تختلف طائرة الهليكوبتر عن الطائرات التقليدية في مبدأ عملها وتصميمها وآلية التحكم بها، مما ساعد في استخدامها في مجالات عديدة، وتنفيذ مهام تصعب على غيرها من الطائرات، نظرًا لقدرتها على الإقلاع والهبوط العمودي دون الحاجة لمساحات طويلة.
لذا، كيف تطير الهليكوبتر؟ لنجب على هذا السؤال.
ماهي الهليكوبتر
هي طائرة مزودة بمروحة أفقية واحدة أو أكثر لتساعدها على الإقلاع والهبوط العمودي والتحرك في كافة الاتجاهات والبقاء ثابتة في الجو.
حيث بقيت فكرة الإقلاع والطيران والهبوط بشكل عمودي حلم المخترعين لقرون عدة، والطريقة المثلى للطيران التي أتاحت الاستغناء عن إنشاء المهابط ذات المساحة الكبيرة في المطارات.
يعتبر الطيران العمودي أحد أكثر أنماط الطيران صعوبةً حيث يتطلب مزيدًا من التعقيد والتطور في هيكل الطائرة وقوتها وطريقة التحكم بها بشكل أكبر مما تحتاجه الطائرات التقليدية ذات الجناحين الثابتين.
وهذا جعل الطيران العمودي يبدو أبطئ بالمقارنة مع الطيران التقليدي وذلك مع صناعة أول طائرة هليكوبتر في بداية فترة الأربعينات.§
أجزاء الهليكوبتر
- شفرات المروحة الأساسية
تعمل شفرات المروحة الأساسية عمل الأجنحة في الطائرة التقليدية، حيث تؤمّن القوة اللازمة لرفع الهليكوبتر عن الأرض حالما تبدأ بالدوران، والتي تشكل أحد أهم القوى الضرورية لبقائها مرتفعة عن الأرض.
يمكن للطيار التحكم بالارتفاع عن طريق تغيير عدد دورات المروحة في الدقيقة أو تغيير زاوية الهجوم وهي الزاوية بين شفرات المروحة والرياح.§
- جهاز حفظ التوازن
يوجد هذا الجهاز فوق شفرات مروحة الهليكوبتر الرئيسية، ويعمل على تخميد الاهتزازات غير المرغوبة في المحرك الرئيسي للمساعدة في استقرار الطائرة وتوازنها في مختلف ظروف الطيران.
- المحور الدوار
كما يعرف أيضًا بناقل الدوران، وهو المسؤول عن ربط ناقل الحركة مع المجمع الدوار، حيث يُدوّر المحور كلًا من القرص العلوي وشفرات المروحة.
- جهاز نقل الحركة
وهو مشابه تمامًا لناقل الحركة في السيارات، حيث ينقل الطاقة من المحرك إلى المروحة الرئيسية والمروحة الموجودة على الذيل.
- المحرك
يُولّد المحرك الطاقة اللازمة لطيران الهليكوبتر عموديًا، وقد استُخدمت في البداية المحركات العاملة على وقود البنزين أما الآن فتستخدم المحركات التوربينية الغازية.
آلية عمل الهليكوبتر
تقوم الهليكوبتر للارتفاع عن الأرض بدفع الهواء بقوة نحو الأسفل لاستغلال ردة الفعل العكسية الناشئة عن ذلك.
حيث توضع شفرتين أو أكثر أعلى الهليكوبتر وتثبت على محور دوار(تمامًا كالمروحة السقفية في المنزل) وتعمل تلك الشفرات الدوارة بمثابة الأجنحة في الطائرة التقليدية فعند دوران المحور المثبتة عليه تبدأ الشفرات بالدوران وينتج ما يعرف بزاوية الهجوم (angle of attack) لتبدأ عندها الهليكوبتر بالارتفاع عن الأرض.
ولتزويد ناقل الحركة بالقوة اللازمة لرفع الهليكوبتر، استخدم المحرك التوربيني الغازي، الذي يقدم ـ عن طريق ناقل الحركة ـ الطاقة إلى المروحة الرئيسية حتى ترتفع الطائرة عن الأرض.
في تلك اللحظة لا يوجد ما يمنع المحرك من الدوران مع دوران المروحة الرئيسية، وبالتالي جسم الهليكوبتر كاملًا، في اتجاه معاكس للدوران الرئيسي، لذلك برزت حاجة لتطبيق قوة معاكسة لذلك.
وعليه، وضعت مروحة على الذيل لتنتج قوة دفع باتجاه جانبي، وتمنع من دوران جسم الهليكوبتر كاملًا، ولتدوير مروحة الذيل؛ وُضع محور متصل مع ناقل الحركة الخلفي للمروحة الرئيسية من جهة، ومع ذراع الذيل من جهة أخرى، وبالتالي مع ناقل حركة صغير مثبت على مروحة الذيل.
وللتحكم بالهليكوبتر وتوجيهها في مختلف الاتجاهات، يقوم الطيار بتعديل سرعة المروحة الرئيسية، ومروحة الذيل، وتعديل الزاوية مع الرياح.§