طائرات المروحيات: أنواعها، تصنيفاتها وخصائصها التقنية

طائرات المروحيات (Rotorcraft)

طائرة الجناح الدوار، أو ما يعرف بطائرة المروحية، هي نوع من الطائرات الأثقل من الهواء التي تستخدم أجنحة دوارة تدور حول محور رأسي لتوليد قوة الرفع. يطلق على مجموعة شفرات الدوار المثبتة على محور واحد اسم "الدوار" (Rotor).

أصناف طائرات المروحيات

تشمل طائرات المروحيات بشكل عام أي طائرة يوفر فيها دوار واحد أو أكثر قوة الرفع طوال مدة الرحلة. وتتنوع هذه الطائرات بين المروحيات التقليدية، والأوتوجيرو، والجيروداين. كما توجد "المروحيات المركبة" التي تعزز الدوار بمحركات دفع إضافية أو مراوح أو أسطح رفع ثابتة.

المروحية (Helicopter)

المروحية هي طائرة جناح دوار تعمل بمحرك، حيث يتم تشغيل الدوارات بواسطة المحرك طوال فترة الطيران. تتيح هذه الميزة للمروحية الإقلاع والهبوط عمودياً، والحوم في مكان واحد، والطيران للأمام أو الخلف أو جانبياً.

تتطلب المروحيات التي تحتوي على دوار رفع رئيسي واحد مدفوع بمحور واحد جهازاً لمقاومة عزم الدوران (Anti-torque device) مثل دوار الذيل أو نظام NOTAR، وذلك لمنع جسم الطائرة من الدوران في الاتجاه المعاكس للدوار الرئيسي.

الأوتوجيرو (Autogyro)

يستخدم الأوتوجيرو (ويسمى أيضاً جيروكوبتر) دواراً غير مدفوع بمحرك، حيث يتم تدويره بواسطة القوى الديناميكية الهوائية في حالة تسمى "الدوران الذاتي" (Autorotation) لتوليد الرفع. أما الدفع للأمام فيتم توفيره بواسطة مروحة مدفوعة بمحرك، تشبه تلك الموجودة في الطائرات ذات الأجنحة الثابتة.

الجيروداين (Gyrodyne)

في الجيروداين، يتم تشغيل الدوار عادةً بواسطة المحرك أثناء الإقلاع والهبوط (للحوم مثل المروحية)، بينما يتم توفير الدفع للطيران الأمامي بواسطة مروحة أو أكثر مثبتة على أجنحة قصيرة. ومع زيادة سرعة الطيران، يقل الاعتماد على الدوار لتوفير الدفع الأمامي، مما يجعلها أكثر كفاءة من الأوتوجيرو في السرعات العالية.

طائرة المروحية الورقية (Rotor Kite)

طائرة المروحية الورقية أو "الجيروغليدر" هي طائرة جناح دوار غير مدفوعة بمحرك على الإطلاق. تعتمد على الرفع الناتج عن الدوارات، ولكنها لا تملك محركاً للدفع، لذا يتم إطلاقها إما عن طريق إسقاطها من طائرة أخرى أو سحبها خلف سيارة أو قارب.

تكوينات الدوار

عدد الشفرات

تتميز الأجنحة الدوارة بعدد الشفرات، وعادة ما يتراوح هذا العدد بين شفرتين إلى ست شفرات لكل محور دوران.

عدد الدوارات

يمكن أن أن يكون لطائرة المروحية دوار واحد أو أكثر، وتتنوع التكوينات كما يلي:

• دوار واحد: تتطلب المروحيات ذات الدوار الواحد تعويضاً عن رد فعل عزم الدوران، وتسمى أحياناً "مونوكوبتر".
• دواران: يدور الدواران عادةً في اتجاهين متعاكسين لإلغاء عزم الدوران، مما يلغي الحاجة إلى دوار ذيل. وتشمل التكوينات:
  • التاندوم (Tandem): دوار واحد أمام الآخر.
  • العرضي (Transverse): دواران جنباً إلى جنب.
  • المحوري (Coaxial): قرص دوار فوق الآخر بمحاور متحدة المركز.
  • المتشابك (Intermeshing): دواران بزاوية حادة يتداخلان مع بعضهما البعض.
• ثلاثة دوارات: تكوين غير شائع، مثل طائرة "سيرفا إير هورس" (Cierva Air Horse).
• أربعة دوارات: تعرف باسم "الكوادكوبتر" (Quadcopter)، حيث يدور اثنان في اتجاه عقارب الساعة واثنان عكس اتجاه عقارب الساعة.