أنظمة الطاقة في الطائرات العمودية وتجهيز الطائرات

الأنواع الأكثر انتشارًا من المحركات المستعملة في طائرات الهليكوبتر هما المحرك الترددي والمحرك التوربيني، حيث تستعمل لإنتاج الطاقة مثل المحرك التوربيني، الذي ينتج مقدارًا عاليًا من الطاقة بالنسبة للحجم، ولكنها عمومًا تكون أعلى تكلفة في العمل، وتستعمل المحركات الترددية والتي تسمى أيضًا المحركات المكبسية، بصورة عامة في طائرات الهليكوبتر ذات الحجم الصغير، وسبب هذا الاستعمال من قبل طائرات الهليكوبتر التي يتم استخدامها للتدريب لهذه المحركات الترددية؛ لأنها غير معقدة نسبيًا وقليلة التكلفة.

المحرك الترددي

يتكون المحرك الترددي من سلسلة من المكابس متصلة بعمود مرفقي دوار، وعندما تتحرك المكابس لأعلى ولأسفل يدور العمود المرفقي، حيث يستمد المحرك الترددي اسمه من الحركة ذهابًا وإيابًا لأجزائه الداخلية، والمحرك رباعي الأشواط هو النوع الأكثر شيوعًا، ويشير إلى الدورات الأربع المختلفة التي يمر بها المحرك لإنتاج الطاقة.

عندما يتحرك المكبس بعيدًا عن رأس الأسطوانة عند شوط السحب، ينفتح صمام السحب ويسحب خليط من الوقود والهواء إلى غرفة الاحتراق، وعندما تتحرك الأسطوانة للخلف باتجاه رأس الأسطوانة، يتم تسكير صمام السحب، ويتم ضغط الخليط المكون من الوقود والهواء عندما يكاد الضغط يكتمل، وتشتعل شمعات الإشعال ويشتعل الخليط المضغوط لبدء شوط الطاقة.

مبدأ عمل المحرك الترددي

كما تعمل الغازات المتوسعة بسرعة من الاحتراق المتحكم به لخليط الوقود والهواء على دفع المكبس بعيدًا عن رأس الأسطوانة مما يوفر القدرة على تدوير العمود المرفقي، ثم يتحرك المكبس للخلف باتجاه رأس الأسطوانة عند شوط العادم، حيث يتم طرد الغازات المحترقة من خلال صمام العادم المفتوح، وحتى عندما يتم تشغيل المحرك بسرعة منخفضة نسبيًا، فإن الدورة رباعية الأشواط تحدث عدة مئات من المرات كل دقيقة في محرك رباعي الأسطوانات.

كما تعمل كل أسطوانة على شوط مختلف، حيث يتم الحفاظ على الدوران المستمر للعمود المرفقي من خلال التوقيت الدقيق لضربات الطاقة في كل أسطوانة، وتستعمل العديد من طائرات الهليكوبتر محركًا توربينيًا للتحكم بأنظمة النقل والدوار الرئيسية، حيث يتمثل الاختلاف الرئيسي بين عمود الدوران التوربيني والمحرك التوربيني في أن أغلب الطاقة التي يتم إنتاجها بواسطة الغازات المتوسعة تستعمل لتحريك التوربين بدلاً من إصدار قوة دفع من خلال دفع غازات العادم.

المحركات التوربينية

يتكون المحرك التوربيني الغازي غير البسيط والذي يكون على معظم الطائرات العمودية من ضاغط وغرفة احتراق وتوربين ومجموعة علبة تروس ملحقة، حيث يقوم الضاغط بأخذ الهواء المصفى إلى الحجرة المكتملة وضغطها، كما يتم تحريك الهواء المضغوط إلى قسم الاحتراق من خلال أنابيب التفريغ، حيث يتم حقن الوقود الذري فيه، كما يتم إشعال خليط الوقود والهواء والسماح له بالتمدد، ثم يُدفع غاز الاحتراق هذا خلال سلسلة من عجلات التوربينات مما يؤدي إلى دورانها.

أيضًا يتم توجد عجلات التوربينات هذه الطاقة لكل من ضاغط المحرك وعلبة التروس الإضافية، كما أنه يتم إيجاد الطاقة لأنظمة الدوار الرئيسي والذيل الدوار من خلال وحدة التدوير غير المقيدة، والتي يتم توصيلها بعمود تروس خرج الطاقة وصندوق التروس الإضافي، كما يتم دفع غاز الاحتراق أخيرًا من عن طريق منفذ العادم.

كتيب الصيانة

يتم تطوير دليل الصيانة من قبل الشركة المصنعة للمنتج ويكون قابل للتطبيق، حيث يقدم الإجراءات الموصى بها والمقبولة التي يجب اتباعها عند صيانة أو إصلاح هذا المنتج، كما يُطلب من موظفي الصيانة بموجب اللوائح اتباع التعليمات المعمول بها والمنصوص عليها ويسرد القسم التعليمات المتعلقة “بحدود العمر” لقطع الطائرة أي للمنتج أو مكوناته التي يجب الالتزام بها أثناء عمليات الفحص والصيانة.

