الاقلاع والهبوط القصيران
اقلاع وهبوط قصيران
Short take-off and Landing - Décollage et atterrissage courts
سمير الصباغ
أنواع الإقلاع والهبوط القصيرين
أشهر طائرات الإقلاع والهبوط القصيرين
يُقصد عادةً بالإقلاع والهبوط القصيرين (ستول) short takeoff and landing (STOL) قدرة الطائرة على الإقلاع عن الأرض والهبوط عليها باستخدام مهبط قصير. وليس ثمة اتفاق عالمي موحَّد على التعريف، إذ يختلف باختلاف الهيئات الناظمة والدول والتطبيق (مدني أو عسكري) والزمن.
ولعل التعريف الأكثر شيوعاً هو المعتمد في معجم المصطلحات العسكرية لوزارة الدفاع الأمريكية: «قدرة الطائرة على تجاوز عائق بارتفاع 15 م بعد قطع مسافة 450 م على المهبط من لحظة بدء الإقلاع، وقدرة الطائرة على التوقف قبل قطع مسافة 450 م على المهبط وذلك بعد تجاوز عائق ارتفاعه 15 م». يبيّن الشكل (1) طائرة النقل أنتونوف إي إن-12 Antonov AN-12 من فئة الطائرات ذات الإقلاع والهبوط القصيرين.
 |
|
الشكل (1): الطائرة أنتونوف إي إن-12 من فئة الإقلاع والهبوط القصيرين. |
أنواع الإقلاع والهبوط القصيرين
- الإقلاع القصير والهبوط العمودي
يُقصد بالإقلاع القصير والهبوط العمودي (ستوفل) short takeoff and vertical landing (STOVL) قدرة الطائرة على الإقلاع من مهبط قصير، أو الإقلاع عمودياً في حال لم تكن حمولتها ثقيلة، وتكون الطائرة ثابتة الجناح وقادرة على تجاوز عائق ارتفاعه 15 متراً بعد قطع مسافة 450 متراً منذ بدء درجانها، وعلى الهبوط رأسياً.
تُستخدم هذه الطريقة عادةً على حاملات الطائرات aircraft carriers المزوَّدة بمنصات إقلاع منحدرة (مزلقانات) ski-jump شبيهة بتلك المستخدمة في قفزات التزلج عوضاً عن الأسطح التقليدية؛ وذلك لتمكين الطائرات ذات الحمولات الثقيلة من الإقلاع. يبيّن الشكل (2) منصات إقلاع منحدرة على متن إحدى حاملات الطائرات.
 |
|
الشكل (2): منصات إقلاع منحدرة على متن حاملة طائرات. |
يبيّن الشكل (3) الطائرة إي إف -1 AF-1 من نوع إف-35 F-35 من هذه الفئة.
 |
|
الشكل (3): الطائرة إف 35 من فئة الإقلاع القصير والهبوط العمودي. |
- الإقلاع والهبوط العموديان و/أو القصيران
يُطلق مصطلح الإقلاع والهبوط العموديين و/أو القصيرين (في/ستول) vertical/short takeoff and landing (V/STOL) على الطائرات التي لديها القدرة على الإقلاع أو الهبوط عمودياً أو باستخدام مهبط قصير. ولا يشمل هذا التصنيف المروحيات.
طُوِّرت هذه المنظومة للسماح للطائرات النفاثة بالإقلاع والهبوط من مهابط قصيرة، أو من على حاملات طائرات صغيرة كانت تُستخدم فيما مضى للمروحيات. يبيّن الشكل (4) الطائرة المقاتلة هاريِر 2 إي في-8 بي Harrier II AV-8B من هذه الفئة.
