مقاله جامع در مورد F-14 Tomcat، جنگنده افسانه ای

اف-14 تامکت، پرنده جلوتر از زمان در خدمت نیروی هوایی ایران             نویسنده: آرمان


بدون شک دیگر کسی نیست که کوچکترین سررشته از علم هوانوردی داشته باشد، اما هواپیمای افسانه ای اف-14 تامکت را نشناسد. این جنگنده ی به واقعیت جلوتر از زمان، در حدود سه دهه پیش برای نخستین بار پا به عرصه وجود نهاد و تا امروز هم، حریفی شایسته رقابت با این هواپیمای به یاد ماندنی یافت نشده است. گفتنی است که این هواپیما، چند سال پس از نخستین پروازش به خدمت نیروی هوایی ایران نیز در آمد و  خلبانان تیزپرواز این نیرو، افتخارات فراوانی را به خصوص در دوران دفاع مقدس برای میهن اسلامیمان آفریدند. در مقاله زیر، به بررسی چگونگی به وجود آمدن این جنگنده پیشرفته، ویژگی ها و تاریخچه ای از حضور آن در نیروی هوایی ایران نیز خواهیم پرداخت.

 

تاریخچه و چگونگی تولد جت فوق پیشرفته تامکت

بر همگان آشکار است که دوران پس از جنگ جهانی دوم، دوران رقابت دو بلوک شرق و غرب و به سخن دیگر، ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی سابق بوده است. در آن زمان که از آن با نام «جنگ سرد» یاد می شود، تمرکز رقابت دو کشور آشکارا بر سر نیروی هوایی و صنعت هواپیمایی بود. در دهه شصت میلادی، ایالات متحده با طراحی و تولید جنگنده قرن، یعنی اف-4 فانتوم، گوی سبقت را از شوروی سابق ربود. فانتوم به جرات یکی از پرآوازه ترین هواپیماهای نظامی بوده که در طول تاریخ هوانوردی نظامی به تولید رسیده است. این هواپیما، برای نیل به هدف های نیروی هوایی ایالات متحده و همچنین حفاظت از ناوهای هواپیمابر آن کشور طراحی شده بود و در دوران جنگ ویتنام، شمار بسیاری از میگ های شوروی سابق را نابود کرد. اسرائیل با بهره گیری از همین هواپیما، حدود 400 فروند از هواپیماهای اعراب را در همان دو روز نخست جنگ ساقط نمود. اف-4، به دلیل ویژگی های منحصر به فردش، از کشورهای هم پیمان آمریکا نیز طرفداران بسیاری داشت و همچنان که می دانیم به کشورهای نسبتاً زیادی نیز فروخته شد. اما آرام آرام، با گسترش و پیشرفت هواپیماهای ساخت شوروی، به تدریج ضعف نسبی فانتوم در برابر تهدید هواپیماهایی چون میگ 25 شوروی بیش از پیش آشکار گردید. در نتیجه، در اواخر دهه 60 میلادی، وزارت دفاع ایالات متحده، پروژه T.F.X را برای ساخت یک جنگنده ناونشین نوین به مناقصه گذاشت. از میان حدود 6.000 طرح پیشنهادی، طرح هواپیمای اف-14 تامکت از سوی شرکت گرومن برگزیده شد و بدین گونه بود که دوران طلایی جنگنده تامکت، آغازیدن گرفت.


تصویری گرافیکی از انواع تامکت، با عنوان «اف-14 تامکت، افسانه قرن»


اف-14 تامکت چگونه هواپیمایی بود

در طرح شرکت گرومن، هواپیمای اف-14 تامکت هواپیمایی نسبتاً در اندازه های بزرگ، دو سرنشینه، دو موتوره و بال متغیر بود. این هواپیما، می بایست دارای سرعت برخاست و فرود کمی برای انجام عملیات از روی ناوهای هواپیمابر بوده و قادر باشد به اطمینان هرچه تمام تر، ایمنی ناوهای هواپیمابر را تامین نماید. در حقیقت، طراحی هواپیمای اف-14 از طرح هواپیمای اف-111 که یک بمب افکن سبک نیروی هوایی بود مشتق شد. اما ویژگی های جدیدی چون وزن به مراتب کمتر، موتورهای تازه طراحی شده و قدرتمند تر، سیستم تسلیحاتی و کابین مدرن تر، همه و همه عواملی بود که تامکت را به طور کلی از اف-111 متمایز می ساخت. اف-14 تامکت با دارابودن طولی حدود 20 متر، جنگنده ای در کلاس جنگنده های بزرگ از نظر ابعاد به شمار می آمد. فاصله دو سر بالهای آن، در حالت بسته به 10 متر و در حالت کاملاً باز به حدود 19 متر می رسید. به واسطه به کار بردن سیستم های شناسایی و راداری پیشرفته، وجود دو خلبان برای تکمیل عملیات امری بود کاملاً اجتناب ناپذیر. موتورهای نمونه های اولیه این هواپیما، موتورهای TF-30-P414A ساخت شرکت پرات اند ویتنی بودند که اصلاً یک نمونه ارتقاء یافته از موتورهای هواپیمای اف-111 بود.


هواپیماهای تامکت پارک شده روی عرشه ناو


اما در مدل های بعدی این هواپیما، به دلیل برخی معایب این موتور، مدل F110 جنرال الکتریک جایگزین این نوع موتور شد. از نظر طرح کلی بدنه و سازه، هواپیما ابتداً از یک قسمت دماغه ی متشابه با دیگر هواپیما ها برای جا دادن خلبانان تشکیل می شد. اما علی رغم طراحی های مرسوم با بدنه باریک و موتورها نزدیک به هم، این هواپیما دارای بدنه ای عریض و پهن اما باریک بود و موتورها با فاصله ای غیر معمول، دور از هم و در دو طرف بدنه به طور موازی و در یک ساختار مرکزی شکل گرفته بودند. ترمزهای هوایی اف-14، شامل دو صفحه به شکل بال های پروانه بود که در قسمت انتهایی هواپیما و از بین دو موتور، یکی در سطح بالایی بدنه و یکی در سطح زیرین به ترتیب به سمت بالا و پایین باز می شدند که برای کاهش سرعت اضطراری، بسیار کارا و مفید عمل می کردند. هواپیمای تامکت برای نخستین بار، طرح دو سکان عمودی را برای کنترل هر چه بهتر هواپیما در سرعت های بالا، و همچنین در شرایطی که یکی از موتورها از کار باز می ایستاد، به کار گفت. این طرح، بعد ها در اکثر جنگنده های بعدی ساخت ایالات متحده به جز اف-16 معمول شده و سپس به وسیله خانواده سوخو 27 روسی، تقلید شد.


تامکت آمریکایی با رنگ آمیزی به شیوه تامکت های ایرانی


ویژگی های منحصر به فرد تامکت

بال های متغیر: همانطور که قبلاً گفته شد، لازم بود اف-14 تامکت هواپیمایی باشد با قابلیت برخاست و فرود در سرعت های بسیار پایین؛ و این ویژگی برای تسهیل عملیات از روی ناوهای هواپیمابر مورد نظر بود. نتایج تحقیقات شرکت گرومن، به جایی رسید که معلوم شد هواپیمای تامکت، باید هواپیمایی با بال های متغیر باشد تا بتواند به خوبی با سرعت های نسبتاً کم تیک آف نموده و سپس بتواند با همین پیکربندی، در سرعت های بالا نیز کروز کرده و مشکلی برای پرواز مافوق صوت هم نداشته باشد. بال های متغیر هواپیمای اف-14، با نهایت دقت و ظرافت طراحی شده و نتیجتاً، آزمایش ها بر روی این بال ها، حکایت از کارایی فوق العاده و بی نقص این نوع بال ها داشت. بال های تامکت، با قابلیت تغییر زاویه از 20 درجه در حالت کاملاً باز تا 68 درجه تا حالت کاملاً بسته طراحی شد. کارشناسان شرکت گرومن، اهرمی را در کابین خلبان تعبیه کردند که بدان وسیله، خلبان می توانست بال های هواپیمایش را تا 75 درجه برای جاگیری کمتر روی عرشه ناوهای هواپیمابر ببندد. در سرعت های پایین، بال ها تماماً گسترده شده و با کمک فلپ ها، بیشترین نیروی برا را برای برخاست فراهم می کردند. به تدریج با افزایش سرعت، بال ها برای افزایش عدد ماخ بحرانی، به سمت عقب مایل شده و از تولید نیروی پسای اضافی جلوگیری می نمایند. تمام عملیات تغییر زاویه بال ها بدون دخالت خلبان و تنها به وسیله یک کامپیوتر درونی ویژه کنترل می شود. ناگفته نماند، سیستم بال های متغیر به دلیل طراحی ویژه سامانه ی بسیار گران قیمتی است و در هواپیماهای جنگنده ی بعدی ایالات متحده، به کار گرفته نشد.


هواپیمای تامکت مدل A، همان مدلی که به ایران تحویل شد


سیستم موشکی فینیکس: تمامی جنگنده های نسل سوم به بعد ایالات متحده، از موشک های تقریباً یکسانی بهره می برند: سایدوایندر، اسپارو، و یا آمرام. حتی جنگنده ای چون اف-15 ایگل که بسیار شناخته شده است، از موشک های نسبتاً معمولی و مشابهی بهره می برد. اما این قضیه در مورد تامکت صدق نمی کند. هواپیمای اف-14، برای استفاده از سیستم موشکی جدیدی به نام فینیکس یا Phoenix ساخته شده بود و ترکیب تامکت-فینیکس، یک ترکیب جدا نشدنی است. موشک دوربرد فینیکس با کد AIM-54، موشکی هوا به هواست با قابلیت هدف قراردادن اهدافی در فاصله ی بیش از 160 کیلومتر بر ساعت، در هر ارتفاع، هر ساعت از شبانه روز و هر نوع شرایط آب و هوایی. هواپیمای تامکت قادر به حمل 6 فروند موشک فینیکس در هر پرواز است که تعدادی واقعاً چشمگیر است. رادار فوق العاده پیشرفته پالس دوپلر AWG-9 یک رادار چند حالته است که قادر به شناسایی بیست و چهار هدف به طور همزمان و شلیک مستقیم به شش عدد از آنان می باشد. البته این سیستم که در دهه 1960 طراحی شده است، یکی از قدیمی ترین سیستم های رادار هوا به هوا می- باشد اما، هنوز هم بسیار پرقدرت می نماید و با استفاده از نرم افزار های کنترلی جدید توانایی های آن برای تبدیل به یک سیستم برای قرن بیست و یکم افزایش یافته است. موشک یک میلیون دلاری فینیکس، موشکی با قابلیت «شلیک کن و فراموش کن» است. این ویژگی بدین معنیست که خلبان پس از شلیک موشک، نیازی به قفل ماندن رادار هواپیما بر روی هدف ندارد و می تواند آزادانه به نبرد با جنگنده های دیگر دشمن بپردازد. همچنین شاید هدف مورد نظر، بسیار دور باشد که در این صورت، قفل ماندن رادار به مدت زمان طولانی بر روی هدف، کار عاقلانه ای به نظر نمی آید. بدین صورت است که هنگامی که موشک فینیکس هدف خود منهدم می سازد، هواپیمای تامکت شلیک کننده آن، می تواند به فرودگاه خود رسیده و حتی خاموش و در آشیانه پارک هم شده باشد. این مورد حتی در مورد شش هدف هم زمان نیز صادق است. سیستم موشکی فینیکس یکی از عوامل بالقوه ایست قدرت مافوق تصوری به تامکت بخشیده است.


موشک دوربرد AIM-54 فینیکس، نصب شده زیر بال تامکت


اف-14 تامکت، در خدمت نیروی هوایی ایران

در همان سال های آغازین تولید هواپیمای تامکت، جت فوق پیشرفته ای که به دلیل پیچیدگی آن به «کامپیوتر پرنده» مشهور شده بود، کشورهای زیادی از جمله اسرائیل، یعنی هم پیمان نزدیک آمریکا خواستار دریافت این عقاب تیز پرواز حتی در برابر پرداخت بهای گزاف شدند، اما ایالات متحده این هواپیما را به هیچ یک از کشورهای خواهان در آن زمان نفروخت. در آن سال ها، در طی سفر ریچارد نیکسون رییس جمهور وقت آمریکا به ایران، حکومت آن زمان ایران در خواست خرید هواپیمای پیشرفته ای را برای دفع خطر های احتمالی از سوی میگ های 25 شوروی که آزادانه بر فراز ایران پرواز می کردند، به وی تقدیم کرد. نیکسون، هواپیماهای اف-15 ایگل و اف-14 تامکت را پیشنهاد داد، که نهایتاً تامکت به عنوان هواپیمای خریداری شده انتخاب گردید. گفته می شود که در آن زمان، به دلیل پیچیدگی و هزینه زیاد طرح تامکت، شرکت گرومن با تولید هفت پیش نمونه تامکت برای نیروی دریایی ایالات متحده، در شرف ورشکستگی قرار گرفته بود. اما وام چند میلیون دلاری حکومت آن زمان ایران به این شرکت برای تولید 10 فروند تامکت برای نیروی هوایی ایران، گرومن را از ورطه نابودی اقتصادی بیرون کشانید. جالب است بدانید که هم زمان با سفارش ایران، کشور عربستان هم درخواست کرده بود به جای هواپیمای اف-15، هواپیماهای اف-14 در مقابل بهای بیشتر به آنان تحویل داده شود، اما ایالات متحده اظهار داشته بود که :«اف-14 تامکت هنوز برای خلبانان عرب زود است.» این گفته، نشان دهنده مهارت، تجربه و سابقه زیاد خلبانان ایرانی داشت که برای پرواز با پرنده 40 میلیون دلاری انتخاب شده بودند.


اسکادران تامکت های ایران در بوشهر


از هشتاد فروند هواپیمای سفارشی اف-14 تامکت A، تا زمان وقوع انقلاب شکوهمند اسلامی، به دلیل قطع روابط سیاسی با آمریکا، تعداد 79 فروند آن ها به همراه 245 فروند موشک فینیکس تحویل ایران شد که نخستین فروند آن ها با رنگ آمیزی خاص بدنه، در تاریخ بیستم بهمن ماه سال 1354 در فرودگاه مهرآباد به زمین نشسته و طی مراسمی، تحویل ناوگان نیروی هوایی ایران شد. در طی سال های جنگ تحمیلی، هواپیماهای فوق پیشرفته تامکت به همراه فانتوم های ایران، خسارات جبران ناپذیری را به نیروی هوایی عراق وارد آوردند که اگر تقویت بعدی عراق بعثی توسط غرب صورت نمی گرفت، نیروی هوایی عراق در ابتدا به طور کلی نابود و تقریباً فلج گشته بود. در زمان جنگ، تبلیغات گسترده ای در مورد اینکه تامکت های ایرانی به دلیل کمبود قطعات یدکی قادر به پرواز نیستند و حتی اگر بتوانند پرواز هم بکنند، هیچ گاه قادر نیستند که جنگنده های عراق را نابود سازند.


دو تامکت ایرانی پارک شده در کنار هم


اما در جنگ خلیج فارس، خلبانان اف-14 نیروی دریایی آمریکا اظهار داشتند که زمانی که هواپیمای آنان در صحنه نبرد پدیدار می شد، هواپیماهای عراقی بدون هیچ درگیری بعدی به سرعت آسمان را ترک می گفتند. گویا از تامکت های ایرانی در زمان جنگ تحمیلی، خاطره چندان خوشی برای خلبانان مبتدی عرب باقی نمانده بود، به طوری که حتی گفته می شد که فرمانده نیروی هوایی عراق به خلبانان فرمان داده است که در صورت مشاهده تامکت های ایرانی، به سرعت عقب نشینی کرده و درصدد مقابله با آن بر نیایند؛ چرا که پیروز نبرد از ابتدا معلوم بود.


مدل تامکت ایرانی پارک شده در کنار هواپیمای فانتوم


آینده جنگنده موفق اف-14 تامکت

در نیروی دریایی آمریکا، قرار بر این است که تامکت افسانه ای، در مدل های کنونی حداکثر تا سال 2008 میلادی بازنشسته و به موزه های هوایی سپرده شود و برنامه ها بر این اساس است که جای خالی این جنگنده نیز به وسیله جنگنده F/A-18 Super Hornet تا حدودی پر شود. البته طرح هایی نیز مبنی بر ارتقاء نمونه های فعلی و جوان تامکت مانند مدل D به نام پروژه سوپرتامکت در دست بررسی است که البته موفقیت این طرح نیز چندان دور از انتظار نیست.


هواپیمای اف-14 تامکت روی عرشه ناو و با بال های بسته


طرح به یادماندنی تامکت، در سال های بعد به وسیله طراحان روسی در هواپیماهای خانواده فلانکر سوخو 27 به طرز ناشیانه ای تقلید شد. به گونه ای که طرح ورودی موتورها، دماغه، دو سکان عمودی و بسیاری موارد دیگر در هواپیمای سوخو 27 و میگ 29 تکرار گشت، تا جایی که حتی نمونه های اولیه خانواده سوخو 27 فلانکر با بال های متغیر طراحی شده بودند. این موارد، همگی نشان از تفاوت و برتری طراحی این جنگنده ی فراموش نشدنی و کلاسیک دارند، جنگنده ای که به اطمینان کامل، هرگز از اذهان مان دور نخواهد گشت چرا که «ما با نام تامکت زنده ایم».

آموزش Microsoft Flight Simulator (قسمت پنجم)

آموزش کامل فلایت سیمولاتور 2004 (قسمت پنجم)                                نویسنده: آرمان


SPL- درس سوم: صعود ها و نزول ها- هواپیماها چگونه صعود کرده یا نزول می کنند؟

تا حالا، اصول مقدماتی و پایه ای و البته بسیار اساسی پرواز را در طی دو درس قبلی فراگرفته اید. در این درس، می خواهیم ببینیم که هواپیما چگونه اوج می گیرند و سپس چگونه در صورت لزوم، از ارتفاع خود می کاهند. به عمل اوج گیری Climb و به عمل کاشه ارتفاع یا نزول، Descent نیز می گویند. هواپیماهایی که از ارتفاعی که در آن پرواز می کنند، بالاتر رفته و اصطلاحاً اوج می گیرند، کاملاً شبیه اتومبیلی هستند که می خواهد از تپه ای بالا برود. به شکل 1 نگاه کنید.


شکل 1- اتومبیل ها در بالا رفتن از تپه ها، به قیمت افزایش ارتفاع، سرعت از دست می دهند


با توجه به شکل بالا، تصور کنید که حداکثر سرعت اتومبیلی در حرکت افقی، 65 مایل بر ساعت است. حال این اتومبیل، می خواهد از تپه B بالا رود. این اتومبیل به ناچار، برای غلبه بر نیروی جاذبه اضافی که با بالا رفتن از تپه به وجود می آید، مقداری از نیروی خود را از دست داده در نتیجه سرعتش کاهش یافته و به 50 مایل بر ساعت می رسد. تصور کنید کنید که این اتومبیل، حالا می خواهد از تپه C بالا برود. طبیعتاً با افزایش ارتفاع، ناچار دوباره قسمتی از نیروی اتومبیل، صرف غلبه بر نیروی جاذبه اضافی تپه C شده و نتیجتاً سرعت دوباره کاهش یافته و 40 مایل بر ساعت می رسد. هواپیما ها نیز در صعود یا اوج گیری، از مفهوم مشابهی پیروی می کنند. برای درک این قضیه در هواپیماها به شکل 2 نگاه کنید.


شکل 2- هواپیما ها به قیمت افزایش ارتفاع و صعود، سرعت از دست می دهند


در شکل بالا، هواپیمای ما در حداکثر قدرت، در پرواز مستقیم می تواند تا 120 نات سرعت بگیرد. اگر این هواپیما بخواهد با زوایه B صعود کند، می بایست به قیمت افزایش ارتفاع، سرعت خود را تا 80 نات از دست بدهد. حالا در حالت C، هواپیما در حالت انجام یک صعود عمیق یا Steep Climb است. در این صعود، هواپیما به دلیل زاویه زیاد صعود، اگرچه ارتفاع زیادی بدست می آورد و نرخ صعود در نشان دهنده Vertical Speed Indicator بسیار بالا می رود، اما سرعت نیز به تناسب ارتفاع کاهش یافته و حتی اگر این نوع اوج گیری بیش از حد ادامه یابد، امکان پدید آمدن حالت Stall یا واماندگی هواپیما و سقوط آن وجود دارد. به حداقل سرعتی که هواپیما می تواند به پرواز درآید، یعنی همان سرعت تیک آف در بعضی شرایط خاص، سرعت واماندگی یا Stall Speed می گویند. این بدین معنی است که پایین تر از این سرعت، جریان هوای لازم در زیر بال به وجود نمی آید در نتیجه نیروی برایی تولید نمی شود. تولید نشدن نیروی برا هم به نوبه خود به معنی سقوط یا در ارتفاعات بالا، به منزله از دست دادن شدید ارتفاع است. پس به طور کلی آموختیم که برای اوج گیری، قدرت بیشتری در مقایسه با پرواز مستقیم مورد نیاز است، یعنی باید به گونه ای زاویه صعود مناسب را انتخاب کنیم که هم نرخ صعود خوبی در اختیار داشته باشیم و هم کاهش سرعت به گونه ای باشد که سریعاً به سرعت Stall هواپیما نرسیده و صعود ناموفقی نداشته باشیم. حال ببینیم که چگونه باید تپه هوایی مناسب را برای بالا رفتن هواپیمایمان انتخاب کنیم، یعنی، زاویه مناسب برای اوج گیری ما چه مقداری خواهد بود؟

 

چگونه با هواپیما اوج بگیریم

پیشتر آموختیم که نشان دهنده وضعیت هواپیما نسبت به افق یا Attitude Indicator، می تواند برای آگاهی از زاویه دورزدن هواپیمایمان به کار رود. اما باید بدانید که یکی دیگر از اصلی ترین وظایف این نشانگر، نمایش زاویه صعود یا نزول هواپیمای شماست. در شکل مقابل، نقطه ای نارنجی رنگ در وسط هواپیمای نشانگر دیده می شود که این نقطه برای دانستن زاویه صعود یا نزول به کار می رود. خطوط سیاه رنگی که در به طور عمودی  در وسط هواپیمای نارنجی رنگ روی هم قرار گرفته اند، هریک نماینده 5 درجه صعود هستند، بدین معنی که اگر نقطه مورد نظر روی دومین خط قرار گرفته باشد، شما در حال صعود با زاویه 10 درجه هستید، یعنی همان زوایه ای که در شکل می بینید.

در هر اوج گیری در حقیقت آنچه که لازم است، پایین رفتن دم هواپیما و بالا آمدن دماغه می باشد که به وسیله Elevator ها یا بالچه های کوچک انتهای دم افقی صورت می گیرد. برای این کار، لازم است که استیک یا دسته فرمان هواپیما را به سمت خودتان بکشید. اما در حین حرکت دادن دسته به سمت عقب، حتماً به نشان دهنده Attitude Indicator هم توجه کرده و زوایه اوج گیری مناسب را تعیین نمایید.

