توجيه عجلة المقدمة في الطائرة

يمكن توجيه عجلة الأنف في معظم الطائرات من سطح الطائرة عبر نظام توجيه عجلة الأنف، هذا يسمح للطائرة بالتوجيه أثناء العملية الأرضية، كما تحتوي بعض الطائرات البسيطة على مجموعات عجلة أنف تلك العجلات ويتم توجيه هذه الطائرات أثناء التاكسي عن طريق الكبح التفاضلي.

الطائرات الصغيرة

تتمتع معظم الطائرات الصغيرة بقدرات توجيه من خلال استخدام نظام بسيط من الروابط الميكانيكية المتصلة بدواسات الدفة يتم توصيل أنابيب الدفع والسحب بأبواق الدواسة على أسطوانة الدعامة السفلية وأثناء الضغط على الدواسات، يتم نقل الحركة إلى محور مكبس الدعامة ومجموعة العجلة التي تدور إلى اليسار أو اليمين وغالبًا ما يستخدم توجيه عجلة الأنف على متن طائرة خفيفة نظام قضيب الدفع والسحب المتصل بدواسات الدفة.

الطائرات الكبيرة

نظرًا لكتلتها والحاجة إلى التحكم الإيجابي، تستخدم الطائرات الكبيرة مصدر طاقة لتوجيه عجلة الأنف، حيث تسود الطاقة الهيدروليكية. وهناك العديد من التصميمات المختلفة لأنظمة توجيه مقدمة الطائرة الكبيرة، حيث يشترك معظمهم في خصائص ومكونات متشابهة ويتم التحكم في التوجيه من سطح الطيران من خلال استخدام عجلة صغيرة أو آلة حرث أو عصا تحكم مثبتة عادةً على الجدار الجانبي الأيسر، ويمكن تشغيل النظام وإيقافه في بعض الطائرات، كما تنقل التوصيلات الميكانيكية أو الكهربائية أو الهيدروليكية حركة إدخال وحدة التحكم إلى وحدة التحكم في التوجيه ووحدة التحكم عبارة عن قياس هيدروليكي أو صمام تحكم.

يوجه السائل الهيدروليكي تحت الضغط إلى واحد أو اثنين من المشغلات المصممة بوصلات مختلفة لتدوير الدعامة السفلية ويحافظ المجمع وصمام التنفيس أو مجموعة الضغط المماثلة على السوائل في المشغلات والنظام تحت الضغط في جميع الأوقات وهذا يسمح لأسطوانات تشغيل التوجيه بالعمل أيضًا كمخمدات متوهجة، كما تتكون آلية المتابعة من عدة تروس وكابلات وقضبان وبراميل، وما إلى ذلك وهي تعيد صمام القياس إلى الوضع المحايد بمجرد الوصول إلى زاوية التوجيه وتشتمل العديد من الأنظمة على نظام إدخال فرعي من دواسات الدفة لدرجات صغيرة من المنعطفات أثناء توجيه الطائرة بسرعة عالية أثناء الإقلاع والهبوط وتعتبر صمامات الأمان نموذجية في جميع الأنظمة لتخفيف الضغط أثناء الفشل الهيدروليكي بحيث يمكن تدوير عجلة الأنف.

تتصل عجلة توجيه عجلة المقدمة من خلال عمود بأسطوانة التوجيه الموجودة داخل قاعدة التحكم في سطح الطائرة وينقل دوران هذه الأسطوانة إشارة التوجيه عن طريق الكابلات والبكرات إلى أسطوانة التحكم الخاصة بالتجميع التفاضلي، وتنتقل حركة التجميع التفاضلي عن طريق الوصلة التفاضلية إلى مجموعة صمام القياس، حيث تنقل الصمام المحدد إلى الموضع المحدد، كما يوفر هذا القوة الهيدروليكية لقلب ترس الأنف.

ويتم توجيه الضغط من النظام الهيدروليكي للطائرة عبر صمام إغلاق الأمان المفتوح إلى خط يؤدي إلى صمام القياس ويقوم صمام القياس بعد ذلك بتوجيه السائل المضغوط خارج المنفذ A، ذلك من خلال خط تبديل الانعطاف الأيمن وإلى أسطوانة التوجيه A، وهي عبارة عن أسطوانة ذات منفذ واحد والضغط يجبر المكبس على البدء في التمدد، نظرًا لأن قضيب هذا المكبس يتصل بمغزل توجيه الأنف الموجود على دعامة صدمة تروس الأنف التي تدور عند النقطة X، فإن امتداد المكبس يحول محور دوران التوجيه تدريجياً نحو اليمين وعندما تدور عجلة الأنف، يُجبر السائل على الخروج من أسطوانة التوجيه B عبر الخط المتناوب إلى اليسار وإلى المنفذ B من صمام القياس، كما يوجه صمام القياس هذا السائل العائد إلى المعوض الذي يوجه السائل إلى مشعب رجوع النظام الهيدروليكي للطائرة.