 |
|
الشكل (4): الطائرة هارير 2 إي في-8 بي من فئة الإقلاع والهبوط العموديين و/أو القصيرين. |
الإقلاع والهبوط القصيران البحريان
يُطلق مصطلح الإقلاع والهبوط القصيرين البحريين sea short take off and landing (SeaSTOL) على الطائرات التي لديها القدرة على الإقلاع والهبوط من على مهبط قصير على متن حاملة الطائرات. ويُقسم الإقلاع والهبوط القصيران البحريان من على حاملة الطائرات إلى منظومتين رئيسيتين:
- منظومة الإقلاع بمساعدة المنجنيق والهبوط والتوقف بمساعدة حبال كبح (كاتوبار)
تُستخدم منظومة الإقلاع بمساعدة المنجنيق والهبوط والتوقف بمساعدة حبال كبح (كاتوبار) catapult-assisted takeoff barrier arrested recovery (CATOBAR) لإطلاق الطائرات من على منصة حاملة الطائرات، حيث تقوم الطائرة بالإقلاع باستخدام منجنيق مساعد على حاملة الطائرات، وتقوم بالهبوط على حاملة الطائرات باستخدام حبال كبح على سطح الحاملة.
ومع أن هذه المنظومة مكلفة، إلا أنها توفر مرونة أكبر في عمليات حاملة الطائرات. تُستخدم هذه المنظومة من قبل الولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا والبرازيل وغيرها من الدول.
- منظومة الإقلاع القصير والكبح عند الهبوط (ستوبار)
تُستخدم منظومة ستوبار short takeoff but arrested recovery (STOBAR) لإطلاق الطائرة من على منصة حاملة الطائرات. تجمع هذه المنظومة بين عناصر منظومتي الإقلاع القصير والهبوط العموديين ومنظومة كاتوبار؛ إذ تقلع الطائرة باستخدام اندفاعها الخاص مستخدمة منصة إقلاع منحدرة على متن الحاملة لدعم عملية الإقلاع، إضافةً إلى استخدام حبال كبح على الحاملة تسمح بكبح سرعة الهبوط على الحاملة.
تدعم هذه المنظومة الطائرات الخفيفة التسليح والتي يولِّد محركها قوة دفع كبيرة مقارنة بوزنها. وتُستخدم هذه المنظومة في روسيا والهند والصين وغيرها من الدول.
بعض مطارات الإقلاع والهبوط القصيرين
مطار الإقلاع والهبوط القصيرين STOLPORT مصمَّم لهذا النوع من العمليات، ويشتمل المطار عادةً على مهبط قصير واحد لا يتجاوز طوله 1500 متر، وثمة مطارات عديدة مزوَّدة بأكثر من مهبط قصير تبعاً لكثافة الحركة وحجم المطار. تتوافر هذه المطارات في المدن الكبيرة والصغيرة على حدٍّ سواء وهي موزَّعة في أرجاء العالم، إضافةً إلى المناطق ذات الطبيعة الخاصة مثل الجزر الصغيرة والمناطق الجليدية وغيرها.
تستقبل مطارات الإقلاع والهبوط القصيرين أنواعاً محددةً من الطائرات، وعادةً ما تكون هذه الطائرات مزوَّدة بمحركات مروحية أو عنفية ومحمَّلة بكميات محدودة من الوقود.
يبيّن الجدول (1) بعض مطارات الإقلاع والهبوط القصيرين في عدد من البلدان وطول المهبط في كل منها.
|
|||||||||||||||||||||||||||
أشهر طائرات الإقلاع والهبوط القصيرين
ثمة أنواع عديدة ونماذج عديدة من طائرات الإقلاع والهبوط القصيرين (و/أو العموديين) جرى تطويرها منذ خمسينيات القرن العشرين لتحقيق متطلبات مختلفة ومعايير الهيئات الناظمة. تشغل الطائرات العسكرية موقعاً رائداً في هذه الفئة، على اختلاف أنواعها كالطائرات المقاتلة وطائرات الاستطلاع وطائرات النقل، وكذلك اختلاف تقاناتها ومواصفاتها كالتحليق بسرعة الصوت أو ضعفيها، وطبيعة التسليح.
