قلاب (طائرة)

قلابات ثلاثية الأجزاء على الحافة الخلفية ممتدة كليًا، وقلابات كروجر الأمامية لطائرة بوينغ 747 عند هبوطها.

طائرة فيرجن أتلانتيك الإيرباص إيه 340-600 تهبط وقلابات الحافة الخلفية ممتدة.

طائرة الخطوط الجوية البريطانية البوينغ 757-200 تهبط وقلاباتها ممتدة.

القلابات (بالإنجليزية: Flaps)‏ هوالسطح المفصلي المثبت في حافة جناح طائرة ثابتة الجناح. حدثا تمتد القلابات تقل سرعة الانهيار. القلابات تستخدم أيضًا في مقدمة بعض أجنحة الطائرات عالية السرعة وهنا تسمي قلابات كروجر.

القلابات تزيد من إحديداب الجناح، ليرتفع بذلك معامل الحمل. الارتفاع في معامل الحمل يسمح للطائرة لتوليد كمية معطاه من الحمل مع السرعات الأبطء. لذلك تمدد القلابات يقلل سرعة انهيار الطائرة. أيضًا هي تزيد من مقاومة الهواء التي تقلل سرعة الطائرة. ميزة أخرى للقلابات هي أنها تقلل زاوية انتكاس الطائرة نتيجة لزيادة زاوية اللقاءة بالنسبة لبطن الطائرة. هذا يسمح للطيار بالانخفاض بمقدمة الطائرة لرؤية الأرض بصورة أفضل.

بعض أنظمة القلابات المرتبة على الحافة تزيد من مساحة المنظور العلوي (Plan، Top view) الخاصة بالجناح بالإضافة إلى تغيير الإحديداب. في اللقاء سطح الحمل الأكبر سيسمح للطائرة بتوليد مقدار معين من الحمل مع السرعات البطيئة. ذلك يفترض أن يقلل أكثر من سرعة الانهيار. قلاب فاولر هومثال على القلابات التي تزيد من مساحة منظور الجناح العلوي، وزيادة الإحديداب.

التفسير الفزيائي

المعادلة العامة لحمل طائرة توضح ثلاثة علاقات:

{\displaystyle L={\tfrac {1 {2 \rho V^{2 SC_{L

حيث أن:

L هي الحمل
${\displaystyle \rho$ هي كثاقة الهواء
V هي السرعة الحقيقية للطائرة
S هومساحة المنظور العلوي للجناح
${\displaystyle C_{L$ هومعامل حمل طائرة

هنا يمكن رؤية حتى الزيادة في المساحة (S) ومعامل الحمل ( ${\displaystyle C_{L$ ) يفترض أن تسمح بتوليد كمية مشابه من الحمل عند سرعة الهواء البطيئة (V).

يزيد تمدد القلابات معامل جر طائرة بسبب الجر المستحث الأعلى المتكون من توزيع الحمل بطريقة منحرف على الجناح بالقلابات الممتدة. لذلك لأي وزن معطى وسرعة هواء فإن القلابات تزيد من قوة السحب أوالجر. بعض القلابات تزيد من مساحة المنظور العلوى لجناح الطائرة عند أي سرعة معطاه، هذا يزيد من قيمة مكونة الجر الطفبلي في مجموع الجر الكلى.

الاستخدام

أسطح التوجيه بالجناح:
5- قلاب كروجر
7- ثلاث قلابات داخلية مشقوقة
8- ثلاث قلابات خارجية مشقوقة

عند الإقلاع

بعض القلابات تتمدد جزئيًا عند الإقلاع في بعض الطائرات اعتمادًا على نوعها. استخدام القلابات عند الإقلاع من الممكنقد يكون اختياري خصوصًا مع طائرات الطيران العادية. وهذا يعتمد على خطوات كتيب رحلات الطائرة لطريقة معينة للإقلاع (حقل قصير، حقل طري، عادي، إلخ). تمدد القلابات جزئيًا عن الإقلاع يزيد من مقدار الحمل المتولد عند سرعة هواء معطاه بالإضافة إلى تقليل سرعة انهيار الطائرة. التأثيران الاثنان معًا سيساعدان الطائرة على الإقلاع في المدارج القصيرة مع جر أقل، وهذا ما لا يكن سيحدث مع تمدد تام للقلابات.