 

چگونه پس از بدست آوردن ارتفاع، از ار تفاعمان بکاهیم

به طور قطع، هر هواپیمایی در انتهای پرواز، می بایست به منظور انجام فرود، از ارتفاعش بکاهد. پس کاشه ارتفاع، یک مانور اجتناب ناپذیر و البته بسیار مهم در پرواز است. چرا که محاسبه درست نرخ نزول موجب می شود در زمان مناسب در جایی که می خواهید، باشید، و این مکان مثلاً می تواند باند فرود باشد. توجه داشته باشید که در تمام این مانورها، یعنی صعود و نزول، نشان دهنده سرعت عمودی یا VSI نقش بسیار مهمی دارد، چرا که محاسبه نرخ صعود یا نزول که فاکتوری بسیار اساسی است، تنها و تنها با خواندن این نشانگر امکان پذیر است. بیایید بازهم به همان مثال اتومبیل فرضی مان بازگردیم. هوایپمایی که می خواهد ارتفاع از دست بدهد، همانند اتومبیلی است که از یک سرازیری به سمت پایین در حال حرکت است. می دانید چرا اغلب گفته می شود در سرازیری ها با دنده سنگین حرکت کنید؟ چون هنگام پایین آمدن از یک سرازیری، نیروی جاذبه زمین به شما برای انجام این کار کمک می کند، در نتیجه سرعت شما به طور قابل توجهی افزایش می یابد. هواپیمایی که می خواهد از ارتفاعی به ارتفاع پایین تر نزول کند، طبیعتاً با افزایش سرعت مواجه خواهد بود. شما در حقیقت باید بتوانید به درستی از افزایش ناگهانی یا کنترل نشده سرعت جلوگیری نمایید. فراموش نکنید تغییر در زوایه Pitch یا شیب صعود و نزول، مساوی تغییر در سرعت است. پس شما با تغییر و تنظیم مناسب زاویه Pitch هواپیمایتان، به سرعت مناسب برای صعود و نزول دست پیدا کنید.

 

انجام یک مانور تمرینی رول و نزول

تصور کنید که در ارتفاع 4.000 پایی و با سرعت 90 نات در حال پرواز هستید. در حالی که می خواهید یک دورزدن به سمت چپ با زاویه 20 درجه را آغاز کنید، همچنین می خواهید به ارتفاع 2.500 پایی نیز نزول کنید. برای انجام این کار، ابتدا با توجه به Attitude Indicator، با زوایه 20 درجه سمت چپ دور زدن را شروع نمایید. سپس، برای جلوگیری از افزایش سرعت در هنگام نزول، ابتدا به کمک کلید F1 قدرت موتور هواپیما را به حالت Idle، یعنی وضعیتی که موتور نیروی بسیار کمی تنها برای ادامه کار خود تولید می نماید، برسانید. حالا، دماغه هواپیما را به طوری پایین دهید که سرعت 90 نات حفظ شده، افزایش یا کاهش نیابد. به کاهش ارتفاع ادامه دهید. حدوداً 100 فوت مانده به ارتفاع دلخواهتان، کم کم از حالت نزول خارج شوید، به طوری که هنگامی که به ارتفاع 2.500 پا می رسید، دیگر دماغه هواپیما به حالت نزول قرار نگرفته باشد. پس از این کار، حتماً هواپیما را از حالت دورزدن نیز بیرون آورده و در ارتفاع مطلوب، به پروازتان ادامه دهید. تبریک می گوییم! شما یک نزول را در حال دورزدن با موفقیت انجام داده اید.


چگونگی خواندن ارتفاع سنج هواپیما

در شکل مقابل، ارتفاع سنجی را می بینید که تقریباً در همه هواپیما ها مشترک است. دانستن اینکه چگونه ارتفاع سنج را بخوانید، بسیار مهم است، چرا که یکی از مهم ترین عامل های وضعیت پروازی، ارتفاع است و بدون آگاهی از آن، تقریباً عملیات پرواز مختل می شود. ارتفاع سنجی که در این شکل می بینید، دارای دو عقربه است، عقربه کوچک یک هزار فوت را نشان می دهد و در این جا، عقربه بزرگ روبروی هر عددی قرار بگیرد، در صورت ضرب آن عدد در عقربه کوچک (!) یعنی همان هزار فوت، ارتفاع در مبنای هزارفوت بدست می آید. اما عقربه بزرگ تر وباریک تر، نشان دهنده صد فوت است و اعداد روبروی این عقربه ضرب در صد فوت، نشان دهنده ارتفاع برحسب صد فوت است. جمع مقداری که عقربه کوچک و بزرگ نشان می دهند، نمایش واقعی ارتفاع شماست. ساده ترین راه برای خواندن ارتفاع سنج، این است که شما همانطوری که ساعت های معمولی را می خوانید، ارتفاع سنج را هم بخوانید.

برای مثال، در شکل روبرو، در اولین نشان دهنده، عقربه کوچک روی عدد 3 و عقربه بزرگ روی عدد صفر قرار گرفته است. اگر این ارتفاع سنج یک ساعت بود، آیا ساعت مورد نظر را، ساعت 3:00 نمی خواندید؟ ارتفاع سنج نیز به ترتیب مشابهی عمل می کند. شما تنها باید به جای مقدار بزرگ که در زمان سنج ها، «ساعت» خوانده می شود، در اینجا هزار فوت بخوانید. بدین معنی که ارتفاع سنج در این شکل، ارتفاع 3 «هزار فوت» را به جای 3 «ساعت» نشان می دهد.

عقربه بزرگ تر نیز با ضرب عدد روبروی آن در 100 و جمع این عدد با عقربه کوچک، ارتفاع را بر حسب فوت نشان می دهد. برای مثال، در شکل دوم اگر ارتفاع سنج را ساعت فرض بگیریم، ساعت برابر با 3:30 است. حال در اینجا به جای ساعت سه و  نیم، از آنجا که هر نیم هزار متر برابر پانصد متر است، می گوییم ارتفاع مساوی 3هزار و پانصد متر می باشد.

در شکل سوم، نیز به همین ترتیب عمل می کنیم. عقربه کوچک عدد 7 را نشان می دهد. 7 را ضرب در هزار می کنیم. عقربه کوچک عدد 8 را نشان می دهد. 8 را ضرب در صد می کنیم. حال دو مقدار را با هم جمع می کنیم: ارتفاع برابر است با 7.800 فوت یا پا. در ضمن اگر در درک مفهوم پا یا فوت مشکل دارید و هنوز این کمیت برای شما قابل درک نیست، می توانید ارتفاع بر حسب فوت را تقسیم بر عدد 3 نمایید تا حدوداً ارتفاع بر حسب متر بدست آید. به طور قطع پس از مدتی دیگر، مفهوم فوت و پا نیز برای شما آشنا تر شده و خودتان ترجیح می دهید که به جای متر از فوت و پا برای بیان ارتفاع هواپیمایتان استفاده کنید.

حتماً طرز خواندن ارتفاع سنج را به خوبی تمرین کنید تا در آگاهی از ارتفاع، مشکلی برای شما پیش نیاید، چرا که آگاهی از ارتفاع یکی از پر اهمیت ترین دانسته های پرواز است که هر خلبان باید لحظه به لحظه از مقدار آن آگاهی کامل داشته باشد.


برای تمرین این درس، فلایت سیمولاتور را اجرا کرده و سپس به قسمت Flying Lessons بروید. در قسمت Student Pilot، قسمت Lesson 3: Cimbs and Descents را کلیک کرده و در گوشه سمت راست بالا، لینک Fly This Lesson Now را کلیک کنید. با انجام این کار، شما پروازی را که در طی آن آموخته خود در این درس را به کار خواهید گرفت، انجام می دهید. صعود ها و نزول ها، بخشهای اصلی این پرواز هستند.


یادتان باشد که در پایان هر درس و مطالعه آن، حتماً درس را در شبیه ساز تمرین کنید

آموزش Microsoft Flight Simulator (قسمت چهارم)

آموزش کامل فلایت سیمولاتور 2004 (قسمت چهارم)                               نویسنده: آرمان


SPL- درس دوم: دورزدن- هواپیماها چگونه در حال پرواز دور می زنند؟

در درس اول آموختیم که چگونه هواپیماها یک دورزدن ساده را شروع می کنند. این کار با پایین رفتن یکی از بال ها و بالا رفتن دیگری انجام می گرفت. اما آنچه هواپیما را مجبور به دورزدن می کند، نیروی برایی است که در اثر شیب بال ها به یک سمت به وجود می آید. به شکل 1 نگاه کنید.


شکل 1- نیروی های وارد بر یک هواپیما در حالت عادی و دورزدن


در این شکل در قسمت A، شما یک پرواز مستقیم الخط را مشاهده می کنید که برآیند نیروی های وزن و برا صفر است، پس دو نیروی عمودی در تعادل بوده و هواپیما در مسیر خود به پرواز ادامه می دهد. اما در قسمت B، نیروی برا به دلیل دورزدن هواپیما تجزیه شده است، یعنی حالا نیروی برا دارای یک مولفه نیروی عمودی و یک مولفه نیروی زاویه دار به سمت مسیر دور زدن است. به دلیل وجود مولفه عمودی، هواپیما همچنان به پرواز خود ادامه می دهد اما مولفه زاویه دار باعث می شود که هواپیما به سمت آن جهت دور بزند. اگر برآیند این دو بردار را مانند شکل محاسبه کنیم، می بینیم که برآیند کلیه نیروها سرانجام به سمت مسیر دورزدن است، پس هواپیما دور می زند! شاید از این تفسیرهای فیزیکی زیاد خوشتان نیاید، اما گاهی اوقات برای بیان برخی از پدیده ها، مجبور به انجام این کار هستیم.

 

چگونه با هواپیما دور بزنیم

جدا از جنبه های نظری مسئله، مهم ترین جنبه کار، صورت عملی آن است که اگر به خوبی موفق به انجام آن شوید، جای تحسین دارد. برای دور زدن، به سادگی دسته یا استیک را به یک سمت، راست یا چپ ببرید تا یک دور زدن ساده را تجربه کنید. اما چگونه باید فهمید که در حین دورزدن، چند درجه به چپ یا راست دور زده ایم؟ یا اینکه زاویه Bank یا همان زاویه دور زدن چقدر است؟ به یاد داشته باشید آگاهی از زاویه دور زدن برای محاسبه مسافت، سرعت و مدت زمان دورزدن بسیار مهم است و یکی از مواردی است که در آزمون پایانی گواهینامه SPL وحتی دیگر گواهینامه ها، بسیار زیاد بدان توجه می شود.

 

دورزدن با استفاده از وضیعت سنج هواپیما نسبت به افق یا Attitude Indicator

Attitude Indicator را که در درس اول با آن آشنا شدید، به یاد دارید؟ همان طور که می دانید این وسیله به خوبی به ما نشان می دهد که هواپیمایمان از نظر وضعیت عمودی و افقی در چه حالتی بوده و از اهمیت بسیاری بر خوردار است، خصوصاً در دورزدن ها و صعود و نزول ها با زوایای مختلف. حال با کارکرد این وسیله بهتر آشنا می شویم:

 

برای آگاهی از درجه Bank یا درجه انحراف بال ها برای انجام دورزدن، این وسیله به وسیله خطوط کوچکی درجه بندی شده است. اگر به قسمت بالای این کره چرخان نگاه کنید، یک مثلث رو به بالا را خواهید دید که این نشانگر، در هر لحظه از پرواز، درجه چرخش یا دورزدن شما را نمایش می دهد. خطوط سفید کوچکی که در سمت چپ و راست این مثلث قرار گرفته اند، هریک نماینده 10 درجه هستند. اما از زاویه 30 درجه به بعد، تا زاویه 60 درجه، نشان دهنده دیگری وجود ندارد و از زاویه 60 تا 90 درجه نیز همین قضیه صدق می کند.

برای بهتر آشنا شدن با کار کردن با این وسیله، تصور کنید می خواهید یک چرخش 30 درجه به سمت چپ داشته باشید. در این حالت، هواپیما را به وسیله استیک یا دسته تان آن قدر به سمت چپ مایل کنید تا نشانگر مثلثی شکل رو به بالا، روی خط سفید نشان دهنده 30 درجه در سمت چپ قرار می گیرد. تبریک من را بپذیرید، چرا که شما در حال دور زدن هستید!

شاید از خود بپرسید، پس دورزدن با زاویه مثلاً 15 درجه یا 45 چگونه انجام می پذیرد؟ خطوط سفیدی هم که در قسمت نیم دایره پایین نشان دهنده از مرکز دایره به سمت خارج کشیده شده اند، دارای معنی هستند. اگر بال های نارنجی رنگ هواپیمای کوچک وسط نشان دهنده، روی خط اول قرار بگیرد، بدین معنی است که شما در حال دور زدن با زاویه 15 درجه هستید، البته به سمتی که دور زده اید. اگر بال های نارنجی رنگ بر روی خط دوم قرار بگیرند، بدین معنی است که هواپیمای شما با زاویه 45 درجه به سمت موردنظر دور می زند. در شکل 2 دورزدن های بالا در نشان دهنده نمایش داده شده است.


