الهليكوبتر

إننا جميعا نعرف الشكل العام لذلك الطائر الضخم الصاخب، الذي كثيرا ما يمرق فوق رؤوسنا، ثم يتوقف في الهواء، وكأنه جندي يؤدي حركة "محلك سر"، ثم يصعد أو يهبط عموديا. إن الهيليكوبتر تؤدي ما يعتبر أداؤه، بالنسبة للطائرة العادية، هدفا لا تزال تسعى لتحقيقه، ألا وهو الإقلاع والهبوط عموديا، والأهم من ذلك اتخاذ الوضع الثابت في الهواء.

ما هي الهيليكوبتر

إن كلمة هيليكوبتر Helicopter ترجع إلى الأصل اليوناني Helix بمعنى لولب، و Pteron بمعنى جناح وبذلك فهي تعني الجهاز ذا الجناح المروحي.

إن السطح الحامل في الطائرة العادية، وهو الذي يستند على الهواء يتكون من الأجنحة. أما في الهيليكوبتر، فهو يتكون من مروحة ضخمة، تسمى المروحة الرئيسية. ولنستعرض الآن طريقة عمل هذا الجهاز الرائع.

التكوين الآلي للهيليكوبتر

تزود الطائرة الهيليكوبتر عادة، بمروحة رئيسية أو اثنين يتكون كل منهما من ثلاث أو أربع شفرات، وأحيانا أكثر من ذلك.

والمروحة الرئيسية، وهي تعمل عادة بوساطة محرك ذي احتراق داخلي، تدور في مستوى أفقي فوق جسم الهيليكوبتر، وهي بحركاتها اللولبية في الهواء، تولد قوة شد، كما تفعل أية مروحة أخرى.

إن مروحة الطائرة العادية، تدور في مستوى رأسي أمام جسم الطائرة فتجذبها إلى الأمام. أما مروحة الهيليكوبتر، فتدور في مستوى أفقي، فوق جسم الجهاز، وتجذبه إلى أعلى أو تحافظ على ثباته في الهواء، وهذا هو سر عمل هذا الجهاز. فالمروحة هي التي تمكنه من الانفصال عن الأرض، والصعود رأسيا دون الحاجة لذلك الممر الطويل، ممر الإقلاع، اللازم لإقلاع الطائرة العادية.

الطيران . . الحركة الانتقالية

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

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

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

الهبوط

ما الذي يجب على قائد الهيليكوبتر 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 الهيليكوبتر، هبطت هذه من تلقاء نفسها. فإن الهيليكوبتر 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.

المروحة المضادة للازدواج

إن الهيليكوبتر جهاز دقيق ومعقد.

عند دوران المروحة الرئيسية تضغط على الهواء، وبتأثير رد الفعل تعمل على تحريك الجهاز بأكمله في اتجاه مضاد لاتجاه دورانها. ولتجنب هذه النتيجة المعاكسة وهي التي يسميها الفنيون " بالازدواج " توجد ثلاث وسائل. فيمكن مثلا تركيب مروحتين في اتجاهين متضادين سواء على محور واحد (المراوح المتحدة في المحور) أو كلا منهما عند أحد طرفي الجهاز. وهذه الطريقة الأخيرة، وهي الأكثر استخداما في الهيليكوبتر ذات الحجم الصغير والحجم المتوسط، تتلخص في استخدام مروحة صغيرة مضادة للازدواج تثبت في وضع رأسي على ذيل الجهاز. وعندما تدور هذه المروحة فإن قوة الشد التي تولدها، توازن الازدواج الذي تحدثه المروحة الرئيسية.

والمروحة المضادة للازدواج يجرى تشغيلها بوساطة موجه يسمح بإجراء تغيير في معدل حركة المروحة الصغيرة ( مروحة الذيل )، التي يمكن زيادة أو تقليل قوة شدها . وفي هذه الحالات فإن ذيل الهيليكوبتر يتحرك في اتجاه جانبي وبذلك يمكن إدارة الجهاز حول نفسه.

استخدامات الهيليكوبتر

الهيليكوبتر جهاز عمل لأقصى درجة فهي تستطيع الانتقال إلى أي مكان تقريبا : على الجبال وفي البحار ومناطق الفيضانات والزلازل وعلى الجزر الكبيرة والصغيرة وأعمدة المصابيح الكشافة وأبراج الأسلاك الكهربائية الضخمة وجبال الجليد والغابات الكثيفة والأنهار ذات الفيضانات العالية، وأسطح المباني، وفي قلب المدن الكبيرة، وفي كثير من الأماكن الأخرى التي تستطيع الطائرة العادية التحليق فوقها، ولكنها تعجز عن التوقف.

ويمكن اعتبار الهيليكوبتر قاعدة للعمليات، يمكن نقلها وإبقاؤها ثابتة فوق المكان المطلوب العمل به. ولذلك فإنها تستخدم الآن في مئات من الأوجه المختلفة. هذا علاوة على استخدامها في نقل الركاب والبضائع وفي أعمال المسح الطوبوغرافي وإنقاذ الغرقى، ونقل الجرحى ومد الكابلات ورش المبيدات الحشرية، كما تستخدم في أعمال الرقابة على الغابات، وقطعان الماشية، وإطفاء الحرائق، وأعمال النجدة في حالات الانهيارات، وفي التفتيش على الخطوط الكهربية الجبلية.

مزايا الهيليكوبتر وعيوبها

إلى جانب ما للهيليكوبتر من مزايا رائعة فإن لها أيضا بعض العيوب، في الوقت الحاضر على الأقل. فهي أولا جهاز دقيق معقد في تشغيله وصعب التوجيه.

وعلاوة على ذلك، فهي جهاز يتطلب محركا أقوى كثيرا مما يلزم لطائرة عادية تماثلها في الوزن والقدرة.

فالهيليكوبتر الصغيرة التي تنقل ثلاثة أو أربعة أفراد، تحتاج لمحرك قوته 200 حصان، في حين أن الطائرة العادية ذات الأربعة مقاعد، يكفيها محرك قوة 100 حصان. ولذلك فإن الهيليكوبتر تستهلك كميات كبيرة من الوقود والزيت.

وأخيرا فإن الهيليكوبتر جهاز بطئ (يندر أن تزيد سرعتها على 200 كم / ساعة)، فضلا عن الضوضاء العالية التي تحدثها. وبالنسبة لاستهلاكها الزائد في الوقود، فإن درجة اكتفائها الذاتي منخفضة والواقع أنها تضطر لحمل كل ما يلزمها من وقود في داخل هيكلها في حين أن الطائرات العادية لها خزانات كبيرة في داخل أجنحتها.

المصدر: المتحدة للبرمجيات