نظام النقل في الطائرات المروحية

يتم نقل الطاقة في طائرات الهليوكبتر من محرك الطائرة إلى الدوار الرئيسي وغيرها من أجزاء الطائرة، وإذا حصلت مشكلة أثناء الطيران وكانت المشكلة لا يمكن تصحيحها من تلقاء نفسها، فإنه يجب على الطيار الرجوع إلى إجراءات الطوارئ لتلك المروحية المعينة.

ناقل الحركة في الدوار الرئيسي

الغرض الأساسي من ناقل الحركة الدوار الرئيسي هو تقليل عدد دورات المحرك في الدقيقة إلى أقصى عدد ممكن من الدورات، حيث يختلف هذا التخفيض بالنسبة لطائرات الهليكوبتر المختلفة، على سبيل المثال يتم افتراض أن عدد دورات المحرك في الدقيقة لطائرة هليكوبتر معينة هو 2700، حيث تتطلب سرعة الدوار التي تبلغ 450 دورة في الدقيقة تقليلًا بنسبة 6:1، أو التخفيض بنسبة 9:1ـ وهذا يعني أن الدوار سوف يدور بسرعة 300 دورة في الدقيقة.

كما تستخدم معظم طائرات الهليكوبتر مقياس سرعة الدوران ثنائي الإبرة أو أداة مقياس عمودي؛ لإظهار كل من المحرك والدوار أو النسبة المئوية للمحرك والدوار في الدقيقة، وعادةً ما يتم استخدام مؤشر (rpm) الدوار فقط أثناء تعشيق القابض لمراقبة تسارع الدوار، وفي الدوران التلقائي للحفاظ على عدد الدورات في الدقيقة ضمن الحدود المقررة.

وهناك أنواع مختلفة من أجهزة قياس سرعة الدوران بإبرة مزدوجة، ومع ذلك فإنه عندما يتم تركيب الإبر تكون نسبة سرعة المحرك في الدقيقة هي نفسها نسبة تقليل التروس، وفي طائرات الهليكوبتر المزودة بمحركات أفقية يكون الغرض الآخر من ناقل الحركة الدوار الرئيسي هو تغيير محور الدوران من المحور الأفقي للمحرك إلى المحور الرأسي لعمود الدوار.

ملاحظة: “rpm” اختصار لـ”revolutions per minute”.

دواسة القابض Clutch

في الطائرة التقليدية يكون كل من المحرك والمروحة متصلان بشكل دائم، ومع ذلك وفي المروحية يكون هناك علاقة مختلفة بين المحرك والدوار؛ نظرًا للوزن الأكبر للدوار بالنسبة إلى قوة المحرك، مقارنةً بوزن المروحة والقوة الموجودة في الطائرة، لذلك يجب فصل الدوار عن المحرك عند تعشيق المحرك، حيث يسمح القابض بتشغيل المحرك ومن ثم التقاط حمولة الدوار تدريجياً.

في المحركات التوربينية حرة الحركة لا يلزم وجود القابض، حيث يتم فصل توربين منتج الغاز بشكل أساسي عن توربين الطاقة، وعند بدء تشغيل المحرك تكون هناك مقاومة قليلة من توربينات الطاقة، كما يتيح ذلك لتوربين منتج الغاز التسارع إلى سرعة التباطؤ العادية دون حمل نظام النقل والدوار على سحبها إلى أسفل، ومع زيادة ضغط الغاز من خلال توربين الطاقة، تبدأ ريش الدوار في الدوران ببطء في البداية، ثم تتسارع تدريجياً إلى سرعة التشغيل العادية.

أنواع القوابض في طائرات الهليوكبتر

في طائرات الهليكوبتر الترددية فإن النوعان الرئيسيان من القوابض هما القابض بالطرد المركزي وقابض محرك الحزام:

قابض الطرد المركزي

يتكون القابض بالطرد المركزي من مجموعة داخلية وأسطوانة خارجية، حيث يتكون التجميع الداخلي المتصل بعمود إدارة المحرك من مكابح مبطنة بمواد تشبه بطانات مكابح السيارات، وعند السرعات المنخفضة للمحرك، تثبت النوابض الغلاف، لذلك لا يوجد اتصال بالأسطوانة الخارجية، والتي تكون متصلة بعمود إدخال ناقل الحركة، ومع زيادة سرعة المحرك، تتسبب قوة الطرد المركزي في تحريك دواسة القابض للخارج والبدء في الانزلاق عكس الأسطوانة الخارجية.