شکل 2- سمت راست، دور زدن به سمت راست با زاویه 45 درجه، سمت چپ، دورزدن به سمت راست با زاویه 15 درجه


مقابله با نیروی جاذبه زمین در دور زدن

آموختیم که در دورزدن نیروی برا به دو نیروی جداگانه تجزیه می شود: نیروی عمودی که هواپیما را در هوانگه می دارد و نیروی زاویه داری که هواپیما را مجبور به دورزدن می کند. چون از نیروی برای عمودی برای تامین نیروی مورد نیاز برای دورزدن کاسته شده است، پس دیگر نیروی جاذبه با نیروی برا در تعادل نبوده و نیروی جاذبه بیشتر است، در نتیجه هواپیما ارتفاع از دست می دهد. پس فراموش نکنید که دور زدن خالص هیچ گاه بدون از دست دادن ارتفاع امکان پذیر نیست.

برای مقابله با از دست دادن ارتفاع، باید نیروی برا را افزایش دهیم. این کار با افزایش زاویه حمله بال یا همان بالا دادن دماغه برای فراهم آوردن نیروی لازم برای خنثی کردن نیروی جاذبه انجام می شود. می توان گفت که یک دور زدن بدون حفظ ارتفاع، هیچ گاه یک دورزدن کامل و زیبا نیست. حفظ ارتفاع در هنگام دوزدن یکی دیگر از مواردی است که در آزمون نهایی گواهینامه SPL و دیگر گواهینامه ها، توجه فراوانی به آن می شود به راستی نیز یکی از مهم ترین نکات در انجام یک دور زیباست. به شکل 3 نگاه کنید.


شکل 3- سمت راست، دورزدن با حفظ ارتفاع، سمت چپ، دورزدن بدون حفظ ارتفاع


در شکل بالا، در سمت چپ، یک دورزدن معمولی انجام شده است که همانطور که گفته شد، این نوع دورزدن با از دست دادن ارتفاع همراه است. اما در سمت راست، خلبان برای جلوگیری از کاهش ارتفاع، مقداری دماغه هواپیما را به سمت بالا برده است و این مسئله از قرار گرفتن وسط هواپیمای کوچک نشان دهنده برروی خط دوم عمودی  که مربوط به زاویه صعود می شود، معلوم است.

فراموش نکنید که هرچه زاویه دورزدنتان بیشتر باشد، می بایست زاویه Pitch یا شیب دماغه نیز برای خنثی کرده اثر جاذبه زمین بیشتر شود. با انجام دور زدن های مختلف و کسب تجربه، خواهید توانست که دورهایی بی نقص بدون از دست دادن ارتفاع انجام دهید که به افزایش مهارت های خلبانی تان کمک بسیاری می کند.

 

استفاده از رادر ها یا Rudders در دور زدن

اگر یادتان باشد، در درس اول، از سه محور کنترلی سخن گفتیم اما فقط دو مورد تشریح شد و مورد سوم، یعنی چرخش حول محور عمودی به وسیله رادرها، در آن درس توضیح داده نشد. رادر یا Rudder، یک بالچه در انتهای سکان عمودی است که با رفتن به سمت چپ و راست، باعث حرکت دم هواپیما به جهت مخالف شده و بیشتر برای تصحیح مسیر در دورزدن ها و مانورهای پیشرفته تر به کار می رود. به این عمل Yaw کردن می گویند. فراموش نکنید که درست است که رادرها باعث حرکت دماغه به چپ یا راست می شوند، اما هیچ گاه برای دورزدن به کار نمی روند و کاربردهای دیگری دارند. حال به مورد استفاده رادر ها در دورزدن اشاره می کنیم. به شکل 4 برای آشنایی با نحوه کار رادر ها نگاه کنید.


شکل 4- نحوه کار رادر ها در هواپیما


Adverse Yaw یا انحراف برعکس در دور زدن

هنگامی که می خواهید دور بزنید، شهپر یک سمت پایین می رود تا با ایجاد نیروی برا اضافی، باعث بالارفتن بال شده و در نهایت هواپیما دور بزند. اما این شهپر پایین رفته دردسر هم ایجاد می کند، بدین گونه که با مقاومت در برابر هوا، باعث ایجاد نیروی «پسا»ی اضافی می شود. این نیروی پسا، باعث به هم خوردن تعادل هواپیما شده و دماغه هواپیما، مخالف جهت دورزدن شروع به حرکت می کند. یعنی هنگامی که یک دورزدن را به سمت راست آغاز می کنید، دماغه هواپیما تا حدی به سمت چپ می رود که امری غیر معمول است و باید به وسیله ای تصحیح شود. این پدیده را Adverse Yaw می گویند.

در اینجا اهمیت رادرها مشخص می شود. در دورزدن مثال بالا، به راحتی می توانیم با اعمال رادر سمت راست، موجب حرکت دماغه به سمت مسیر دورزدن شده و هواپیما را مجبور به مقابله در برابر نیروی Adverse Yaw نماییم. رادرها در هواپیماهای واقعی به وسیله پدالهایی زیر پاهای چپ و راست خلبان به سمت های مورد نظر حرکت می کنند. اما در فلایت سیمولاتور، شما می توانید از رادر جوی استیکتان استفاده کنید. اگر جوی استیکتان رادر ندارد، می توانید از کلید های Enter تخته اعداد صفحه کلید و کلید عدد صفر صفحه اعداد برای حرکت به سمت راست و چپ رادر استفاده کنید. حال به شکل  5 نگاه کنید.


شکل 5- نحوه کار اینکلینومتر یا تراز سنج هواپیما


در درس اول، از نشان دهنده ای به نام Turn Indicator که در شکل 5 نیز مشاهده می کنید، سخن گفتیم. این نشان دهنده، علاوه بر اینکه می توانید با یک نگاه به آن، میزان دورزدن خود را درک کنید، شامل وسیله ای به نام اینکلینومتر یا تراز سنج یا Inclinometer است. اینکلینومتر، یک گوی کوچک است که در درون یک لوله ی شیشه ای قرار دارد. این گوی، در صورت چرخش هواپیما به هر سمت، به آن سمت به حرکت در می آید و شما به راحتی می توانید میزان اثر رادر را از روی آن محاسبه کنید. شکل 5 نیز نشان می دهد که اینکلینومتر، همان عینکی است که شما روی داشبورد ماشین خود قرارداده اید. اگر در یک پیچ به سمت راست دور بزنید، در اثر نیروی گریز از مرکز عینک به سمت چپ رفته و اگر به سمت چپ دور بزنید، عینک به سمت راست پرتاب می شود. در هنگام دورزدن، اثر Adverse Yaw در اینکلینومتر به خوبی قابل مشاهده است. با اعمال رادر مناسب، سعی کنید که اینکلینومتر را به وسط نشان دهنده برگردانید.


شکل 6- طرز کار اینکلینومتر در رابطه با Turn Indicator و زاویه Adverse Yaw


شکل 6، نشان می دهد که چگونه با نگاه کردن به نشان دهنده Turn Indicator، می توان به راحتی زاویه دورزدن را مشاهده و سپس با مشاهده اینکلینومتر، مقدار رادر مناسب را اعمال نمود. به زبان ساده تر، هرگاه گوی کوچک اینکلینومتر در وسط نشان دهنده قرار نداشت، باید با اعمال رادر مناسب، آن را به حالت تراز در آورد. هرگاه که می خواهید دور بزنید، همزمان هم استیک را به سمت مورد نظر ببرید و هم مقدار مناسب رادر را اعمال کنید. با انجام و رعایت تمامی اصول، دورزدنی قابل تحسین انجام خواهید داد.


برای تمرین این درس، فلایت سیمولاتور را اجرا کرده و سپس به قسمت Flying Lessons بروید. در قسمت Student Pilot، قسمت Lesson 2: Turns را کلیک کرده و در گوشه سمت راست بالا، لینک Fly This Lesson Now را کلیک کنید. با انجام این کار، شما اولین پروازی را با انجام دورزدن های مختلف با زوایای گوناگون به کمک معلم خلبانتان انجام خواهید داد تا مهارت خود را در این مانور هوایی تقویت کنید.


یادتان باشد که در پایان هر درس و مطالعه آن، حتماً درس را در شبیه ساز تمرین کنید

آموزش Microsoft Flight Simulator (قسمت سوم)

آموزش کامل فلایت سیمولاتور 2004 (قسمت سوم)                                نویسنده: آرمان


SPL- درس اول: پرواز مستقیم- هواپیماها چگونه پرواز می کنند؟

برای اینکه شما به یک خلبان تبدیل شوید و اصول پرواز یک هواپیما را بدانید، فکر نکنید که حتماً باید دکترای رشته آیرودینامیک یا هوافضا را داشته باشید. اما شناخت اصول اولیه پرواز، کمکی فوق العاده برای شماست، خصوصاً برای هدایت هواپیمایتان و هنگام پرواز. درس اول گواهینامه خلبان دانش آموز، شاید درسی طولانی باشد، اما مطالب خواندنی و جالبی نیز در این درس مطرح خواهد شد که بر جذابیت درس خواهد افزود. در مطالعه مطالب نخستین درس خلبانی تان، با ما همراه باشید.

 

چهار نیرویی که همیشه با هواپیمایتان همراهند

هر هواپیمایی که در حال پرواز باشد، بر آن چهار نیروی بسیار اساسی وارد می شود. این نیروها عبارتند از: 1-نیروی برا یا بالابرنده 2-نیروی وزن 3-نیروی پسا یا پس کشنده 4-نیروی تراست یا همان نیروی موتور. حالا به شکل 1 نگاه کنید. در این شکل این چهار نیرو و جهت وارد شدن آن ها را می بینید.


شکل 1- چهار نیروی وارد بر هر هواپیمای در حال پرواز، 1- برا 2-تراست یا کشش 3-وزن 4-پسا


وظیفه ی اصلی شما به عنوان یک خلبان، در حقیقت همان ایجاد تعادل میان این نیروهاست. به طوری که مثلاً در یک پرواز عادی، همه نیروها با هم برابر و در تعادل باشند و یا هنگامی که می خواهید صعود کنید، نیروی برا را به اندازه نیاز، افزایش دهید. حال به معرفی و توضیح عملکرد هر یک از این نیروها می پردازیم.

 

1- نیروی برا یا Lift

نیروی برا به عنوان نیروی اساسی پرواز، نیرویی است که در اثر حرکت بال ها در هوا به وجود می آید. با حرکت بال ها در هوا، به دلیل انحنای قسمت بالای بال، هوا روی بال داری سرعت بیشتری نسبت به زیر بال است. این اختلاف سرعت بر اساس قانون برنولی، اختلاف فشار را باعث می شود، به طوری که در قسمت بالای بال فشار کم و در قسمت پایین بال، فشار زیاد است. فشار زیاد در زیر بال، بال را به سمت بالا فشار داده و در نتیجه، نیروی برا ایجاد می شود که با بالا بردن بال، بالا رفتن کل مجموعه هواپیما را موجب می شود. در تصویر یک، نیروی شماره 1 که به سمت بالا اشاره می کند، همان نیروی برا است.

 

2- نیروی وزن یا Weight

نیروی وزن، نیرویی است که زمین بر هر جسمی وارد می کند و آن را به طرف خود می کشد. این جسم می تواند مثلاً یک هواپیما باشد. تصور می کنم نیروی وزن برای همه ما آشنا باشد. نیروی وزن در یک پرواز که هیچ گونه صعود یا نزولی وجود ندارد، با نیروی برای هواپیما برابر است، یعنی هواپیما نه بالا می رود نه پایین می آید. نیروی شماره 3 در تصویر 1 همان نیروی وزن است.

 

3- نیروی تراست یا کشش موتور یا Thrust

نیروی تراست، نیرویی است که هواپیما را به جلو می راند. این نیرو توسط یک یا چند موتور که در هواپیما تعبیه شده اند، تولید می شود. هر چه نیروی تراست بیشتر باشد، هواپیما سریعتر پرواز می کند. در تصویر شماره 1، نیروی شماره 2 همان نیروی تراست یا کشش است.

 

4- نیروی پسا یا Drag

در مقابل نیروی کشش موتور، یک نیروی مقاوم وجود دارد که در اثر حرکت هواپیما در هوا و مقاومت آن در برابر مولکول های هوا به وجود می آید. در حقیقت اگر نیروی پسا یا درگ وجود نداشت، هواپیما تا ابد بر سرعتش افزوده می شد. اما پسا مانع افزایش سرعت هواپیما بیشتر از حد معینی می شود.

 

حالا با معرفی نیروی های اساسی پرواز، زمان آشنایی با کنترل پرواز یک هواپیما رسیده است.

 

کنترل پرواز یک هواپیما

اگر به شکل 2 نگاه کنید، می توانید سه محور اصلی را که هواپیما می تواند حول آن ها بچرخد را مشاهده کنید.


شکل 2- سه محور اصلی چرخش هواپیما، 1-محور عمودی 2-محور طولی 3- محور عرضی


محور های اصلی پرواز هواپیما عبارتند از: -محور عمودی 2-محور طولی 3- محور عرضی. محور عمودی، محوری است که درست از نقطه وسط هواپیما از بالا به پایین کشیده می شود. چرخش حول این محور، باعث به چپ یا راست حرکت کردن دماغه هواپیما می شود که اصطلاحاً به آن Yaw می گویند. محور طولی، محوری است که در طول هواپیما و از دماغه تا انتهای آن کشیده می شود. اگر چرخشی را حول این محور در ذهنتان تصور کنید، باعث بالا رفتن یک بال و پایین افتادن دیگری می شود که همان دورزدن هواپیماست و اصطلاحاً دورزدن یا Roll نامیده می شود. محور عرضی، محوری است که در عرض هواپیما و از نوک یک بال تا نوک بال دیگر کشیده می شود. چرخش حول این محور باعث بالا رفتن با پایین آمدن دماغه هواپیما در نتیجه صعود یا نزول هواپیما را موجب می شود که اصطلاحاً به آن Pitch یا پیچ می گویند.

 

شهپر ها یا Ailerons

شهپر ها باله های کوچکی در قسمت انتهایی هر بال و لبه انتهایی آن بال هستند. دورزدن یک هواپیما، اساساً به وسیله این شهپر ها صورت می گیرد. هنگامی که مثلاً هواپیما می خواهد به سمت راست دور بزند، شهپر سمت چپ پایین رفته و شهپر سمت راست بالا می رود. با پایین رفتن شهپر سمت چپ، در آن نقطه نیروی برای بیشتری ایجاد شده و با بالا رفتن شهپر سمت راست، برای کمتری ایجاد می شود. این اختلاف نیروی برا باعث می شود که بال چپ که داری نیروی برای بیشتری است، بالا رفته و بال راست که داری نیروی برای کمتری است، پایین بیفتد. این عمل، باعث می شود که هواپیما به سمت راست متمایل گشته و به همان سمت دور بزند. برای درک بهتر به شکل 3 نگاه کنید.


شکل 3- طرز کار شهپر ها در یک دورزدن به سمت راست 1-نیروی برای بیشتر 2- نیروی برای کمتر


دورزدن به سمت چپ نیز به همین صورت است، با این تفاوت که در دورزدن به سمت چپ، شهپر بال راست پایین رفته و برای بیشتری تولید می کند و شهپر سمت چپ بالا رفته و برای کمتری تولید می کند در نتیجه هواپیما به سمت چپ دور می زند. یادتان باشد که شهپر ها همیشه عکس هم کار می کنند. به شکل 4 نگاه کنید.


شکل 4- طرز کار شهپر ها در یک دورزدن به سمت چپ 1-نیروی برای کمتر 2-نیروی برای بیشتر


بالابرها یا Elevators

بالابر ها بالچه هایی در انتهای سکان افقی هواپیما هستند.این بالچه ها با بالارفتن خود، نیروی برای کمتری تولید کرده و باعث پایین آمدن دم می شوند. پایین آمدن دم هواپیما به نوبه خود، باعث بالارفتن دماغه شده و صعود یا افزایش ارتفاع را به دنبال دارد. در حالت عکس، این بالچه ها با پایین رفتن خود، نیروی برای بیشتری را تولید کرده و باعث بالارفتن دم هواپیما می شوند. بالارفتن دم هواپیما، یعنی پایین آمدن دماغه و این خود مساویست با نزول یا از دست دادن ارتفاع. به خاطر داشته باشید که بالابر ها به طور همجهت کار می کنند، یعنی هردو باهم بالا رفته و هر دو باهم پایین می آیند. طرز کارکرد بالابرها را در شکل های 5 و 6 مشاهده می کنید.


شکل 5- طرز کارکرد بالابر ها در یک صعود


شکل 6- طرز کارکرد بالابر ها در یک نزول


پرواز مستقیم یا Level Flight

حالا که طرز کنترل هواپیما و سطوح کنترلی را یاد گرفتید، لازم است که پرواز مستقیم یا Level را نیز یاد بگیرید. پرواز مستقیم، یکی از مهم ترین مانورهای پروازی است که در هواپیماهای مسافربری اهمیت فراوانی دارد. به پروازی که در آن ارتفاع افزایش یا کاهش پیدا نکرده و همچنین جهت پرواز تغییر نکند، یعنی هواپیما دور نزند، پرواز مستقیم گفته می شود. شکل 7، آلات پروازی را در یک پرواز مستقیم در هواپیمای سسنا 172 در فلایت سیمولاتور نشان می دهد.


شکل 7- پرواز مستقیم و آلات پروازی در حالت پرواز مستقیم


پرواز مستقیم و آلات پروازی در Level Flight

در این مرحله، می خواهیم آلات پروازی پرکاربرد را به شما معرفی نماییم. در اکثر هواپیماها، شش نشان دهنده اصلی وجود دارد که با استفاده از این شش نشان دهنده، می توانیم بیشتر اطلاعات لازم برای ادامه پروازمان را به دست بیاوریم. به شکل 8 که نشان دهنده های اصلی نمایش یافته اند، نگاه کنید.


شکل 8- شش نشان دهنده اصلی وضعیت پرواز در هواپیمای سسنا 172


1- نشان دهنده سرعت هوایی هواپیما یا Air Speed Indicator

اگر در شکل 8، به اولین نشان دهنده از سمت چپ و بالا نگاه کنید، سرعت سنج هوایی را می بینید. این وسیله، سرعت هواپیما را نسبت به محیط اطراف آن محاسبه می کند که بر حسب نات درجه بندی شده است. شاید از خود سوال کنید که رنگ مختلف موجود در آن چه کاربردی دارند؟ رنگ سفید، نشان دهنده محدوده مجاز سرعت برای پرواز با فلپ است. رنگ سبز، محدوده مجاز سرعت برای پرواز بدون فلپ را نشان می دهد. رنگ زرد به محدوده سرعتی اشاره دارد که در صورت پرواز با این سرعت احتمال آسیب دیدن بدنه و بال های هواپیما زیاد است. در شکل 8، سرعت سنج هواپیما، سرعتی حدود 106 نات را نشان می دهد.

 

2- نشان دهنده وضعیت هواپیما نسبت به افق یا Attitude Indicator

نشان دهنده وسط در ردیف بالا در شکل 8، به نشان دهنده وضعیت هواپیما نسبت به افق شهرت دارد. این نشان دهنده عبارت است از یک کره که در داخل محیط نشان دهنده به گونه ای می چرخد که همیشه یک سمت آن موازی و روی خط افق قرار دارد. این نشان دهنده به دو بخش آبی که نشان دهنده وضعیت بالاتر از افق یا آسمان می باشد و قسمت قهوه ای که نشان دهنده پایین تر از سطح افق یا زمین است تقسیم شده است. دو خط نارنجی وسط، در حقیقت هواپیمای شماست که وضعیتش نسبت به افق تغییر می کند. این نشان دهنده به صورت هر پنج درجه یک خط کوچک تقسیم بندی شده است که از روی آن می توانید زاویه صعود یا نزول خود را بدست آورید. همچنین با این وسیله می توانید زاویه دورزدن یا به اصطلاح Bank Angle خود را نیز محاسبه نمایید.

 

3- نشان دهنده ارتفاع سنج یا Altimeter

این نشان دهنده که در تصویر 8، اولین نشان دهنده از سمت راست ردیف بالاست، یکی از اساسی ترین نشان دهنده های وضعیت پرواز است که در اختیار خلبان می باشد. این نشان دهنده، ارتفاع هواپیما را از سطح دریا اندازه گیری کرده و نمایش می دهد. ارتفاع سنج برحسب فوت درجه بندی شده است. برای خواندن آن، می بایست عقربه کوچک هر عددی را نشان داد، آن عدد را ضرب در هزار کرده و عددی را که عقربه بزرگ نشان می دهد، ضرب در صد نمایید. بدین گونه ارتفاع شما بر حسب فوت به دست می آید. برای مثال، در شکل 8، ارتفاع سنج ارتفاع 6.000 فوتی را نشان می دهد که برابر با 2.000 متر یا 2 کیلومتر است. یادتان باشد برای تبدیل فوت به متر، ارتفاع مورد نظرتان را تقسیم بر 3 نمایید.

 

4- نمایش دهنده دورزدن هواپیما یا Turn Indicator

این نمایش دهنده چیزی شبیه Attitude Indicator است، با این تفاوت که این نمایش دهنده تنها میزان غلتش بالها به چپ یا راست را نشان می دهد و توانایی نمایش زاویه صعود و نزول هواپیما را ندارد.

 

5- نشان دهنده جهت پرواز یا Heading

نشان دهنده جهت پرواز نیز از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است، چرا که جهت پرواز شما را نشان می دهد و در حقیقت یک قطب نمای بسیار دقیق است. شیوه جهت یابی با این نشان دهنده بدین گونه است که جهت های مختلف در یک پرواز، به 360 جهت یا مسیر تقسیم می شوند که در این حالت، عدد 0 یا 360 جهت شمال، عدد 90 شرق، عدد 180 جنوب و عدد 270 غرب را نشان می دهد. درجه های بین این درجه های اصلی، می توانند برای جهت یابی دقیق تر به کار روند. در نشان دهنده جهت پرواز دماغه هواپیمای سفید کوچک، عددی را نشان می دهد که این عدد در حقیقت همان جهت پرواز شماست.

 

6- نشان دهنده نرخ صعود یا نزول یا Vertical Speed Indicator

این نشان دهنده که در زیر ارتفاع سنج در شکل 8 قرار دارد، می توانند نقش بسیار مهمی را در آگاهی نسبت ارتفاعی که خلبان در آن قرار دارد ایفا کنند. این نشان دهنده، نشان می دهد که هواپیمای شما در هر دقیقه چند فوت صعود یا نزول می کند که دانستن این مسئله، مثلاً برای کاهش ارتفاع برای یک فرود، به منظور نشستن به موقع در ابتدای باند بسیار مهم است. VSI یا همین نشان دهنده، بر حسب فوت درجه بندی شده است. به منظور آگاهی از نرخ صعود یا نزولتان، عددی را که عقربه نشان می دهد ضرب در صد نمایید و البته جهت عقربه را نیز در نظر بگیرید. اگر عقربه رو به بالا باشد، شما مساوی آن عدد در دقیقه صعود کرده و اگر عقربه رو به پایین باشد، شما مساوی آن عدد ارتفاع از دست می دهید.


امیدوارم که با مطالعه درس امروز، اصول مقدماتی پرواز با هواپیماها در فلایت سیمولاتور یا حتی پرواز واقعی را فراگرفته باشید، ساده بود، نه؟ در درس بعدی، اصول اولیه انجام یک دور زدن را خواهید آموخت.


برای تمرین این درس، فلایت سیمولاتور را اجرا کرده و سپس به قسمت Flying Lessons بروید. در قسمت Student Pilot، قسمت Lesson 1: Straight and Level Flight را کلیک کرده و در گوشه سمت راست بالا، لینک Fly This Lesson Now را کلیک کنید. با انجام این کار، شما اولین پرواز خودتان را با کمک معلم خلبانتان انجام خواهید داد. حتماً به گفته های معلم توجه کرده و آموخته خود از این درس را به کار بگیرید.


