سطوح کنترلی هواپیما

در این مقاله بر روی سیستم های کنترل پرواز که یک خلبان استفاده می کند تمرکز میکنیم.

سطوح کنترلی به خلبان کمک میکند جهت و نحوه حرکت هواپیما را در حال پرواز کنترل کند. سیستم های کنترل پرواز به دو دسته اصلی و ثانویه تقسیم می شوند. کنترل‌های پرواز اولیه برای کنترل ایمن هواپیما در حین پرواز مورد نیاز است و شامل شهپر(Ailerons)، الویتور(Elevators) و سکان(Rudder) است. کنترل‌های پرواز ثانویه نیز برای بهبود عملکرد کنترل هواپیما به کار برده میشود و شامل پیش بال(Slat)، برافزا درونی و بیرونی(Flaps)، براکش هوایی و زمینی(Spoilers) و سیستم تریم(Trim Systems) است.
لازم به ذکر است که سیستم های کنترل پرواز و ویژگی ها بسته به نوع آن می تواند بسیار متفاوت باشد ما در این مقاله اصول کلی سطوح کنترلی رو مورد برسی قرار میدیم.

سطوح کنترلی اصلی:

1- شهپر(Ailerons)

ایلرون یک سطح کنترل پرواز اولیه است که حرکت در محور طولی هواپیما را کنترل می کند. از این حرکت به عنوان “Roll” یاد می شود. ایلرون ها به لبه انتهایی هر بال متصل می شوند و هنگام بالا وپائین شدن ایلرون ها، هواپیما در جهت محور طولی میچرخد.

2- الویتور(Elevators)

الویتور یک سطح کنترل پرواز اولیه است که حرکت در محور عرضی هواپیما را کنترل می کند. این حرکت به عنوان “pitch” نامیده می شود. اکثر هواپیماها دارای دو الویتور هستند که یکی از آنها بر روی لبه انتهایی بال تثبیت کننده(stablizer) نصب شده است.

3- سکان(Rudder)

سکان یک سطح کنترل پرواز اولیه است که چرخش حول محور عمودی هواپیما را کنترل می کند. از این حرکت به عنوان “yaw” یاد می شود. سکان یک سطح متحرک است که بر روی لبه انتهایی بال تثبیت کننده عمودی یا باله نصب می شود. از سکان برای هدایت هواپیما استفاده نمی شود. بلکه برای غلبه بر انحراف نامطلوب ناشی از چرخش یا در هواپیمای چند موتوره، در اثر خرابی موتور استفاده می‌شود و همچنین به هواپیما اجازه می‌دهد در صورت لزوم عمداً سر بخورد.

سطوح کنترلی ثانویه:

1- پیش بال(Slat)

اسلت‌ها دستگاه‌های بلند شونده روی لبه جلویی بال‌های برخی از هواپیماهای بال ثابت هستند. هدف آنها افزایش بالابری در طول پرواز با سرعت کم مانند برخاستن، صعود اولیه، نزدیک شدن و فرود است. آنها این کار را با افزایش سطح لبه حمله بال با حرکت به سمت پایین انجام می دهند.

2- برافزا (Flaps)

فلپ ها یک قطعه بالابر است که از یک پانل لولایی یا پانل های نصب شده روی لبه انتهایی بال تشکیل شده است. هنگامی که گسترش می‌یابند، خمیدگی بال را افزایش می‌دهند که منجر به افزایش بالابری و درگ و کاهش سرعت(استال) می‌شود. این عوامل منجر به بهبود عملکرد برخاست و فرود می‌شوند. بسیاری از طرح ها و پیکربندی های فلپ مختلف در حال استفاده هستند. هواپیماهای بزرگ گاهی اوقات بیش از یک نوع را در خود جای می دهند و از طرح های مختلف فلپ در قسمت های داخلی و خارجی بال استفاده می کنند.

3- براکش(Spoilers)

اسپویلرها سطوح ثانویه کنترل پرواز هستند که می توانند به صورت دستی توسط خلبان به کار گرفته شوند یا در شرایط خاصی به طور خودکار فعال شوند. اسپویلر ها به طور همزمان باعث افزایش کشش و نیروی درگ و همچنین باعث کاهش ارتفاع می‌شوند. اسپویلر مورد نیاز هواپیماها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که تا حد امکان از نظر آیرودینامیکی آسیبی به هواپیما نزند و برای بهبود عملکرد و کاهش مصرف سوخت در شرایط خاص، نیروی تراست را تا حد امکان به حداقل می‌رساند.

4- سیستم تریم(trem)

«تریم کردن» هواپیما به این معناست که نیروهای آیرودینامیکی روی سطوح کنترل را به گونه‌ای تنظیم کنیم که هواپیما  با وجود نیرو های آیرودینامیکی وارد بر آن بدون هیچ ورودی کنترلی وضعیت تنظیم شده را حفظ کند. در واقع با تریم کردن، تعادل نسبی در هواپیما به وجود میاید.

عوامل موثر بر کنترل هواپیما بسیار زیاد هستند و در این مقاله به سطوح اصلی کنترلی هواپیما پرداختیم امیدواریم مورد رضایت شما باشد.