من أشهر طائرات الإقلاع والهبوط القصيرين و/أو العموديين العسكرية تاريخياً طائرات الهاريير Harrier المقاتلة من صنع هوكر سيدلي Hawker Siddeley (والتي غدت البريطانية للطيران British Aerospace). وبدأ إنتاج أول نماذجها بي 1154 P.1154 في خمسينيات القرن العشرين، وكذلك طائرات هاريير البحرية Sea Harrier وطائرات إي في-8 هاريير من صنع شركة ماكدونل دوغلاس McDonnell Douglas الأمريكية، والتي اندمجت مع بوينغ Boeing في أواخر تسعينيات القرن العشرين. وتُعدّ طائرات إف – 35 F-35 من صنع شركة لوكهيد مارتن Lockheed Martin الأمريكية من طائرات الإقلاع والهبوط القصيرين و/أو العموديين الرائدة، ويجري حالياً تطوير الجيل الخامس منها باسم إف-35 لايتننغ 2 F-35 Lightning II، والتي تمثل قمة التقانة بالنسبة إلى طائرات الإقلاع والهبوط القصيرين.
ومن طائرات الإقلاع والهبوط القصيرين الأخرى الطائرة المقاتلة الروسية ياكوفليف ياك-38 Yakovlev YAK-38،وياك-141 YAK-141 الأحدث، والطائرة المقاتلة فيجن جي إي-37 Viggen JA-37 من صنع شركة ساب Saab السويدية.
أما أشهر الطائرات المدنية فهي طائرات سيسنا Cessna وبايبر Piper وبيشكرافت ماسكيتير Beechcraft Musketeer وهي من طرازات ومواصفات مختلفة.
آلية الإقلاع والهبوط القصيرين
- القوة
يكمن جوهر الإقلاع القصير في قوة المحرك، إذ إن زيادة قوة المحرك هي التي تمكّن من تحقيق الإقلاع القصير. إلا أنه يتوجب ألاّ تترافق الزيادة في قوة المحرك وزيادة وزنه وهذا ما ينقص كفاءة الطائرة ويزيد استهلاكها للوقود.
- الأجنحة
للأجنحة دور كبير في عملية الإقلاع والهبوط القصيرين، إذ يجب أن تمكّن الطائرة من الطيران بسرعات منخفضة، مع توفير إمكانية الطواف والمناورة. ينبغي أن يوفر تصميم الأجنحة درجةً عاليةً من قوة الرفع بمساحة أجنحة صغيرة وإمكانية الطيران بسرعات منخفضة.
تتحقق أكبر درجة من قوة الرفع عند منع أكبر قدر ممكن من الهواء من التدفق فوق مقدمة الجناح، بحيث تمر أكبر كمية ممكنة منه أسفل الجناح. ولتحقيق أكبر درجة من قوة الرفع وتأخير انهيار الطائرة؛ تُستخدم القلابات flaps على مؤخرة الجناح، أو الشرائح slats على مقدمة الجناح.
الآفاق المستقبلية
أُجريت بحوث مكثفة في السنوات الماضية عن تطوير تقنية للإقلاع والهبوط الشديدي القصر extreme short takeoff and landing (ESTOL) وخاصة من قبل وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) لخدمة برامجها الفضائية المختلفة.
وتهدف الأبحاث والدراسات الحالية إلى زيادة فعالية أداء طائرات الإقلاع والهبوط القصيرين وكفاءتها، وزيادة درجة الأمان والموثوقية، إضافةً إلى خفض معدلات استهلاك الوقود، ومن ثمَّ خفض الآثار البيئية.
تسمح هذه التقنيات بزيادة كفاءة عمل المطارات بتوفير خيارات أكبر فيما يتعلق بالمهابط من جهة، وخفض الضجيج في المناطق المحيطة بالمطارات من جهة أخرى، بحيث يمكن تطبيقها على الرحلات التجارية وفي طائرات رجال الأعمال، إضافةً إلى الاستخدامات العسكرية في الحقول القصيرة وغير المهيأة لاستقبال الطائرات.
|
مراجع للاستزادة: - N. J. Ashford, S. Mumayiz, P. H. Wright, Airport Engineering: Planning, Design and Development of 21st Century Airports, John Wiley & Sons, 2011. - W. Z. Collings, Review of Defense-Related Vertical and Short Takeoff and Landing (V /Stol.) Aircraft Programs: A Staff Study for the Committee on Armed Services House, Ross and Perry Inc., 2012. - J. A. Franklin, Dynamics, Control, and Flying Qualities of V/Stol Aircraft, AIAA, 2002. |
- المجلد : المجلد الثاني مشاركة :
اخترنا لكم
المجلدات الصادرة عن موسوعة العلوم والتقانات