یادتان باشد که در پایان هر درس و مطالعه آن، حتماً درس را در شبیه ساز تمرین کنید

آموزش Microsoft Flight Simulator (قسمت دوم)

آموزش کامل فلایت سیمولاتور 2004 (قسمت دوم)                                  نویسنده: آرمان


قسمت نخست دریافت گواهینامه SPL یا Student Pilot License:

دوستان گرامی و علاقه مندان به شبیه ساز بی نظیر پرواز مایکروسافت، در اولین درس آغاز آموزش، ابتدا می خواهیم بدانیم که دروس مورد نظر برای پاس کردن آزمون گواهینامه SPL به چه ترتیبی است و هر درس چه موضوعاتی را در بر می گیرد. من دریافت این گواهینامه را بسیار لذت بخش می دانم، چرا که همیشه این جمله آقای مهندس فرهاد کاشانی را به یاد دارم که می گفتند: «خاطره اولین پرواز مستقل را هیچ گاه فراموش نخواهید کرد.» خواه این پرواز در یک شبیه ساز بوده یا یک پرواز واقعی باشد، بالاخره شما با دانش و معلومات خودتان توانسته اید که یک هواپیما را از باند فرودگاه به پرواز در آورده و پس از طی مسافتی مشخص و با رعایت اصول، آن را به زمین بنشانید. هنگامی که چرخ های هواپیمای شما به آرامی سطح باند را پس از یک پرواز موفقیت آمیز لمس نمود، آن گاه شیرینی این لحظه را درک خواهید کرد. حال برای اینکه بتوانیم این گواهینامه خاطره انگیز را دریافت کنیم، باید نخست دروس اولیه ای را در مورد مفاهیم اساسی پرواز مطالعه نماییم. دروسی که می بایست برای SPL مطالعه کنید، مشتمل بر شش درس جذاب برای همه شماست و من این را مطئن هستم. این دروس عبارتند از:

 

1- درس اول-آشنایی با مفاهیم پرواز مستقیم و ساده: در طی این درس، شما با کلیه مفاهیم پرواز مانند نیروی های مختلف که تنها در زمان پرواز آن ها را واقعاً درک خواهید کرد، کنترل هواپیما برای پرواز ساده، آلات و نشان دهنده های پروازی و آشنایی اولیه با آن ها، و موارد مختلف دیگر آشنا خواهید شد. در پایان مطالعه به دقت این درس، شما قادر خواهید بود که با تسلط کامل، هواپیما را در آسمان به پرواز در آورده و یک حرکت پروازی ساده یعنی کروز یا همان پرواز مستقیم را با اشراف بر آلات انجام دهید.

 

2- درس دوم- دور زدن: شاید عنوان این درس به نظرتان بسیار ساده بیاید، اما باید بدانید که دورزدن ها در علم هدایت هواپیما، یک بخش کاملاً اساسی و لازم می باشند. در این درس، شما با انواع دور زدن و دورزدن های ساده با انواع درجه، آشنا خواهید شد و یکی از اساسی ترین مفاهیم کاربردی در هدایت هواپیما را فرا خواهید گرفت. در پایان مطالعه این درس، این بار بدون هر گونه ترس و وحشت، در آسمان به سمت مقصد مورد نظرتان، و با اطلاع کامل از آنچه که اتفاق می افتد، دور خواهید زد!

 

3- درس سوم- چگونگی کاهش یا افزایش دادن ارتفاع یا صعود و نزول: در این درس، شما می آموزید که چگونه با استفاده از آلات پروازی داخل کابین هواپیمایتان، به راحتی به ارتفاع مورد نظرتان صعود کنید و سپس چگونه از این ارتفاع بکاهید. این درس، یکی از اساسی ترین دروس در انجام برخاست یا تیک آف ها و فرود ها می باشد.

 

4- درس چهارم- پرواز با سرعت های بسیار کم: در این درس می آموزید که چگونه در سرعت هایی نزدیک به سرعت وامانده شدن هواپیما از ادامه پرواز، پرواز کنید. این درس در آموختن فرود که یک عملیات پروازی با سرعت کم است، بسیار پایه ای می باشد. چرا که یک فرود زیبا، فرودی است که اولاً بدون خطر احتمالی باشد، ثانیاً تا حد امکان با حداقل سرعت انجام گیرد.

 

5- درس پنجم- برخاست یا تیک آف ها: در این درس شما یاد می گیرید که چگونه هواپیمایتان را از زمین بلند کنید، یعنی به زبان ساده تر چگونه پروازتان را آغاز کنید. تیک آف یا برخاست، جزء اساسی ترین مانور های پرواز است چرا که نحوه بلند شدن هواپیما با موفقیت و بدون هر گونه اشکال، بسیار مهم است. سعی کنید این درس را به خوبی مطالعه کنید، تا پروازهایتان را به زیبایی آغاز کنید!

 

6- درس ششم- فرود یا لندینگ: اصلاً از عنوان این درس نترسید، چرا که واقعیت را باید قبول کرد! در هر پروازی، قطعاً یک فرود وجود دارد که ناگزیرید شیوه انجام موفقیت آمیز آن را بیاموزید تا پشت بام خانه های مردم، احتمالاً به باند فرود شما تبدیل نشوند! این درس، که آخرین درس مجموعه SPL است، نیازمند دقت، تمرکز و داشتن معلومات و تسلط کافی بر مطلب است، چرا که با انجام دادن یک فرود بی نقص و زیبا پس از یک پرواز موفقیت آمیز، شما می توانید خود را یک خلبان بنامید. فرود جزء مشکل ترین و پیچیده ترین مانورهای پرواز است که پایان هر پرواز نیز محسوب می شود.


پس از مطالعه کامل دروس بالا و تسلط کامل بر این دروس و انجام تمرین برای هر درس در شبیه ساز، می توانید در امتحان SPL در شبیه ساز شرکت کرده و تمام دروس بالا را در یک پرواز اجرا کنید. اگر موفق و البته کمی خوش شانس باشید، پس از فرودتان روی باند فرودگاه، مدرک SPL شما با نام خودتان و با امضای معلم خلبانتان و آرم فلایت سیمولاتور، تقدیمتان خواهد شد که می توانید به راحتی آن را چاپ کرده و به همه نشان دهید. در نشان دادن این گواهینامه به یاد ماندنی، یعنی گواهینامه ای که می توانید با آن حداقل خود را خلبان بنامید، زیاده روی نکنید، چون احتمال اینکه دوستانتان از شما یک پرواز به عنوان شیرینی قبولی شما در نخستین آزمون خلبانی تان بخواهند کم نیست! ان شاالله در قسمت بعد، نخستین درس این مجموعه یعنی مفاهیم اولیه و پرواز مستقیم و Level آموزش داده خواهد شد. این درس و هیچ یک از دروس دیگر را به بهانه اینکه احتمالاً بچه گانه هستند از دست ندهید، چرا که شاید پس از مطالعه این درس، به این که در علوم هواپیمایی بسیار خبره و ماهر هستید، کمی مشکوک شوید!


یادتان باشد که در پایان هر درس و مطالعه آن، حتماً درس را در شبیه ساز تمرین کنید

آموزش Microsoft Flight Simulator (قسمت اول)

آموزش کامل فلایت سیمولاتور 2004 (قسمت اول)                                   نویسنده: آرمان


به دنیای شبیه ساز پرواز واقعی فلایت سیمولاتور 2004 خوش آمدید. در این سری مقالات آموزشی، می خواهیم شما را به طور کامل با این شبیه ساز آشنا کرده و به گونه ای شما را آموزش دهیم که در نهایت، برا خودتان به یک خلبان حرفه ای در دنیای مجازی فلایت سیمولاتور تبدیل شوید. ابتدا مقدمه خواهیم داشت بر توانایی های نرم افزار حرفه ای شبیه ساز Microsoft Flight Simulator 2004. این نرم افزار شبیه ساز، که یادگیری و مهارت پیدا کردن در آن به معنای ماهر شدن در انجام یک پرواز واقعی است، هم اکنون یکی از مواد امتحانی بسیاری از آموزشکده های خلبانی غیر نظامی به شمار می آید، به طوری که در حدود 10 مدرسه خلبانی مشهور در آمریکا، تا زمانی که دانشجوهایشان قادر به پاس کردن امتحان فلایت سیمولاتور نباشند، به آن ها مدرک مورد نظر داده نخواهد شد. در زیر به چندی از ویژگی های این نرم افزار اشاره می کنیم:


 


- پیاده شدن کلی قوانین فیزیکی و آیرودینامیکی هواپیمایی و محیطی در این شبیه ساز که به واقعیت به زیبایی هرچه تمام تر، فیزیک پرواز و تقریباً تمام قوانین آن در فلایت سیمولاتور رعایت شده اند.

 

- برخوردار بودن از گرافیک بسیار زیبایی که در همان نگاه نخست، شما را در جای خود میخکوب خواهد کرد. البته باید به یاد داشته باشید که برای بهره بردن از این گرافیک جذاب، سیستمی قدرتمند که بعداً مشخصات مطلوب آن ذکر خواهد شد، یک نیازمندی اجتناب ناپذیر است.

 

- دارابودن یک سیستم آموزش بسیار قوی، به گونه ای که ابتدا دروس توسط معلم خلبان توضیح داده شده و سپس از شما امتحان گرفته می شود. در برخی از دروس، آموزش های تصویری که در آن ها یک زوج خلبان بسیار مشهور دنیا، یعنی جان و مارتا کینگ که از هر ده خلبان در دنیا، حداقل یکی زیر نظر آن ها آموزش دیده است، نکات را ذکر می کنند و به صورت زنده به آموزش می پردازند، وجود دارد.

 

- وجود انواع هواپیماهای بوئنیگ، سسنا، داگلاس و حتی هواپیمای برادران رایت و نوعی هم گلایدر، همراه با طراحی کامل کابین هواپیما ها شبیه ساز را بسیار جذاب کرده است. در کاکپیت این هواپیماها، تمامی آیتمها با ماوس قابل تنظیم و کلیک هستند.

 

- امکان اضافه شدن هواپیماهای جدید به سیمولاتور، زیبایی بازی را صد چندان کرده است. شما می توانید با جستجو در اینترنت، هر هواپیمایی را که مایل هستید داونلود کرده و در فلایت سیمولاتور به پرواز در آورید. هواپیماهایی چون اف-14 تامکت، فانتوم اف-4، بی 52 و انواع هواپیماهای مسافربری، همه و همه قابل دریافت از اینترنت بوده و به راحتی در فلایت سیمولاتور قرار می گیرند.

 

- وجود سیستم کامل کنترل ترافیک هوایی یا ATC، به طوری که تمامی مکالماتی که خلبانان واقعی با برج مراقبت در طی یک پرواز انجام می دهند، در این شبیه ساز امکان پذیر است.

 

- برخورداری از امکان پرواز در چهار فصل سال و 24 ساعت شبانه روز، به گونه ای که تمام شرایط آب و هوایی در فصل مورد نظر، مانند دمای هوا، شدت باد، وجود باران یا برف و همچنین اوقات شبانه روز مانند ظهر، عصر، شب، نیمه شب و صبحگاه در این بازی پیاده شده است. اگر شما در این شبیه ساز چند ساعت مانده به غروب پرواز خود را شروع نمایید، بعد از آن چند ساعت به زیبایی هر چه تمامتر نظاره گر غروبی زیبا خواهید بود. حتی زمان غروب آفتاب نیز بسته به فصل مورد نظر متغیر است.

 

- جالب است بدانید که در این شبیه ساز، به تمام نقاط جهان می توانید سفر کنید، چرا که تمام جهان در این شبیه ساز همراه با فرودگاه های کوچک و بزرگش در این شبیه ساز گنجانده شده است.

 

- امکان آنالیز پرواز از نظر جهت پرواز، زمان، خرابی ها و اشکالات، ارتفاع، مختصات پرواز و حتی پخش دوباره فیلم ضبط شده از پرواز شما از هر نمایی که بخواهید، یکی دیگر از ویژگی های جذاب پرواز با این شبیه ساز مایکروسافت است.


در این مقاله آموزشی که ممکن است حتی چند ماه نیز به طول بیانجامد، تمامی گواهینامه های خلبانی و کلاس های مورد نظر زمینی برای اخذ آن ها، تمام و کمال تشریح خواهد شد. گواهینامه هایی که شما می توانید با مطالعه و پیگیری این سری مقالات آن ها را دریافت دارید، عبارتند از:

 

1- گواهینامه خلبان مبتدی یا دانش آموز یا Student Pilot License یا SPL: با گرفتن این گواهینامه، شخص قادر است که مفاهیم نخستین پرواز را تشریح کرده و هواپیما را در یک پرواز ساده کنترل نماید.

 

2- گواهینامه خلبانی شخصی یا Private Pilot License یا PPL: شخص دارنده این گواهینامه قادر به انجام مانورهای مشکل هوایی با هواپیما خود و همچنین ناوبری هوایی به وسیله دستگاه های مورد استفاده است.

 

3- گواهینامه آلات پروازی یا Instrument Rating: پس از طی دروس این گواهینامه، شما می توانید که یک پرواز کور را، بدون وجود دید و فقط به کمک آلات پروازی و ناوبری که در اختیار شما قرار می گیرد انجام دهید.

 

4- گواهینامه خلبانی بازرگانی یا Commercial Pilot License یا CPL: با گذراندن دروس این گواهینامه، شخص پرواز ها روال های مشکل تری را گذرانده و قادر به انجام پرواز های بین کشوری و بازرگانی می باشد.

 

5- گواهینامه خلبانی خطوط هوایی یا Airline Transport Pilot یا ATP: دریافت این گواهینامه از مشکل ترین گواهینامه ها می باشد، مستلزم تجربه فراوان و مطالعه دروس به دقت است. با دارابودن این گواهینامه، شخص قادر خواهد بود که پرواز های مسافرتی را با انواع هواپیماهای بوئینگ و ایرباس با طی روال کامل پروازی انجام دهد. با دریافت این گواهینامه، می توانید به خود «کاپیتان» هم بگویید!

 

در این سری مقالات، کلیه گواهینامه های فوق و دروس کامل مربوط به آن ها توضیح داده شده و پرواز نهایی و امتحانی در فلایت سیمولاتور به خود شما واگذار خواهد گردید. در صورت قبولی در آزمون عملی فلایت سیمولاتور، گواهینامه شما به نام خودتان به شما واگذار خواهد گردید که می توانید آن را به عنوان یک سند چاپ نموده و به دوستانتان بگویید که چقدر در فن خلبانی استاد هستید! ان شاالله در مقاله بعدی، اولین قدم هایمان را به سوی کاپیتان شدن در پرواز هواپیماها برخواهیم داشت. منتظر باشید.


یادتان باشد که در پایان هر درس و مطالعه آن، حتماً درس را در شبیه ساز تمرین کنید

بررسی بال های پرنده یا Flying Wings

راز بال های پرنده و افسانه هواپیمای B-2                                              نویسنده: آرمان


وقتی نام هواپیما به میان می آید، در ذهن اکثر ما پرنده ای دارای دو بال و یک دم شامل سکان عمودی و افقی شکل می گیرد که از طرحی معمولی برخوردار است، مانند اکثر هواپیما هایی که شاید روزانه آن ها را زیاد ببینیم. اما «بال پرنده» چیزی فراتر آن است که ما معمولاً تصور می کنیم.


هواپیمای XB-35، طراحی آقای نورث روپ از طرح بال های پرنده


هواپیما هایی که با عنوان بال پرنده از آن ها یاد می شود، نتیجه سال ها تلاش و طراحی های مستمر دانشمندان علوم مختلف هواپیماییست. هر کسی که هواپیمای بمب افکن بی نظیر B-2 ملقب به روح را دیده باشد، احتمالاً طرح بال پرنده برای وی بسیار آشناست. سال ها پیش، یعنی در حدود دهه 1920 میلادی، بنیان گذار شرکت مشهور نورث روپ گرومن یعنی آقای جک نورث روپ، طرح بال های پرنده را برای نخستین بار در سطحی وسیع معرفی کرد. هواپیمای از طرح بال پرنده استفاده کند، در حقیقت هواپیماییست از نظر ما غیر متعارف و نا آشنا، چرا که در این هواپیما، شما چیزی به نام دم، سکان عمودی و یا افقی پیدا نمی کنید! این هواپیما، تنها از یک بال تشکیل شده و هر قسمت جانبی دیگر چون بدنه و موتور ها، در درون همین بال شکل گرفته اند. این نوع طراحی، به خوبی در هواپیمای B-2 مشهود است. هواپیمایی که تماماً فقط یک بال باشد، قادر است که سیستم ها و تسلیحات بسیاری را تا فاصله های بسیار دور حمل نماید، چرا که به دلیل حذف کلی قسمت دم هواپیما، از تولید مقادیر زیادی از نیروی پسا جلوگیری شده است. در این طرح، وزن کلی هواپیما نیز به همین دلیل، تا مقدار قابل توجهی کاهش یافته و عامل بالقوه دیگری در افزایش برد هواپیما می تواند به شمار آید.


هواپیمای YB-49، همان نمونه قبلی اما با موتورهای جت و سکان های عمودی کوچک


اما بزرگترین مشکل در بال های پرنده، ناپایداری شدید در پرواز عادیست که به علت فقدان سکان عمودی و به طور کلی سازه دم به وجود آمده است. در چنین شرایطی، Yaw کردن یا چرخش حول محور عمودی به طور کلی غیر ممکن بوده و هواپیما نیز میل به بر هم زدن تعادل ایجاد شده دارد. حال، بشنویم از آزمایش های آقای جک نورث روپ، طراح و مبتکر افسانه ای هواپیمایی. در دهه چهل میلادی، آقای نورث روپ آزمایش هایی را بر روی هواپیما هایی با نام XB-35 و YB-49 آغاز کرد که در حقیقت، نمونه های اولیه ای از بمب افکن های آینده، با استفاده از طرح بال های پرنده بودند. XB-35 هواپیمایی با چهار موتور پیستونی بود که ملخ موتورها در قسمت عقب بال ها واقع شده بودند. این هواپیما بردی معادل 8.000 کیلومتر و توانایی حمل 4.000 کیلوگرم تسلیحات مختلف را داشت. این طرح جالب، توجه نیروی هوایی آمریکا را به خود جلب کرد، به طوری که این نیرو 15 فروند از این هواپیما را به عنوان نمونه های اولیه سفارش داد.


هواپیمای YB-49 با موتورهای جت قبل از پرواز


اما پس چند آزمایش دیگر، نیروی هوایی ریسک به کارگیری هواپیمایی با مشکلات ناشناخته را نپذیرفته و سرانجام هواپیمای B-36 به عنوان بمب افکن مطبوع نیروی هوایی آمریکا پذیرفته شد. از 15 فروند XB-35، تنها 3 فروند آن ها پرواز کردند. چند سال بعد، نمونه هایی از این هواپیما که دارای موتورهای جت و سکان های عمودی کوچکی در قسمت انتهایی بال هایشان بودند، با نام YB-49 طراحی و پرواز کردند. علی رغم طراحی رادیکال و متفاوت این هواپیما که بیشتر شبیه به یک پیکان نوک تیز بود، YB-49 دارای مشکلات عدیده ای در پایداری در پرواز بود، به طوری که بسیار مشکل می شد این هواپیما را هدایت و کنترل کرد. سرانجام در سال 1948، آقای گلن ادواردز که پایگاه مشهور ادواردز به نام او شده است و پنج نفر خدمه دیگر، در حادثه سقوط یک YB-49 کشته شدند. با وقوع این حادثه، می شد گفت که تقریباً پرونده بال های پرنده به دلیل مشکلات فراوان آن بسته شد و تنها تجربه ی تلخی برای آقای نورث روپ به جا گذاشت، به طوری که آقای نورث روپ همیشه از اینکه با وی و طرحش بی انصافانه رفتار شده است، شکایت داشت.


هواپیمای B-2 بال پرنده در حال سوخت گیری


 اما مشهورترین و موفقترین هواپیمای بال پرنده، همان هواپیمای B-2 Spirit خفاکار است که ساخت آن در سال 1989 به پایان رسید اما به دلیل همان مشکلات بال های پرنده، هواپیما تا یک دهه بعد، یعنی زمان جنگ یوگسلاوی پرواز نکرد. برای حل این مشکل اساسی، یعنی ناپایداری هواپیما های بال پرنده، از سیستم های کنترلی بسیار پیچیده کامپیوتری در هواپیمای B-2 استفاده شده است که در هر ثانیه قریب به 60 بار وضعیت هواپیما را بررسی و کنترل می نماید. همچنین با عرضه مقاطع بال Reflexed یا « مقطع برعکس» این مشکلات تا حدود زیادی بر طرف شده است. طراحان هواپیما در نظر دارند که آینده جنگنده ها را نیز بر اساس همین طرح بال های پرنده برنامه ریزی کنند، البته با استفاده از چنین فناوری پیشرفته ای، بسیار دور از واقعیت نیست.

تولد وبلاگ هوانوردی ایر

هشتم دی ماه، تولد وبلاگ هوانوردی ایر


به نام آنکه هستی نام از او یافت


با سلامی به گرمی دل های پر حرارت شما خوانندگان عزیز وبلاگ هوانوردی ایر


درست یک سال پیش، در چنین روزی بود که وبلاگی به نام وبلاگ هوانوردی ایر در سایت بلاگفا ثبت شد. از همان روز اول، که کودکی به نام ایر متولد شد، بزرگترهایی بودند که با محبت دستان او را گرفتند و چگونه راه رفتن را به او آموختند. اگر گاه گاه، این طفل زمین می خورد، با مهربانی به او روش درست پیمودن راه را یاد می دادند و حال، یک سال از عمر این کودک گذشته، یک سالی که تجربه های فراوانی را برای وی به دنبال داشت. خوانندگان عزیز، وبلاگ هوانوردی ایر، وبلاگی بود که از همان ابتدا، با یاری شما بود که فعالیت های خود ادامه داد و هم اکنون، به مرجع علمی آنلاینی تبدیل شده که به جرات می توانم بگویم، کمتر سایتی در اینترنت پیدا می شود که چنین فعالیت درخشانی در مدت یک سال داشته است. این وبلاگ، مرجعی بوده که حتی خوانندگان خارجی که به زبان فارسی آشنایی داشته اند نیز از آن سود برده اند و ایمیل های مکرر ایشان هنوز در میل باکس وبلاگ دیده می شود. این روز عزیز، یعنی هشتم دی ماه را، به خود، آقای چازان عزیز دوست گرامی بنده و تمامی شما دوستانی که چه از داخل چه از خارج کشور همیشه خواننده وبلاگ بوده اید تبریک عرض می کنم. امیدوارم که خداوند توانا، این نیرو و اراداه و امکان را به همه ما بدهد که سال دیگر هم، و چه بسا سال های دیگر، این روز را در معیت هم جشن بگیریم. در زیر، به طور خلاصه به پاره ای از فعالیت های سالانه وبلاگ اشاره می کنم.


هواپیمای تامکت ایرانی و پرچم سه رنگ ایران بر فراز آن


فعالیت و گزارش عملکرد سالانه ی وبلاگ در سال 1384-1383:

 

- ارائه مقالات متعدد در زمینه علوم هوانوردی: در وبلاگ هوانوردی ایر، در سالی که گذشت، بیش از هفتاد عدد مقاله ارائه شده که به همراه هر مقاله، تصاویری چند نیز که هر یک به دقت گزینش شده اند، به خوانندگان تقدیم شده است.

 

- همکاری وبلاگ با مجلات معتبر کشور: همانطوری که آگاه هستید تا کنون بیش از ده عدد مقاله این وبلاگ در مجله پر تیراژ و پر خواننده نوآور به چاپ رسیده است که البته هدف این است که دامنه این مقالات به مجلات دیگر در زمینه هوانوردی نیز بسط داده شود.

