چرا از معکوس کننده رانش در پرواز استفاده نمی‌شود؟

معکوس کننده رانش هواپیما

از معکوس کننده رانش هواپیما معمولا هنگام فرود، به‌عنوان وسیله‌ای برای ترمز و کاستن از سرعت هواپیما روی باند استفاده می‌شود. در اکثر هواپیماهای مسافربری جدید، استفاده از معکوس‌کننده رانش در ارتفاع ممنوع است، زیرا منجر به از دست دادن کنترل هواپیما می‌شود. پرواز ۰۰۴ لائودا از نمونه‌های معروفی است که هنگام پرواز در ارتفاع، نیروی معکوس‌کننده رانش به طور غیرمنتظره‌ای فعال شد و منجر به سقوط هواپیما گردید.

” بخوانید: معکوس‌کننده رانش موتور، قاتل توپولوف۲۰۴ روسی (سوانح هوایی بخش هجدهم)

معکوس‌کننده رانش چگونه کار می‌کند؟

انواع مختلفی از سامانه‌های معکوس‌کننده رانش وجود دارند. معکوس‌کننده رانشی که تقریبا در تمام موتورهای توربوفن یافت می‌شود، از نوع مسدودکننده است. در این سامانه، هوای کنارگذر یا جریان سرد به سمت جلو منحرف می‌شود. در دیگر سامانه‌ها، هنگامی که معکوس کننده رانش هواپیما فعال می‌شود، کل خروجی موتور منحرف می‌شود.

استفاده از این هوای کنارگذر یا جریان سرد، مزیت‌هایی را با خود به همراه دارد. اکثر موتورهای هواپیماهای جدید، از نوع موتورهای توربوفن با نسبت گذردهی بالا هستند. در یک موتور توربوجت، ورودی کوچک است و متکی به ایجاد شتاب زیاد در قسمت کوچکی از هوا، با سوزاندن هوا و سوخت در محفظه احتراق است. با این حال، این کارآمدترین راه برای تولید نیروی پیشران نیست. در موتورهای توربوفن، بیشتر هوایی که وارد موتور می‌شود به سمت یک فن بزرگ هدایت می‌شود و بدون اینکه بسوزد، از داخل موتورها عبور می‌کند. این امر متکی بر قانون دوم حرکت نیوتن است.

” بخوانید: معکوس‌کننده رانش جدید برای موتور توربوفن لیپ

بر اساس این قانون، نیرو با حاصل‌ضرب جرم و شتاب نسبت مستقیم دارد. بنابراین، از آنجایی که پیشران یک نیرو است، می‌توان با وارد کردن شتاب زیاد به جریان جرم کوچکتر هوا در موتور توربوجت، یا با دادن شتاب کوچک به جریان جرم بزرگتر هوا در موتور توربوفن، همان نیروی پیشران را ایجاد کرد.

معکوس کننده رانش

مزیت اصلی استفاده از هوای کنارگذر به جای هوای خروجی کامل در معکوس‌کننده‌های رانش، این است که در حالت دوم، درب‌های معکوس‌کننده در معرض دماهای بالاتری قرار می‌گیرند که در طولانی‌مدت می‌تواند به آن‌ها آسیب برساند. در سامانه‌های مسدودکننده، هوا کمتر داغ می‌شود،‌ بنابراین، درب‌های اجزای سامانه معکوس در معرض حرارت زیاد قرار نمی‌گیرند.

در حین عملیات معکوس کننده رانش هواپیما هنگامی که درب‌های سامانه معکوس باز می‌شوند، پره‌های آبشاری در معرض دید قرار می‌گیرند. این پره‌ها برای اینکه بتوانند جریان هوا را به سمت جلو منحرف کنند، طراحی آن‌ها به گونه‌ای انجام شده که زاویه‌ای به سمت بیرون دارند. این زاویه تضمین می‌کند که هوای خارج‌شده از معکوس‌کننده دوباره توسط موتور بلعیده نشوند.

سیستم معکوس کننده رانش

چرا استفاده از معکوس‌کننده رانش در حین پرواز ممنوع است؟

امروزه، موتورهایی با نسبت گذردهی بالا، به طور گسترده در حمل و نقل هوایی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. به دلیل بزرگ بودن اندازه این موتورها، امکان افزایش قطر فن وجود دارد که منجر به افزایش بهره‌وری موتورها می‌شود.

هرچه موتورها بزرگتر باشند، در فاصله نزدیکتری نسبت به بال‌ها قرار می‌گیرند، چراکه طراحی آن‌ها باید به گونه‌ای باشد که از فاصله موتورها از زمین اطمینان حاصل شود. این بدان معنی است که هرگونه اختلال در موتورها می‌تواند به طور جدی بر توانایی بال‌ها در تولید نیروی برآ تاثیر بگذارد. زمانی که معکوس‌کننده‌ها در حین پرواز بکار گرفته شوند، بر جریان آرام و طبیعی هوا بر روی بال‌ها تاثیر می‌گذارند.