يبدأ عمود إدخال ناقل الحركة بالدوران، مما يتسبب في دوران الدوار ببطء في البداية، ولكنه يزداد كلما زاد الاحتكاك بين مكابح القابض وأسطوانة ناقل الحركة، ومع زيادة سرعة الدوار تُظهر إبرة مقياس سرعة الدوران في الجزء الدوار زيادة عن طريق التحرك نحو إبرة مقياس سرعة المحرك، وعندما يتم تثبيت الإبرتين، تتم مزامنة المحرك والدوار، مما يشير إلى أن القابض مشغول بالكامل ولا يوجد انزلاق إضافي لمكابح القابض.

قابض محرك الحزام

تستخدم بعض طائرات الهليكوبتر محرك سير لنقل الطاقة من المحرك إلى ناقل الحركة، حيث يتكون محرك الحزام من بكرة سفلية متصلة بالمحرك وبكرة علوية متصلة بعمود إدخال ناقل الحركة وحزام أو سلسلة من أحزمة V وبعض وسائل الضغط على الأحزمة.

تتناسب بشكل فضفاض فوق البكرة العلوية والسفلية عندما لا يكون هناك توتر أو ضغط على الأحزمة، حيث يسمح هذا بتشغيل المحرك دون أي حمل من ناقل الحركة، كما أنه بمجرد تشغيل المحرك، يزداد الجهد والضغط على الأحزمة تدريجياً، وعندما يتم تركيب إبر مقياس سرعة الدوران والدوار بالمحرك، تتم مزامنة الدوار والمحرك، ثم يتم تعشيق القابض بالكامل، كما تشمل مزايا هذا النظام بأنه يعزل الاهتزاز ويمتاز بالصيانة البسيطة، والقدرة على بدء تشغيل المحرك وتسخينه دون تعشيق الدوار.

وحدة العجلة الحرة

نظرًا لأن الرفع في المروحية يتم توفيره عن طريق الجنيحات الدوارة، فيجب أن تكون هذه الجنيحات حرة في الدوران إذا فشل المحرك، كما تقوم وحدة التدوير الحر بفصل المحرك تلقائيًا عن الدوار الرئيسي عندما تكون دورة المحرك أقل من دورة الدوار الرئيسي في الدقيقة.

هذا يسمح للعضو الدوار الرئيسي ودوار الذيل بالاستمرار في الدوران بسرعات الطيران العادية، كما تتكون مجموعة وحدات العجلة الحرة الأكثر شيوعًا من قابض أحادي الاتجاه يقع بين المحرك وناقل الحركة الدوار الرئيسي، عادة ما يكون هذا في البكرة العلوية في طائرة هليكوبتر مكبسية أو مثبتة على علبة التروس الإضافية في طائرة هليكوبتر توربينية، وعندما يقود المحرك الدوار، فإن الأسطح المائلة في قابض سبراغ تدفع بكرات ضد الأسطوانة الخارجية.

هذا يمنع المحرك من تجاوز عدد دورات ناقل الحركة في الدقيقة وإذا فشل المحرك، تتحرك البكرات إلى الداخل، مما يسمح للأسطوانة الخارجية بتجاوز سرعة الجزء الداخلي، كما يمكن أن يتجاوز ناقل الحركة سرعة المحرك في هذه الحالة، تكون سرعة المحرك أقل من سرعة نظام القيادة، وتكون المروحية في حالة ذاتية الحركة.

كيفية تجميع الطائرات

عادة ما يتم إجراء التجميع الأولي للطائرة المعتمدة من قبل الشركة المصنعة في المصنع، كما يتضمن التجميع تجميع المكونات الرئيسية، مثل جسم الطائرة، الذيل، أقسام الجناح، الكرات، معدات الهبوط، وتركيب المحرك، كما يتم إرفاق أسطح التحكم في الطيران الأساسية بالجناح والذيل بما في ذلك الجنيحات والمصاعد والدفة، بالإضافة إلى ذلك ققد يشمل تركيب أسطح إضافية للتحكم في الطيران اللوحات ذات الأجنحة والمفسدين ومكابح السرعة والشرائح واللوحات الأمامية.

عادة ما يقتصر تجميع الطائرات الأخرى خارج منشأة الشركة المصنعة على الطائرات ذات الحجم الأصغر والطائرات التجريبية المصنوعة من قبل الهواة عادةً، بعد إجراء إصلاح أو إصلاح أو تغيير كبير للطائرة، قد تتضمن إعادة تجميع الطائرة إعادة ربط الأجنحة بجسم الطائرة، وموازنة أسطح التحكم في الطيران وتركيبها وتركيب معدات الهبوط وتركيب المحرك (المحركات).