 

- ارائه مقالات این وبلاگ در سایت های معتبر: مقاله هایی متعدد از این وبلاگ در سایت هایی چون سایت رسمی هواپیمایی کشوری، سایت های خبری چون شریف نیوز و سایت ها و وبلاگ های بسیاری که مطالب این وبلاگ را به عنوان مرجع نقل کرده اند.

 

- امکان پاسخگویی به سوالات خوانندگان به صورت هفتگی: در سال اخیر برای مدت چند ماه، پاسخگویی به سوالات خوانندگان یکی از بخش های پر طرفدار وبلاگ بود و به غیر از بی نظمی هایی که در این اواخر به دلایلی، پاسخگویی هفتگی همچنان ادامه داشت که این امکان حتی در مجلات معتبر و به چنین سرعتی وجود ندارد و در صورت پاسخگویی نیز فقط تعدادی از سوالات پاسخ داده می شوند.

 

- امکان نظرسنجی از خوانندگان: همانظوری که می دانید، بخش نظرسنجی که در بالای وبلاگ دیده می شود، یکی از عوامل عمده ای بوده است که مقالات وبلاگ همانطوری که آگاه هستید، بیشتر بر اساس این امکان نظرسنجی و در نتیجه سلایق خوانندگان ارائه شده که یکی از نقاط قوت وبلاگ است.

 

- امکان جستجو کامل وبلاگ و آرشیو موضوعی: برای راحتی هر چه بیشتر خوانندگان این وبلاگ، بخش جستجو و همچنین آرشیو موضوعی نیز در وبلاگ وجود دارد که برای افرادی که مایلند به سرعت به مطلب مورد نظر خود دسترسی پیدا کنند، بسیار مفید است.

 

- معرفی گسترده هواپیماها و تجهیزات هوایی ایران و جهان: در این وبلاگ، تا کنون بیش از پنجاه نوع هواپیماهای مختلف، انواع موشک ها، پدیده های مختلف هواپیمایی و هواپیماهای ایرانی معرفی شده اند. مقالاتی بسیار جامع همچون تامکت ها و فانتوم های ایرانی و تصاویر کمیاب ارائه شده، در کمتر منیع و مرجعی به چشم می خورند.

 

- استفاده از طراحی متناسب وبلاگ: قالب این وبلاگ، با زیبایی هر چه تمامتر و با توجه به موضوع وبلاگ به شیوه ای استاندارد و از نظر روانی، آرامبخش طراحی شده است تا راحتی هر چه تمامتر را در هنگام مطالعه مطالب برای شما فراهم آورد.


امسال، با تمام شیرینی ها و تلخی هایش گذشت، اما ما همیشه منتظر یاری و پشتیبانی شما عزیزان، فقط با نظراتتان هستیم. مطمئن باشید که اگر شما خوانندگان، وبلاگ خودتان وبلاگ هوانوردی ایر را حمایت کنید، با هم این منبع علمی را به یکی از بزرگترین و معتبر ترین مراجع هوانوردی به زبان فارسی تبدیل کرده و بدین وسیله، به تدریج و هر چند که سهم مان اندک باشد، زمینه های پیشرفت کشور عزیزمان ایران را، در علوم هواپیمایی و هوانوردی را فراهم خواهیم کرد.


منتظر نظرات پر مهر شما خوانندگان گرامی هستیم، با نظراتتان، وبلاگ را حمایت کنید

هواپیمای بال رو به جلو X-29

X-29 و بال های رو به جلو، انقلابی در طراحی بال                                  نویسنده: آرمان


می گویند که در قرن بیست و یکم، هیچ گاه نباید گفت «غیر ممکن است». در این دنیای تکنولوژی و علم و صنعت که هر روز اختراعی جدید به ثبت می رسد و «غیر ممکنی» به ممکن تبدیل می گردد، باید انتظار هر نوآوری جدیدی را داشت. در صنعت هوا فضا، این نوآوری این بار، X-29 است.


هواپیمای X-29 طرح نامعمول بال رو به جلو


X-29 شبیه به هواپیمایی است که تقریباً به عقب پرواز می کند. اما اشتباه نکنید! چنین نیست. این هواپیما، از بال های رو به جلو بهره می جوید. اندیشه هواپیماهایی با بال های رو به جلو، از سال های جنگ جهانی دوم در ذهن طراحان هواپیمایی نقش بسته بود، اما محدودیت های سازه ای اجازه ساخت چنین هواپیمایی را نمی داد. بال های چنین هواپیمایی می بایست به اندازه کافی قدرتمند باشند که نیروی عظیم ناشی از جلوگرایی و مقاومت بال ها در برابر هوا را با آن سرعت، خنثی کنند. حتی آلمانی ها، هواپیمایی با بال های رو به جلو با نام Ju-287 طراحی کردند که در آن زمان به دلیل عدم وجود مواد کامپوزیتی و فناوری لازم برای به کارگیری آن ها در چنین هواپیمایی، این طرح شکست خورد. اما این طرح جالب، تا سال ها به فراموشی سپرده شد. در در اویل دهه 80، محققان مرکز هوافضایی شرکت ناسا، به تدریج حیاتی دوباره به این تفکر بخشیده و هواپیمایی را با نام X-29 متولد ساختند.


شکل 1- عبور بهتر هوا به شکل همگرا از روی بال ها


هواپیمای X-29 یک هواپیما مانند تمام هواپیماهای نسل چهارم بود و شباهت های فراوانی میان این هواپیما و هواپیما های معمولی دیگر دیده می شد، اما آنچه که این هواپیما را از دیگر هواپیما ها متمایز می کرد، طراح خاص بال های رو به جلوی آن بود. طرح بال رو به جلو با ترکیب بالچه هایی در جلو یا همان کانارد ها، وسیله ای بود که بنا بر انتظار محققان ناسا، می بایست قدرتی خاص در انجام مانور در سرعت های بالا و اکثراً مافوق صوت، برای هواپیما به ارمغان آورد. از هواپیمای X-29، تنها دو فروند با نام های شماره یک و شماره دو توسط شرکت گرومن ساخته شد. هواپیمای شماره یک، نخستین پروازش را در 14 دسامبر 1984 و هواپیمای شماره 2، نخستین پروازش را در 23 می 1989 انجام داد.


 

هواپیمای X-29 شماره دو در زاویه حمله بسیار بالا


حال ببینیم رمز مانورپذیری بالای این جنگنده در چه بود: اگر به شکل 1 نگاه کنید، می بینید که در هواپیماهای معمولی، هوا پس از رد شدن از روی بال ها تمایل به واگرایی دارد، یعنی در قسمت پشت هواپیما به راحتی پخش می شود. در حالی که در هواپیمای X-29 عکس قضیه صادق است و هوا تمایل به رفتن به سمت ریشه بال دارد. این ویژگی باعث می شود که در مواقعی که هواپیما در حال اوجگیری با زاویه زیاد حمله است، جریان هوا روی بال کاهش آن چنانی نیافته و در نتیجه شهپر ها و دیگر اجزای کنترلی کار خود را به خوبی انجام دهند. اصلی ترین قسمتی که در X-29 وظیفه تنظیم اوج گیری هواپیما را به عهده داشت، کانارد ها یا بالچه های جلوی هواپیما بود. نوآوری دیگر در سطوح کنترلی این هواپیما، فلپ-شهپر ترکیبی این هواپیما یا Flaperons بود. فلپ-شهپرهای این هواپیما، بالچه هایی در لبه فرار این هواپیما بودند که هم در نقش فلپ برای افزایش برا و کمک به عملکرد کاناردها هم در نقش شهپرها برای دور زدن هواپیما عمل می کردند.


هواپیمای X-29 شماره دو در پارکینگ مرکز دریدن


در ابتدای طراحی این هواپیما، مهندسان با مشکلاتی نیز مواجه شدند که از جمله آن می توان به عدم پایداری هواپیما در سرعت های زیر صوت اشاره کرد. این مشکل، با افزودن یک پردازنده مخصوص تنظیم عملکرد کاناردها و دیگر سطوح کنترلی که در هر ثانیه، 40 بار به تنظیم دوباره موقعیت کاناردها می پرداخت، رفع شد. هر یک از سه کامپیوتر مخصوصی که در هر لحظه وضعیت پرواز را چک می کردند، خود دارای کامپیوتر های پشتیبان بودند که در صورت بروز اشکال در هریک، کامپیوتر پشتیبان به کار می افتاد و وظیفه کامپیوتر معیوب را بر عهده می گرفت. در طراحی بال های X-29، از طرح بال های فرابحرانی یا Supercritical استفاده شده بود. همانطوری که می دانید، امواج ضربه ای که هنگام پرواز با سرعت صوت به وجود می آیند، باعث ایجاد پسای فراوانی می شوند. بال های فرابحرانی که سطح بالایی صاف تری دارند به تاخیر در ایجاد شدن امواج ضربه ای در سرعت صوت کمک کرده در نتیجه پسای کمتری به هواپیما وارد می شود.


هواپیمای X-29، به کانارها و طرح بال های آن توجه کنید


هواپیمای شماره دوم نیز پس از تولید، آزمایشات بسیاری را انجام داد. این هواپیما، برای آزمایش مانورپذیری هواپیما در زوایه های حمله یا همان زاویه ی اوجگیری بسیار بالا به کار گرفته شد. نتیجه های این آزمایشات، واقعاً درخشان بود، چرا که هواپیمای شماره دو، توانسته بود که در زاویه حمله 67 درجه نسبت به سطح پرواز معمولی، ویِژگی های آیرودینامیکی خود را کاملاً حفظ کند. برای درک بهتر موضوع، خوب است بدانید که بیشترین زاویه حمله ای که هواپیمای توانای F-14 تامکت می تواند در آن ویژگی های دینامیکی خود را حفظ نماید، از 37 درجه بیشتر نیست! این ویژگی بسیار عالی هواپیمای X-29 که به مدد طراحی بی نظیر بال های رو به جلو و کاناردهای آن صورت گرفته بود، تحسین همگان را برانگیخت. جالب است که این توانایی فوق العاده، بدون استفاده از فلپ های لبه حمله یا Slat های معمول در اکثر هواپیماهای امروزی یا سیستم های تغییر جهت رانش موتور به دست آمده بود. X-29 در سرعت های مافوق صوت، یک اعجوبه بود، چرا که کاهش فوق العاده پسا به لطف استفاده از بال های جلوگرا، کنترل پذیری فوق العاده با استفاده از کاناردهای بی نظیر آن و قابلیت رسیدن به 67 درجه زاویه حمله بدون از دست دادن نیروی برا واقعاً از این هواپیما یک پرنده بی همتا ساخته بود.


کاکپیت تقریباً ساده هواپیمای X-29، نشان دهنده ها بیشتر به ادوات هوایی دهه 60 شبیه اند


هواپیمای X-29 یک هواپیمای تک سرنشینه است که دارای طولی معادل 14 متر و دهنه بال 8 متر است. هر دو نمونه تولید شده از X-29، به یک موتور توربوفن F404-GE-400 تجهیز شده بودند که توانایی لازم را برای انجام تست های مختلف بر روی هواپیما را فراهم می کرد. بال های این هواپیما به طور عمده ای از مواد کامپوزیتی ساخته شده اند که استحکام و سبکی وزن آن ها در این کاربرد مورد نظر است. تنها تفاوت میان نمونه شماره یک و نمونه شماره دو، وجود یک چتر کاهنده سرعت در انتهای دم هواپیمای شماره دو است که این هواپیما را از نمونه اول متمایز می سازد. سازه اصلی هواپیما نیز از آلیاژ آلومینیوم و تیتانیوم ساخته شده است که مقاومتی عالی برای رژیم های مختلف پرواز را فراهم می آورد. طراحی این هواپیما و البته موفقیت آن، وعده ای به طراحان آینده برای طراحی هواپیماهایی با قابلیت های چشمگیر بود. الهام های طرح بال های این هواپیما، به خوبی در بال های ذوزنقه ای هواپیمای نوین F-22 و بال های جلوگرای هواپیمای سوخو 47 روسی مشخص است که گشایش فصل تازه ای را در طراحی هواپیمایی نوید می دهد.