این امر می‌تواند منجر به از دست دادن نیروی برآ برای بال شود و هواپیما را به سمت پهلو بچرخاند. همچنین، معکوس‌کننده رانش به خودی خود باعث ایجاد انحراف می‌شود که هواپیما را با درگیر شدن معکوس‌کننده‌ها به سمت پهلو می‌کشاند. برای مثال، اگر معکوس‌کننده رانش در موتور سمت راست فعال شود، هواپیما به سمت راست انحراف پیدا می‌کند.

معکوس کننده رانش و سقوط هواپیما

برخی هواپیماها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که استفاده از معکوس‌کننده رانش در حین پرواز برای آنها میسر است. بوئینگ C-17 و داگلاس DC-8 دو نمونه معروف این هواپیماها هستند. این هواپیماها از ویژگی‌های طراحی متعددی برخوردارند که استفاده از معکوس‌کننده‌ها در حین پرواز را ایمن می‌کنند.

اینگونه هواپیماها از چهار موتور برخوردار هستند که یعنی در مقایسه با هواپیماهای دو موتوره، نیروی پیشران کل موردنیاز برای پرواز، روی هر یک از چهار موتور با درصد پایین‌تری توزیع می‌شود. بنابراین، تاثیر کاهنده نیروی معکوس‌کننده رانش یک موتور بر روی عملکرد هواپیما کمتر است.

ویژگی دیگر این هواپیماها در محل قرارگیری موتورها اعمال شده‌است. موتورها روی پایلون‌های بلندی و در فاصله با لبه جلویی بال نصب شده‌اند. بنابراین، نیروی معکوس‌کننده تاثیر بسیار کمی بر جریان هوای روی بال‌ها می‌گذارد.

اقدامات ایمنی معکوس‌کننده رانش

در هواپیماهای جدید امروزی، موتورها در نزدیکی بال‌ها تعبیه می‌شوند. به همین خاطر نیز، بکارگیری معکوس‌کننده رانش می‌تواند به طور قابل‌توجهی تولید نیروی برآ و قابلیت کنترل هواپیما را تحت تاثیر قرار دهد.

چه اقدامات ایمنی‌ برای جلوگیری از فعال شدن ناخواسته معکوس کننده رانش هواپیما در نظر گرفته شده‌اند؟

تقریبا در تمام هواپیماها، برای فعال شدن معکوس‌کننده رانش، ارابه فرود اصلی باید باز شده باشد و این سیگنال باید توسط رایانه‌های کنترل معکوس دریافت شود. اگر این سیگنال دریافت نشود، معکوس‌‌کننده‌ها فعال نمی‌شوند.

” بخوانید: به کار افتادن بی‌موقع معکوس‌کننده رانش و سقوط مرگبار در ساحل آتلانتیک (سوانح هوایی بخش یازدهم)

در هواپیماهای جدید، اگه سامانه با اشکال روبرو شود و اگر معکوس‌کننده‌ها در حین پرواز به طور ناخواسته فعال شوند، رایانه‌ها بلافاصله موتور را خاموش می‌کنند تا اثرات نامطلوب معکوس کننده رانش هواپیما را کاهش دهند. به محض اینکه سامانه حرکت مکانیسم معکوس را نشان دهد، فرآیند خاموش‌کردن آغاز می‌شود.

نیروی معکوس کننده رانش

به طور مثال، در موتور CFM56 نصب‌شده بر روی هواپیمای ایرباس A320، به محض اینکه مکانیسم معکوس بین ۱۰ الی ۱۵ درصد باز شود، خاموش‌سازی موتور آغاز می‌شود. زمانی که به ۱۵ درصد برسد موتور به طور کامل خاموش می‌شود. از این قابلیت ایرباس با عنوان محافظت‌ وضعیت درجا یاد می‌شود.

” بخوانید: نقص سامانه معکوس‌ کننده رانش موتور CFM56 در حادثه هواپیمایی پرتغالی

در زمان فعال شدن معکوس‌کننده‌ها در حین پرواز، وظیفه خلبان چیست؟

در هواپیماهایی که اقدامات ایمنی در آن‌ها تعبیه شده، اگر معکوس‌کننده‌ها به طور ناخواسته فعال شوند، خلبانان می‌بایست نشانه‌های موتور را رصد کنند تا دستور خاموشی کامپیوترها به موتور تحت‌تاثیر را دریافت کنند.

در صورت تجربه هر گونه ضربه، سرعت باید کاهش یابد و موتور تحت‌تاثیر خاموش شود. در هر دو مورد، هواپیما باید در اسرع وقت به یک فرودگاه جایگزین مناسب هدایت شود.

در شرایطی که فعال شدن معکوس کننده رانش هواپیما منجر به چرخش و انحراف هواپیما شود، خلبانان می‌بایست از سکان هواپیما برای اصلاح انحراف و کنترل چرخش هواپیما استفاده کنند. در چنین حالتی، میزان کنترلی که نیاز است توسط خلبان اعمال شود، به طور قابل‌ملاحظه‌ای بالا خواهد بود.

منبع:

simpleflying

#موتور هوایی #موتور توربوفن

۰ ۰ رای ها
امتیازدهی به مقاله
مشترک شدن
اطلاع رسانی
guest

0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها