مواقع محركات الطائرات وأسبابها

أين يوجد محرك الطائرة؟

تعد الطائرات من أروع الابتكارات التي قام الإنسان بتطويرها لتسهيل التنقل بين مختلف بقاع الأرض، وتتنوع تصاميم الطائرات لتشمل الطائرات التجارية، العسكرية، والطائرات الخاصة، لكن جميعها تتشارك في عنصر أساسي واحد: المحرك. يعد المحرك هو القلب النابض للطائرة، فهو المسؤول عن توفير القوة اللازمة للطيران. رغم أن المحرك يعد جزءًا أساسيًا من هيكل الطائرة، فإن موقعه وتوزيعه يختلفان بناءً على نوع الطائرة.

1. مقدمة عن محرك الطائرة

يشير مصطلح “محرك الطائرة” إلى الوحدة المسؤولة عن توليد القوة الدفعية التي ترفع الطائرة في السماء وتمنحها القدرة على التحليق بسرعة عالية. تختلف محركات الطائرات بين الأنواع المختلفة من الطائرات، فهناك المحركات التوربينية، والمحركات النفاثة، والمحركات المكبسية التي تُستخدم في الطائرات الصغيرة. ولكل نوع من هذه المحركات تصميمه الخاص وطريقة عمله. على الرغم من ذلك، فإن جميع هذه المحركات تعتمد على مبدأ واحد: توليد الدفع الذي يتغلب على الجاذبية الأرضية ليجعل الطائرة تطير.

2. أنواع محركات الطائرات

قبل التطرق إلى موقع المحرك في الطائرة، من المهم فهم الأنواع المختلفة للمحركات المستخدمة في الطائرات:

• المحرك التوربيني: يُستخدم في الطائرات التجارية الحديثة والطائرات العسكرية. يعتمد هذا المحرك على توربين لتحويل الطاقة من الوقود إلى حركة دورانية تنتقل إلى المراوح أو المراوح التوربينية.

• المحرك النفاث: هو نوع من المحركات التوربينية، ويعمل عن طريق تسريع الهواء داخل المحرك ودفعه للخارج بسرعة عالية مما يوفر الدفع اللازم للطائرة. يُستخدم هذا النوع بشكل أساسي في الطائرات التجارية والطائرات الحربية.

• المحرك المكبسي: يتم استخدامه في الطائرات الصغيرة مثل الطائرات الخاصة والطائرات التدريبية. يعتمد على حركة المكابس داخل أسطوانات لتوليد الدفع، مشابه للسيارات.

3. أين يوجد محرك الطائرة؟

تختلف مواقع المحركات في الطائرات بناءً على نوع الطائرة وتصميمها. بشكل عام، يتم تركيب المحرك في أماكن مختلفة بناءً على الأهداف الهندسية للطائرة، ويمكننا تصنيف هذه المواقع إلى الفئات التالية:

1. المحرك الأمامي (في مقدمة الطائرة)

في معظم الطائرات التجارية والمقاتلة، يتم تثبيت المحركات في مقدمة الطائرة. هذا التصميم يُعتبر الأكثر شيوعًا في الطائرات الحديثة ويُسمح بتوزيع الوزن بشكل متوازن. يؤدي هذا الموقع إلى تحسين تدفق الهواء حول الطائرة، مما يساعد على استقرار الطائرة وتخفيف المقاومة الهوائية أثناء الطيران.

الطائرات النفاثة الحديثة مثل طائرات بوينغ 747 و إيرباص A380 تضم محركات في مقدمتها، وهي مرتبطة مباشرة بالهيكل من خلال الجناح أو دعامات جانبية. عند تركيب المحركات في هذا الموقع، تتمكن الطائرة من التخلص من بعض القوى السلبية التي قد تحدث نتيجة للحركة الهوائية حول الطائرة أثناء الطيران.

2. المحرك الجانبي (على الأجنحة)

في بعض الطائرات مثل طائرات الشحن التجاري بوينغ 737 و إيرباص A320، يتم تركيب المحركات على الأجنحة. هذا النوع من التصاميم يسمح بتوزيع الوزن بشكل أكثر توازنًا ويساعد في تخفيف العبء عن جسم الطائرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن المحركات الجانبية تساعد في تحسين القدرة على المناورة، وهو أمر مهم بشكل خاص للطائرات التجارية والعسكرية التي تطير في بيئات مزدحمة.

وجود المحركات على الأجنحة له مزايا عدة، منها تحسين قوة الدفع والطيران المستقر. ومع ذلك، قد يتسبب ذلك في زيادة الضوضاء حول المقصورة، لذا تسعى الشركات المصنعة إلى تطوير تقنيات لتقليل هذه المشكلة.

3. المحرك الخلفي (في مؤخرة الطائرة)

في بعض الطائرات مثل الطائرات النفاثة الخاصة أو بعض الطائرات العسكرية الخاصة، يتم تثبيت المحركات في مؤخرة الطائرة. في هذه الحالة، يكون المحرك بعيدًا عن الأجنحة والهيكل الأمامي للطائرة. هذا النوع من التصميم يمكن أن يوفر للطائرة مزيدًا من الاستقرار الديناميكي ويساعد في تقليل المقاومة الهوائية في مقدمة الطائرة.

الطائرات التي تحتوي على محركات في مؤخرة الطائرة غالبًا ما تكون أقل عرضة للأضرار التي قد تنتج عن الأعطال في المحرك، لأن المحرك لا يقع مباشرة على الأجنحة أو بالقرب من أجزاء أخرى قد تتأثر بسرعة.

4. المحرك المدمج داخل جسم الطائرة

على الرغم من أنه ليس شائعًا في الطائرات التجارية، فإن بعض الطائرات مثل طائرات التورنيدو و F-117 نيتو العسكرية تستخدم المحركات المدمجة داخل الجسم. يمكن أن يكون هذا النوع من المحركات مدمجًا في هيكل الطائرة، مما يقلل من بصمة المطار ويساعد في تحسين الأداء الهوائي، خصوصًا في الطائرات التي تتطلب مستوى عالٍ من السرعة والكفاءة.

4. أسباب مختلفة لتركيب المحركات في مواقع مختلفة

يعود تصميم الطائرة وتركيب المحركات في أماكن مختلفة إلى عدة عوامل هندسية وتكتيكية، أبرزها:

• التوازن والوزن: يساعد توزيع المحركات في الطائرة بشكل استراتيجي على تحسين استقرار الطائرة وتوزيع الوزن بشكل متساوٍ، مما يؤدي إلى طيران أكثر سلاسة وأمانًا.

• الأداء: يساهم تركيب المحركات في المواقع المختلفة في تحسين أداء الطائرة بشكل عام، سواء من حيث السرعة أو قدرة المناورة. الطائرات المقاتلة، مثلًا، قد تحتوي على محركات خلفية لتحسين قدرتها على المناورة في المعارك الجوية.

• سهولة الصيانة: يمكن أن يؤثر موقع المحرك في الطائرة على مدى سهولة الوصول إلى المحرك لأغراض الصيانة والإصلاح. غالبًا ما تفضل شركات الطيران تركيب المحركات في أماكن تكون فيها الصيانة أسهل وأسرع.

• تقليل الضوضاء: تعتمد شركات الطيران على تصميم الطائرات بحيث تكون المحركات بعيدة قدر الإمكان عن المقصورة لتحسين راحة الركاب وتقليل الضوضاء.

5. كيف يؤثر الموقع على تشغيل الطائرة؟

يؤثر موقع المحرك بشكل كبير على آداء الطائرة بشكل عام. على سبيل المثال، الطائرات التي تحتوي على محركات في الجناح تتمتع عادةً بقدرة أكبر على المناورة، في حين أن الطائرات التي تحتوي على محركات في المؤخرة قد تتمتع بزيادة في الاستقرار الديناميكي. كما أن توزيع الوزن المناسب يعزز قدرة الطائرة على التحليق بشكل أكثر استقرارًا وكفاءة.

6. الختام

في النهاية، يتضح أن موقع المحرك في الطائرة ليس مجرد قرار عشوائي بل هو جزء من تصميم معقد يعتمد على العديد من العوامل الهندسية والفنية. سواء كان المحرك في مقدمة الطائرة، أو على الأجنحة، أو في مؤخرة الطائرة، فإن هذا القرار يؤثر بشكل مباشر على استقرار الطائرة، وسرعتها، وكفاءتها، وأدائها العام في السماء.