عند الهبوط

القلابات عادةً تمدد كليًا عن الهبوط لإعطاء الطائرة سرعة انهيار أبطأ، وحمل وجر أعلى ويسمح للطائرة بالاقتراب من مسقط الهبوط بسرعة أبطأ وأكثر حدة.عندهاقد يكون من السهل هبوط الطائرات على المدارج القصير. هذا يوضح المنافع المشهجرة من معاملات الحمل والجر الأعلى للقلابات الممتدة كليًا.

في الطيران الشراعي

بعض الطائرات الشراعية لا تستخدم فقط القلابات عند الهبوط ولكنها تستخدمها أيضًا خلال الرحلة لتعديل إحتيداب الجناح بطريقة مثلي عند سرعات مختارة. عند عملية الحمل الحراري يمكن أعطى القلابات جزئيًا لتقليل سرعة الانهيار. هذا يسمح للطائرة الشراعية بالطيران بسرعة أقل بالتالي الدوران في دوائر أصغر لاستخدام أمثل لقلب العامود الحراري. عند السرعات العالية تستخدم إعدادات القلاب السلبي لتقليل عزم التدفق. هذا يقلل من حمل التوازن المطلوب على الموازن الأفقي والذي بالتالي يقلل حالة الجر المرتبطة بإبقاء الطائرة الشراعية في حالة طولية. القلاب السلبي يمكن استخدامه أيضًا خلال أول فترة من عملية إقلاع الطائرة الشراعية بواسطة طائرة قاطرة وفي نهاية الهبوط لتحكم أفضل بواسطة الجنيحات.

الأنواع

أربع أنواع من القلابات.

أنواع نظم القلابات تتضمن التالي:

قلاب كروجر Krueger Flap: هوقلاب مثبت بمفصله على الحافة الأمامية للجناح. وغالبًا ينطق عليه "دروب" (Droop).
قلاب عادي Plain Flap: يدور حول مفصلة بسيطة.
قلاب مفلوق Spilt Flap: السطحان العلوي والسفلي منفصلان، السفلي يعمل كقلاب عادي، والعلوي ثابت لا يتحرك أويتحرك حركة بسيطة جدًا.
قلاب فاولر Fowler Flap: يتحرك للخلف قبل تثبيته في مفصلة في هناك، لذلك هويزيد جميع من الإحديداب، والوتر، ليكون سطح جناح أكبر يتناغم بشكل أفضل مع السرعات البطيئة. أخترع قلاب فاولر بواسطة هارلان دي. فاولر.
قلاب فاري-يانجمان Fairey-Youngman Flap.
قلاب مشقوق Slotted Flap: يسمح شق أوفراغ بين القلاب والجانح لضغط الهواء العالي من أسفل الجناح بإعادة تنشيط الطبقة الحدودية أعلي القلاب. هذا يساعد على بقاء سريان الهواء وتدفقه على القلاب وتأخير الانهيار.
قلاب عصف Blown Flap: يعصف بهواء المحرك أعلى السطح العلوي للقلاب بزاوية معينة لتحسن خصائص الحمل.

هناك محاولات تكنولوجيه عديدة لإضافة مميزات القلابات إلى الجناح. بذلك يتحقق هدف ديناميكا الهواء من القلابات بدون تعقيدات وزن وميكانيكية نظمها. قامت وكالة ناسا بمحاولة لهذا في الطائرة إكس-53 أكتف إيروإيلستك وينج (X-53 Active Aeroelastic Wing)، وقامت شركة فليكس سايس المحدودة (FlexSys Inc) بمحاولة تجارية لها في مشروع الجناح المتوافق التكيف (Adaptive Compliant Wing).

السدفة المتحركة (Slats) والمعروفة أيضًا بقلابات الحافة الأمامية لها هدف مشابه لنطقابات الحافة الخلفية، ماعدا أنها تقع فقط في الحافة الأمامية للجناح. مع ملاحظة حتى قلاب كروجر والسدفة المتحركة يختلفان في كيفية تمددهما وانكماشهما، ولكنهما يؤدوا نفس غرض ديناميكا الهواء.

انظر أيضًا

حافة خلفية

مصادر

^ NASA on High-Lift Systems نسخة محفوظة 15 يناير 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Virginia Tech – Aerospace & Ocean Engineering^{[وصلة مكسورة]}نسخة محفوظة 11 يناير 2011 على مسقط واي باك مشين.

في كومنز صور وملفات عن: قلاب