ما دور الجناح في الطائرة وماعلاقته بسرعتها؟

المربع نت – الجناح. يمتد جناح الطائرة إلى الخارج من كل جانب من جانبي الطائرة. والسطح السفلي للجناح مستٍو تقريبًا بينما السطح العلوي مقوس. يساعد هذا الشكل الانسيابي على توليد قوة الرفع التي ترفع الطائرة عن الأرض وتبقي عليها في الجو.

وتُصنع معظم أجنحة الطائرات من الفلز. وللجناح هيكل يتركب من قوائم طولية، وأضلاع عرضية. ويغطي الهيكل بغطاء رقيق يصنع عادة من سبيكة ألومنيوم. (السبيكة خليط من الفلزات) ومعظم الطائرات لها أجنحة كابولية مثبتة تماما في الجسم.

ولجناح الطائرة جذر، وطرف، وحافة أمامية، وحافة خلفية. فالجذر هو الجزء من الجناح المثبت بالجسم، والطرف هو حافة الجناح الأبعد عن الجسم، والحافة الأمامية هي الحافة المقوسة في مقدمة الجناح. ويزداد سُمْك الجناح ابتداء من الحافة الأمامية، ثم ينحدر للخلف حتى الحافه الخلفيه الحادة كالسكين. وفي معظم الطائرات يكون طرفا الجناح أعلى قليلا من جذريه. ويسمى الجناح في هذه الحالة جناحًا ذا زاوية زوجية.

وفي معظم الطائرات تكون الأجنحة سفلية التثبيت، أي أنها مثبتة في الجزء الأسفل من بدون الطائرة. إلا أنه توجد طائرات ذات أجنحة وسطى، حيث تثبت قرب منتصف علو جانب الجسم. كذلك هناك طائرات ذات أجنحة عليا، حيث تثبت الأجنحة قرب الحافة العليا للجسم. والأجنحة المستقيمة تصنع الحافة الأمامية لها زاوية قائمة مع الجسم. وتزود معظم الطائرات بهذا النوع من الأجنحة، لأن أداءه يكون ممتازا في الطيران بسرعات عالية أو منخفضة على السواء.airframe wing

وتزود الكثير من الطائرات بقلابات. وتوضع هذه الأسطح المثبتة مفصليًا بطول الحرف الخلفي للجناحين قرب الجذر. ويتم خفض القلابات لأسفل لمساعدة الطائرة وزيادة قوة الرفع أثناء الإقلاع ولزيادة قوة السحب الهوائي أثناء الهبوط.

ولبعض الطائرات أجهزة تحكم إضافية مثبتة في الجناحين. فهناك، على سبيل المثال، جهاز تخفيف الرفع (المدادات) وهو سطح مثبت على الجزء العلوي من كلا الجناحين. ويمكن لقائد الطائرة رفع جهازي تخفيف الرفع لعمل مكابح هوائية. أما إذا رفع الطيار جهاز تخفيف الرفع في جانب واحد فقط، فإن الطائرة تميل في نفس هذا الاتجاه. وتحل أجهزة تخفيف الرفع في بعض الطائرات محل الجنيحات.

والشريحة الأمامية، سطح مثبت مفصليًا عند الحرف الأمامي قرب الطرف الخارجي لكلا الجناحين. وتنحدر الشريحة آليا ـ عند السرعات المخفضة ـ خارجة للأمام، فتساعد الأجنحة على توليد قوة الرفع. والشق، فتحة صغيرة توجد خلف الحرف الأمامي مباشرة قرب كل من طرفي الجناح. ويساعد هذان الشقان أيضًا على توليد قوة رفع أكبر عند السرعات المنخفضة.

وتثبت المحركات ـ في كثير من الطائرات ـ إما فوق الأجنحة أو داخلها. وتوجد المحركات داخل غلاف معدني مغلق يسمى كِنَّة المحرك، يوجد عادة أسفل الجناح. وتتسع أيضًا معظم الأجنحة في داخلها لاحتواء خزانات الوقود وجهاز الهبوط. وتتوزع أنواع مختلفة من كشافات الإنارة على أجنحة الطائرة. فيوجد عند كٍل من طرفي الجناح ضوء ملاحي ملون، أو ضوء تحديد للموقع. فالضوء الموجود عند طرف الجناح الأيسر يكون ذا لون أحمر، أما الضوء الموجود عند الطرف الأيمن فيكون أخضر اللون. وعند رؤية هذين الضوئين، يمكن ـ من اللمحة الأولى ـ تحديد اتجاه سير الطائرة.

علاقة الجناح بسرعة الطائرة

عندما النظر للطائرة من الاعلى اثناء فحصها في القناة الهوائيه باستخدام الرغوة نلاحظ انو مقدمه الطائرة تشق جريان الهواء على هيئة خطوط هواء مخروطيه من مقدمه الطائرة وتزداد بالعرض باتجاه مؤخرة الطائرة ، وهذه الخطوط تكون عبارة عن طبقات هواء منتظمه وما حولها يكون عشوائي مضطرب وان هذا الخطوط المخروطية تضيق اكثر بزياده سرعه الطائرة ويزداد عرضا بالتناقص.

المهم في هذا ان هذه الخطوط تمر بالاجنحه فتكون المنتظمه منها هي التي يعتمد عليها بالرفع كونها منتظمه بينما المضطرب منها يؤثر على الطائرة كونه مضطرب ولا يساعد على تكوين الرفع بالاجنحه ولذلك نلاحظ اطراف الجناح التي يكون فيها الجزء المضطرب من الهواء تكون لا فائده منها وانما تحسب على انها فقدان في الكفاءة (losses) ولذلك قرر المصممون ان نجعل الجناح تراجعي الى الخلف لجعل كل مساحه الجناح ضمن ما هو منتظم من جريان الهواء ففي الطائرات السريعه نلاحظ انو الجناح تراجعي لكي يكون كل مساحه الجناح ضمن خطوط جريان الهواء المنتظمه بينما الطائرات البطيئه تكون الاجنحه اما مستقيمه او قليله التراجع لانها ستكون ضمن خطوط الجريان المنتظمه ويستفاد من كل مساحه الجناح للرفع في الطائرات المتغيرة الجناح اي مثل f18 ,mig23/25 وغيرها فانها تكون مفتوحه الجناح عند السرع البطيئه للاستفاده من كل مساحه الجناح وتتراجع الجناح عند السرع العاليه لكي تضع كل مساحه الجناح ضمن هذا المخروط او ضمن خطوط جريان الهواء المنتظمه.

ولتجربه ذلك عمليا في حياتنا اليوميه اكيد كلنا نلاحظ كيف يدفعنا الباص عند مروره من جنبنا بسرعه عاليه فانه يدفعنا الى الخارج ، واذا كنا راكبين بسيارة نلاحظ ان الباص سيؤخر سرعه السياره التي نحن راكبين فيها لانه ادخلها ضمن قوة كبح مضطربه الجريان الذي اقصده انو كتصميم للطائرة وحسب سرعتها نجعل الجناح بمنطقه يكون معظم مساحته مستفاد منها للرفع.