تجهيز الطائرات

يتضمن تجهيز الطائرات تعديل أدوات التحكم في الطيران المنقولة التي يتم توصيلها بالأسطح الرئيسية للطائرات، مثل الأجنحة والمثبتات الرأسية والأفقية والجنيحات المتصلة بالأجنحة والمصاعد المتصلة بالموازن الأفقي والدفة المتصلة بالموازن الرأسي، وتتضمن الصيانة ضبط وشد الكابلات.

بالإضافة إلى أدوات التحكم في الطيران، يتم إجراء عمليات التجهيز أيضًا على مكونات مختلفة لتشمل أدوات التحكم في المحرك، وأدوات التحكم في سطح الطائرة، وأجزاء مكونات معدات الهبوط القابلة للسحب، كما يشمل أيضًا سلامة الأجهزة المرفقة باستخدام أنواع مختلفة من دبابيس (cotter) أو القفل أو سلك الأمان.

شهادة النوع TCDS

ورقة بيانات شهادة النوع (TCDS) هي وصف رسمي للطائرة أو المحرك أو المروحة، حيث يتم إصداره من قبل إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) عندما تحدد إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) أن المنتج يلبي المتطلبات المعمول بها للحصول على الشهادة بموجب (14 CFR)، كما يسرد القيود والمعلومات المطلوبة للحصول على شهادة النوع، والتي تتضمن حدود السرعة الجوية وحدود الوزن وحركات سطح التحكم وصنع المحرك وطرازه والحد الأدنى للطاقم ونوع الوقود وحدود الدفع وحدود عدد الدورات في الدقيقة، وما إلى ذلك، والمكونات المختلفة المؤهلة للتثبيت على المنتج.

دليل الإصلاح الإنشائي SRM

تم تطوير دليل الإصلاح الهيكلي من قبل القسم الهندسي للشركة المصنعة لاستخدامه كدليل إرشادي للمساعدة في إصلاح الأضرار الشائعة لهيكل طائرة معينة، كما يوفر معلومات للإصلاحات المقبولة لأقسام معينة من الطائرة.

معلومات خدمة الشركة المصنعة

قد تكون المعلومات الواردة من الشركة المصنعة في شكل نشرات تتضمن معلومات وخدمات وخطابات الخدمة، وما إلى ذلك التي تنشرها الشركة المصنعة لتوفير إرشادات لتحسين المنتج، كما قد تتضمن تعليمات الخدمة تعديلاً أو إصلاحًا موصى به يسبق إصدار توجيه صلاحية الطيران (AD)، وقد توفر خطابات الخدمة المزيد من الإجراءات الوصفية أو مراجعة أقسام كتيبات الصيانة، أيضًا قد تتضمن أيضًا إرشادات حول تركيب وإصلاح المعدات الاختيارية، غير المدرجة في (TCDS).

ملاحظة: “TCDS” اختصار لـ”Type Certificate Data Sheets”.

ملاحظة: “AD” اختصار لـ”Airworthiness Directive”.

تجميع الطائرة

تركيب الجنيح

يجب اتباع دليل الصيانة للشركة المصنعة والأجزاء المصورة لضمان استخدام الإجراءات والأجهزة الصحيحة لتركيب أسطح التحكم، حيث تتطلب جميع أسطح التحكم تركيب أجهزة وفواصل ومحامل محددة لضمان عدم انحشار السطح أو تلفه أثناء الحركة، وبعد توصيل الجنيح بوحدات تحكم سطح الطيران، يجب فحص نظام التحكم للتأكد من توجيه كابلات وقضبان الدفع والسحب بشكل صحيح وعند تثبيت كابل الموازنة، يجب التحقق من التوصيل الصحيح والتشغيل لتحديد الجنيحات وأنها تتحرك في الاتجاه الصحيح وتكون معاكسة لبعضها البعض.

تركيب اللوحات

يتنوع التصميم والتركيب والأنظمة التي تشغل اللوحات مثل نماذج الطائرات التي يتم تثبيتها عليها، كما هو الحال مع أي نظام على طائرة معينة، كما يجب اتباع دليل الصيانة الخاص بالشركة المصنعة وكتاب الأجزاء المصور لضمان استخدام الإجراءات والأجزاء الصحيحة، عادة ما يتم تشغيل أنظمة اللوحات البسيطة يدويًا بواسطة الكابلات أو أنابيب عزم الدوران، عادةً ما تحتوي العديد من تصميمات الطائرات الأصغر حجمًا على اللوحات التي يتم تشغيلها بواسطة أنابيب وسلاسل عزم الدوران من خلال صندوق تروس يتم تشغيله بواسطة محرك كهربائي.

تثبيت الذيل

لا يتم عادةً إزالة الذيل، الذي يتكون من المثبت الأفقي والرأسي وتركيبه ما لم تتضرر الطائرة، كما يتم تجهيز المصاعد والدفات والمثبتات مثل أي سطح تحكم آخر، باستخدام الإرشادات الواردة في أدلة الصيانة الخاصة بالشركة المصنعة.