دوران ترس الأنف

كما هو موضح يبدأ الضغط الهيدروليكي في دوران ترس الأنف ومع ذلك، لا ينبغي إدارة الترس بعيدًا ويحتوي نظام توجيه تروس الأنف على أجهزة لإيقاف الترس بزاوية الدوران المحددة وتثبيته هناك، ويتم تحقيق ذلك من خلال متابعة الارتباط كما هو مذكور، يتم تشغيل ترس الأنف بواسطة مغزل التوجيه، بينما يمتد مكبس الأسطوانة A ويحتوي الجزء الخلفي من المغزل على أسنان تروس تتشابك مع ترس أسفل قضيب الفتحة مع دوران ترس الأنف والمغزل.

كما يدور قضيب الفتحة أيضًا ولكن في الاتجاه المعاكس وينتقل هذا الدوران عن طريق مقطعين من قضيب الفتحة إلى روابط متابعة المقص الموجودة في الجزء العلوي من دعامة تروس الأنف وعندما تعود روابط المتابعة، تقوم بتدوير أسطوانة المتابعة المتصلة والتي تنقل الحركة بواسطة الكابلات والبكرات إلى التجميع التفاضلي، كما يؤدي تشغيل التجميع التفاضلي إلى قيام الذراع التفاضلية والوصلات بتحريك صمام القياس للخلف باتجاه الوضع المحايد.

كما أن صمام القياس ووحدة المعوض لنظام توجيه عجلة الأنف ويحافظ نظام وحدة المعوض على ضغط السوائل في أسطوانات التوجيه في جميع الأوقات، كما تتكون هذه الوحدة الهيدروليكية من مبيت بثلاثة منافذ يحيط بمكبس نابض وقفاز المنفذ الأيسر عبارة عن فتحة تهوية تمنع الهواء المحبوس في مؤخرة المكبس من التدخل في حركة المكبس ويتصل المنفذ الثاني الموجود أعلى المعوض عبر خط بمنفذ رجوع صمام القياس ويقع المنفذ الثالث على الجانب الأيمن من المعوض، كما يتصل هذا المنفذ بمشعب رجوع النظام الهيدروليكي ويوجه نظام التوجيه السائل العائد إلى المشعب عندما يكون الصمام القفازي مفتوحًا.

يتم فتح قفاز المعوض عندما يصبح الضغط الذي يعمل على المكبس عالياً بما يكفي لضغط الزنبرك، في هذا النظام، يكون مطلوب 100 رطل لكل بوصة مربعة لذلك، يتم احتواء السائل في خط رجوع صمام القياس تحت هذا الضغط ويوجد ضغط 100 رطل لكل بوصة مربعة أيضًا في جميع أنحاء صمام القياس والعودة عبر خطوط رجوع الأسطوانة، هذا يضغط على أسطوانات التوجيه في جميع الأوقات ويسمح لها بالعمل كمخمدات متوهجة.

روابط عزم الدوران

روابط عزم الدوران المرفقة من الأسطوانة العلوية الثابتة لدعامة عجلة الأنف إلى الأسطوانة السفلية المتحركة أو مكبس الدعامة ليست كافية لمنع معظم تروس الأنف من الميل إلى التذبذب بسرعة، أو الاهتزاز بسرعات معينة، يجب التحكم في هذا الاهتزاز من خلال استخدام المثبط المتلألئ الذي يتحكم المثبط المتلألئ في اهتزاز عجلة الأنف من خلال التخميد الهيدروليكي، كما يمكن بناء المخمد بشكل متكامل داخل ترس الأنف، ولكن غالبًا ما يكون عبارة عن وحدة خارجية متصلة بين دعامات الصدمات العلوية والسفلية ويكون نشطًا خلال جميع مراحل التشغيل الأرضي مع السماح لنظام توجيه تروس الأنف بالعمل بشكل طبيعي.

التخميد التوجيهي

كما ذكرنا أعلاه، فإن الطائرات الكبيرة ذات التوجيه الهيدروليكي تمسك بالضغط في أسطوانات التوجيه لتوفير التخميد المطلوب ويُعرف هذا باسم التخميد التوجيهي وتحتوي بعض طائرات فئة النقل الأقدم على مخمدات توجيه من نوع الريشة ومع ذلك، فهي تعمل على توجيه عجلة الأنف وكذلك لتثبيط الاهتزازات.

المخمد من نوع المكبس

تستخدم الطائرات غير المجهزة بنظام التوجيه الهيدروليكي للعجلة الأمامية وحدة مثبط اهتزاز خارجي إضافي ويتم توصيل العلبة بإحكام بأسطوانة دعامة الصدمات العلوية، كما يتم توصيل العمود بأسطوانة دعامة الصدمة السفلية ومكبس داخل المخمد المتوهج، وعندما تحاول أسطوانة الدعامة السفلية الاهتزاز يتم دفع السائل الهيدروليكي من خلال فتحة نازفة في المكبس. يعمل التدفق المحدود عبر فتحة النزيف على إخماد التذبذب.

كما قد يحتوي المخمد المهتز من نوع المكبس على منفذ تعبئة لإضافة سائل أو قد يكون وحدة محكمة الغلق، كما يجب فحص الوحدة بحثًا عن التسريبات بانتظام وذلك لضمان التشغيل السليم، يجب ملء مخمد اهتزاز هيدروليكي من نوع المكبس حتى السعة.