطح توربولانس میتواند از برخورد با آن اجتناب کند سپس منتظر موقعیت مناسب باشد تا آنکه باد فروکشد و در منطقه ای مناسب به عملیات نشست بپردازد.