أجزاء الهليكوبتر

إعداد: د. حازم فلاح سكيك  

تتكون الهليكوبتر من عدة أجزاء وهي موضحة في الشكل التخطيطي التالي:

(1) المروحة الرئيسية

تزود الطائرة الهليكوبتر عادة ،بمروحة رئيسية تتكون من ثلاث أو أربع شفرات ،تعمل بواسطة محرك ذي احتراق داخلي ،تدور في مستوي أفقي فوق جسم الهليكوبتر ،وهي بحركاتها اللولبية في الهواء ،تولد قوة شد ،كما تفعل أي مروحة أخري.

في حين إن مروحة الطائرة العادية ،تدور في مستوي راسي أمام جسم الطائرة فتجذبها إلي الأمام ،أما مروحة الهليكوبتر ،فتدور في مستوي أفقي ،فوقها و وتجذبها إلي اعلي أو تحافظ علي ثباتها في الهواء ،وبهذا فان المروحة الرئيسية تعمل علي رفع الهليكوبتر عن الأرض ،و الصعود رأسيا دون الحاجة إلي ممر طويل للإقلاع أو الهبوط كما في الطائرة العادية.

(2) المروحة المضادة للازدواج

إن الهليكوبتر جهاز دقيق ومعقد فعند دوران المروحة الرئيسية تضغط علي الهواء ،وبتأثير رد الفعل تعمل علي تحريك جسم الهليكوبتر بأكمله في اتجاه مضاد لاتجاه دورانها . ولتجنب هذه النتيجة المعاكسة وهي التي يسميها الفيزيائيون " بالازدواج " توجد ثلاث وسائل . فيمكن مثلا تركيب مروحتين في اتجاهين متضادين سواء علي محور واحد (المراوح المتحدة في المحور) أو كلا منهما عند احد طرفي الجهاز.

وهذه الطريقة الأخيرة ،وهي الأكثر استخداما في الهليكوبتر ذات الحجم الصغير و الحجم المتوسط ،تتلخص في استخدام مروحة صغيرة مضادة للازدواج تثبت في وضع رأسي علي ذيل الجهاز . وعندما تدور هذه المروحة فان قوة الشد التي تولدها، توازن الازدواج الذي تحدثه المروحة الرئيسية.

و المروحة المضادة للازدواج يجري تشغيلها بواسطة موجه يسمح بإجراء تغيير في معدل حركة الروحة الصغيرة (مروحة الذيل) ،التي يمكن زيادة أو تقليل قوة شدها. وفي هذه الحالات فان ذيل الهليكوبتر يتحرك في اتجاه جانبي وبذلك يمكن إدارة الجهاز حول نفسه.

الحركة الانتقالية

لكي تتحرك الهليكوبتر إلى الأمام فإنها تتحول نوعا ما إلى طائرة عادية، أي أنها تحدث ميلا إلى الأمام في المستوى الذي تدور فيه المروحة. وعندئذ، فإن المروحة الرئيسية تولد قوة شد إلى الإمام، مع استمرارها في المساعدة على توازن الهليكوبتر.

وواضح أنه إذا مال مستوى الدوران إلى الخلف أو إلى أحد الجانبين فإن الهليكوبتر تتحرك إلى الخلف أو إلى أحد الجانبين.

كما أنه يمكن تحريك الهليكوبتر إلى الأمام، بتغيير معدل حركة شفرات المروحة الرئيسية ويتم هذا التغيير عن طريق رافعة تسمى " جهاز التحكم في الحركة الدوارة".

1.  يتكون جهاز التحكم في الحركة الدوارة من طبقتين واحدة ثابتة و الثانية متحركة كما تظهر في الشكل باللون الأزرق و الأحمر . يفصل بين الطبقتين طبقة من كرات معدنية bearings تسمح بحركة الطبقة العلوية المتحركة فوق الطبقة الثانية .
2.  طبقة الدوران الحمراء تدور مع عمود ناقل الحركة الدائرية و الذي يظهر في الشكل باللون الأخضر وتدور معه المروحة نفسها .
3.  أما قضبان التحكم التي تظهر باللون البرتقالي تسمح بتغيير مستوي الدوران للمروحة .
4.  يتم التحكم في زاوية الطبقة الثانية من خلال قضبان التحكم الخاصة به و التي تظهر باللون الأصفر .

الهبوط

ما الذي يجب على قائد الهليكوبتر أن يفعله ليهبط بها بعد أن تصل فوق هدفها؟ إن الأمر بسيط. كل ما عليه أن يفعله، هو تقليل قوة الحمل في المروحة الرئيسية .
ولكي يفعل ذلك، فإنه يعمل على تغيير معدل حركة شفرات المروحة . ومن الناحية العملية، فإنه يعدل بذلك زاوية اصطدام الشفرات بالهواء . وبهذه الطريقة تقل قوة الحمل، وإذا صارت هذه الأخيرة أقل من وزن الهليكوبتر، هبطت هذه من تلقاء نفسها . فإن الهليكوبتر تصعد إذا زادت قوة الحمل على وزنها، وتهبط إذا زاد وزنها على قوة الحمل وتظل ثابتة في الهواء إذا تساوت قوة الحمل مع وزنها . وتعود فنكرر أن قوة الحمل تتوقف على معدل حركة شفرات المروحة الرئيسية.

التحليق

يمكن أن يقوم الطيار بتثبيت الهليكوبتر في الجو وذلك بالتحكم في سرعة دوران المروحة الرئيسية للوصول إلى السرعة المطلوبة للحفاظ على توازنها في الجو وهذا يتطلب مهارة كبيرة من القائد.

المصدر:

•  الموقع التعليمي للفيزياء
•  http://www.hazemsakeek.com/QandA/Helicopters/Helicopters%20.htm
•  http://www.hazemsakeek.com/QandA/apache