الأجنحه المحشوه بالهواء

[محمود فايد]

[grade="00008B FF6347 008000 4B0082"]الأجنحه المحشوه بالهواء[/grade]
مقدمــة
ما هي الأجنحة المحشوة بالهواء (RAM-AIR wings)؟

الجناح المحشو بالهواء هو جناح مصنوع من القماش وليس المعدن أو المواد الصلبة.

للجناح المحشو بالهواء بروفيل (مقطع هوائي) تماما مثل بروفيل الأجنحة الصلبة كما أنه يعمل بنفس المبدأ وهو فرق الضغط بين السطحين العلوي والسفلي والذي يؤدي إلى توليد قوة الرفع إلى رفع الجناح إلى الأعلى.

مبدأ العمـل:
إن الجناح المحشو بالهواء هو جناح قابل للنفخ كما أن لديه فتحة في مقدمته (عند حافة الهجومleading edge ) بفتحة تدعي (scoop) أو تدعى (vent). بينما تكون نهايته الخلفية مخاطة بحيث تغلق حافة الفرار أو الإدبار trailing edge.
تتألف بنية الجناح المحشو بالهواء من عدة مقاطع لها شكل البروفيل المقرر عمله لكامل الجناح (هذه المقاطع تشبه الأضلاع ribs في الجناح الصلب)، وعندما يتم خياطة هذه المقاطع معا تشكل الجناح والذي بدوه سيكون عندئذ مؤلف من عدة خلايا مليئة بالهواء. إن الفتحة في مقدمة الجناح هي التي تسمح للهواء بالدخول إلى داخل هذه الخلايا وبالتالي نفخ الجناح إلى شكله المفترض وهو شكل البروفيل المعطى وبالتالي سيكون هذا الجنح عندها قادراً على توليد قوة الرفع.
إذا كل ما يحتاج إليه هذا الجناح هو بعض السرعة لكي يتم إجبار الهواء على الدخول (الاندفاع) إلى داخل الجناح وإملاؤه.
الخطوة الأولى

الخطوة الثانية

الخطوة الثالثة

الخطوة الرابعة

البنيـــة:

يتألف الجناح المحشو بالهواء من طبقتين من القماش وبعض الأضلاع ribs المصنوعة من القماش أيضاً وهي المسئولة عن إعطاء الجناح شكل البروفيل كما أنها هي التي تشكل الخلايا الهوائية داخل الجناح.
عادة يتم صنع هذا الجناح من ألياف البولي إيثيلين وحديثا تتم إضافة بعض الألياف الكربونية.
يجب أن يتمتع القماش المستخدم في صناعة هذا الجناح بأربعة مواصفات رئيسية:
· عديم النفاذ. وإلا فإن الهواء سيتسرب خارج الجناح ونفقد شكل الجناح.
· خفيف جداً. شأنه شأن جميع المواد المستخدمة في صناعة الطيران.
· متانة عالية. حتى يكون قادراً على تحمل الأحمال المطبقة عليه
· ذو تكلفة منخفضة نسبياً. وذلك أيضا مطلب اقتصادي عام في كل الصناعات.
في بعض الأحيان يتم صنع الجناح المحشو بالهواء بإدخال بعض العناصر الصلبة وهذا النوع يسمى النوع الهجين (Hybrid) غير أن هذا النوع قليل الاستخدام هذه الأيام.

الاستخدامــات:
عادة يتم استخدامها في المجالات العسكرية والمجالات الرياضية. إن سبب استخدامها في مجال الرياضة هو خفة وزنها ومع ذلك فهي قادرة على حمل شخص واحد أو أكثر بكل سهولة. أما سبب استخدامها في المجالات العسكرية هو أيضا خفة وزنها وقدرتها على حمل بعض الأجسام كالكاميرات مثلا وتكون خفية على الرادارات.
أما استخدامها في المجالات الرياضية فيتم تقسيمها إلى:
1- الغطس على الهواء Skydiving :
وهنا تسمى الأداة بالباراشوت Parachute حيث لا يوجد وسيلة للتوجيه وإنما فقط يعتبر الجناح هنا وسيلة للتقليل من تسارع السقوط أو إبطاء الحركات السريعة كذلك المستخدم في هبوط المكوك الفضائي.

2- التزلج على الهواء Sky gliding:
هنا تسمى الأداة Paragliding وهنا يمكن للراكب أن يتحكم باتجاهه بواسطة شد حبال التعليق.

3- الطيران باستخدام Paramotor:
وهي تشبه النماذج السابقة لكن الراكب هنا مزود بمروحة على ظهره تعطيه الدفع الأمامي.

4- الطيران باستخدام Powerchutes:
هنا المظلة والمروحة الموجودة في النموذج الأخير لا تركب على ظهر الراكب وإنما على عربة مستقلة ويكون الراكب داخلها ويقوم بالتحكم بكل شيء بنفس المبادئ.

إذا كل النماذج السابقة تختلف في التجهيزات والمعدات لكنها تتحد بمبدأ العمل.
حديثا هنالك العديد من الأفكار الجديدة ولكنها مازالت أفكاراً ضمن الدراسة والمجال لا يزال مفتوحاً على مصراعيه.

المميزات والمساوئ:
للجناح المحشو بالهواء مميزات عظيمة إذا قورن بالجناح التقليدي، نذكر منها:
• تكلفة منخفضة من حيث التصنيع والتشغيل (من حيث التشغيل مثلا توفير الوقود بسبب خفة وزنه).
• الحجم الصغير في حالة التوقف. حيث عند إفراغه من الهواء وطيه فإنه يشغل حيزاً صغيرا جداً.
• سهل التصنيع حتى بالنسبة للأشكال المعقدة.
• أفضل من حيث الوزن والمتانة والمقاومة والعمر التشغيلي من الجناح التقليدي.
لكنه من جهة أخرى يعاني من المساوئ التالية:
• خطير الاستخدام في حالة العواصف و الرياح الغير متوقعة.
• تأثير المرونة الهوائية aeroelasticity كبير جدا وبالتالي فإن حساباته تكون معقدة جداً.
• حجمه كبير عند التشغيل.
• احتياجات خاصة في حالتي الإقلاع والهبوط.
• الحمولة القادر على حملها أقل من تلك التي يقدر الجناح التقليدي حملها.
أخيراً بقي أن نقول أن هذه التقنية ما تزال حديثة ويافعة و يعتقد أن لهذه التقنية مستقبلاً واعداً