تشترك بعض الطائرات الكبيرة مع معظم الطائرات الصغيرة والتدريبية بوجود مرواح لها.
ما المقصد من وجود المراوح؟
تقوم المراوح بعمل هام جداً، الا وهو تحويل طاقة الدوران الى قوة الدفع الامامية التي تعمل على دفع الطائرة في الهواء وبالتالي التحليق.
من اين تأتي قوة الدوران؟
كما تعلم عزيز القارئ فان المروحة مرتبطة بالمحرك (اما ارتباطاً مباشراً او من خلال صندوق تروس)، وفي كلا الحالتين فان المحرك يقوم بتدوير المروحة، وبناءً عليه، تُستخدم طاقة المحرك لتدوير المروحة بينما تنتج المروحة قوة الدفع الامامية لان تصميم المروحة يشبه تصميم جناح الطائرة بالضبط (يمكن اعتبار المروحة جناح دوار).
تتكون المروحة بشكل رئيسي من:
- الشفرات.
- قاعدة المروحة.
- نظام تغيير زاوية الشفرات (في المراوح التي بها خاصية تحكم الطيار بزوايا الشفرات).
مما تصنع شفرات المراوح؟
تصنع شفرات المراوح اما من الخشب او المعدن (الالمنيوم) او من خليط من المركبات (الفايبر جلاس، الفابير كربون).
ما هي زاوية الشفرة؟
عند النظر الى شفرة مروحة الطائرة تجدها ملتوية، يبداء هذا الالتواء من القاعدة وباتجاه الطرف الخارجي للشفرة.
عند تصميم الشفرة يتم الاخذ بيعين الاعتبار الاختلاف في سرعة الشفرة، فسرعة الشفرة عند قاعدة المروحة اقل بكثير من سرعتها عن الطرف. لذلك تصنيع الشفرة بزاويه اكبر عند قاعدة المروحة وتقل الزاوية بشكل تدريجي حتى تصل الى اقل بزاوية عند طرف الشفرة. يعمل هذا التدرج في زاوية الشفرة على المحافظة على قوة دفع امامية منتظمةً تقريباً على طول الشفرة.
ويختلف عدد شفرات المراوح من طائرة الى أخرى، ولهذا أسباب عديدة منها:
- قوة المحرك.
- مساحة الشفرات المطلوبة لتحويل طاقة المحرك الى قوة دفع امامية (المساحة لها علاقة بطول الشفرة وعرضها)،
وفي معظم الحالات لا يستطيع مصممو الشفرات من زيادة طولها وعرضها عن حدود معينة لان ذلك يؤدي الى نتائج سلبية منها:
- سرعة دوران طرف الشفرة الخارجي، قد تصل سرعة طرف الشفرة الخارجي الى سرعة الصوت او اعلى من سرعة الصوت وهذا يؤدي الى انقاص أداء الشفرة وبالتالي نقص في قوة الدفع الامامية، بالإضافة الى ازدياد حاد في مستوى الضجيج.
- الطول المبالغ فيه يقلل من المسافة بين الشفرات وبين سطح الأرض.
- زيادة الطول والعرض تؤدي الى زيادة وزن الشفرة وبالتالي زيادة وزن المروحة الكلي.
مما تقدم يتضح ان الحل الأمثل هو زيادة عدد الشفرات (دون زيادة مساحة الشفرة الواحدة). او ان يكون الحل الآخر بزيادة عدد المراوح على المحرك الواحد (هناك عدد قليل من الطائرات في العالم التي تستخدم هذا الأسلوب).
طائرة بمحرك واحد ومروحة ذات ثلاث شفرات.
طائرة بمحركان وكل محرك بمروحة ذات اربعة شفرات.
طائرة بأربعة محركات وكل محرك بمروحتين كل منها بأربعة شفرات.
للعلم، توجد مراوح بستة شفرات ومراوح بثمانية شفرات.
تقسم المراوح الى قسمين رئيسيين، هما:
مراوح بشفرات ذات زاوية ثابتة:
ليس للطيار القدرة على تغيير زاوية الشفرات، وتصمم الشفرات بزوايا ثابتة تناسب الغرض من تصميم الطائرة. في هذا النوع من الطائرات يتم التحكم بالمروحة بواسطة الخانق فقط (مثل دعسة البنزين في السيارة) وتكون سرعة دوران المروحة مساوية لسرعة دوران المحرك. هذه المرواح لا تناسب مراحل الطيران المختلفة من اقلاع وصعود ونزول وهبوط، لكنها اقل تكلفة واقل وزناً واقل سعراً وصيانتها اسهل.
مراوح بشفرات ذات زاوية متغيرة:
للطيار القدرة على تغيير زاوية الشفرات اثناء مراحل الطيران المختلفة وبالتالي تكون هذه المراوح اكثر فعالية وافضل اداءً من المراوح ذات الزاوية الثابتة. يزداد تعقيد الطائرات التي تستخدم هذا النوع من المراوح كما وتزداد أدوات التحكم، فيستخدم الخانق للتحكم بالمحرك (يتحكم بقوة ضغط المحرك)، بينما تستخدم ذراع أخرى (ذراع التحكم بزاوية المروحة) بالتحكم بزاوية المروحة وبسرعة دوران المحرك.
مخاطر المراوح في الطائرات:
يمكن اعتبار المروحة اخطر جزء من أجزاء الطائرة وبالتالي يتوجب على الطيار والعاملين على هذا النوع من الطائرات اخذ الحيطة والحذر من مخاطر المراوح، كما ويجب تنبيه الركاب وتحذيرهم من مخاطر المرواح. يعتبر الابتعاد عن المراوح بمسافة الأمان الكافية هو الأسلوب الأمثل لتجنب مخاطر دوران المراوح فجاءةً مما قد يؤدي -لا قدر الله- الى نتائج لا تحمد عقباها. يحب على الجميع التقيد بالتعليمات الصادرة بخصوص مخاطر المراوح وعدم التساهل في تطبيقها.
كلمات ومصطلحات انجليزية قد تفيد من يرغب بتعلم الطيران مستقبلا:
