تتكون الطائرات من الكثير من الأجزاء، والتي من أهمها الأجنحة، وفي هذا المقال،[١] سنتطرق لأهم المعلومات عن تصميم الأجنحة في الطائرات:[٢][٣]



تصميم جناح الطائرة

تعتبر الأجنحة من أهم الأجزاء في الطائرة؛ فهي التي تُمكنها من الإقلاع والتحليق بالأجواء، من خلال قوة الرفع التي تولدها، بالإضافة إلى أن الأجنحة تحمل عددًا من العناصر/المكونات، إلى جانب أحمال ثقيلة تكون على هيكل الطائرة، وعند تصميم جناح الطائرة، يتم أخذ هذه الأمور بعين الاعتبار، وتصميمه بحيث يتناسب مع متطلبات الطيران، وفي النقاط التالية، توضيحٌ لكيف يكون تصميم جناح الطائرة:

  • يتشابه تكوين/بناء الأجنحة في معظم الطائرات الحديثة، ويتكون الجناح في أبسط تصميم له من هيكل مصنوع من عضد الجناح (بالإنجليزية: Spars) والأوتار (بالإنجليزية: Ribs)، ويكون مغطىً بالمعدن.
  • بالنسبة لعضد الجناح (بالإنجليزية: Spars)، فهو الهيكل أو الإطار الذي يتكون منه جناح الطائرة، أما الأوتار (بالإنجليزية: Ribs) فهي تلك القطع المتعارِضة (المُصلبة) التي تدخل في تركيب هيكل الجناح.
  • فضلاً عن ذلك، يعتبر عضد الجناح المكون الأساسي في جناح الطائرة، وهو يمتد من جسم الطائرة إلى طرف الجناح، كما أنّ عضد الجناح يتحمل جميع الحمولة/الأحمال التي في جناح الطائرة، لهذا، عند تصميم عضد الجناح، يتم الحرص على أن يتمتع بقوة انحناء كبيرة.[٤]
  • أما الأوتار، فهي تمتد من الحافة الأمامية إلى الحافة الخلفية لجناح الطائرة، وتنقل ضغط الأحمال التي يتم تحميلها على الجناح إلى عضد الجناح.[٥]
  • إلى جانب عضد الجناح الرئيسي، هناك بعض الأجنحة التي تحتوي على عضد جناح إضافي، وذلك لتوفير دعم لكل من الجنيحات (بالإنجليزية: Ailerons) والقلابات (بالإنجليزية: Flaps)، هذا وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنّ معظم أجنحة الطائرات تحتوي على طرف جناح قابل للإزالة؛ حيث يمكن إزالته لجعل الطرف الخارجي من الجناح منبسطًا.
  • عند بناء أجنحة الطائرات، يتم البدء بتجميع الإطار المعدني لها، والمكون من عضد الجناح والأوتار، بعدها، يُضاف إلى الأجنحة أنظمة الطيران، والمكونات الديناميكية الهوائية، وخزانات الوقود، وحاملات المحركات، وأطراف الأجنحة، وتتم هذه العمليات في خطوط التجميع، والتي يتم فيها تجميع القطع، واختبارها، قبل شحنها إلى مصانع التجميع.


المواد المستخدمة في تصميم جناح الطائرة

جرت العادة أن يتم تصنيع معظم الأجنحة من الألمنيوم المستخدم في صناعة الطائرات، وقد تمّ مؤخرًا إدخال المواد المركبة، مثل ألياف الكربون، في تصنيعها، وتتمتع هذه المواد التي تستخدم في صناعة الأجنحة بأنها متينة، وتضمن تحملها للظروف التي قد تتعرض لها خلال الرحلات الجوية، علاوة على ذلك، تتميز المواد المركبة بأنها خفيفة الوزن، ولهذا، هناك طائرات حديثة تفضل استخدامها أكثر من الألمنيوم، مثل طائرة الأحلام بوينغ 787 (بالإنجليزية: Boeing 787 Dreamliner)‏ وإيرباص إيه 350 (بالإنجليزية: Airbus A350).


تطوير أجنحة الطائرات

تسعى الشركات المصنعة للطائرات دائمًا إلى تطوير الأجنحة لرفع كفاءتها وفائدتها، وعندما تقوم هذه الشركات بتعديل طول الأجنحة لتطويرها، فإنها تراعي أن تظل نسبة الرفع إلى السحب (بالإنجليزية: Lift-to-drag ratio) مرتفعة، وعلى الرغم من ذلك، فإن زيادة طول الأجنحة في الطائرات يقابله زيادة في استهلاك الوقود، وزيادة في وزن الطائرة، لهذا، فإن تحقيق التوازن بين كل هذه الأمور ليس بالأمر السهل، غير أنّ الشركات المصنعة للطائرات عثرت على حلٍ لذلك، فمثلاً، الإصدار الجديد من طائرة بوينغ 777 إكس (بالإنجليزية: Boeing 777X) من المتوقع أن يتميز بجناحٍ أطول، تتمثل الغاية منه في نقل مزيد من الركاب والبضائع، وسيتم تصميمها لتكون أخف وزنًا، لتحقيق التوازن بين الطول الجديد للجناح وكفاءة الطيران، أما فيما يتعلق بالأنظمة التقنية؛ فأجنحة الطائرات تتضمن مثل هذه الأنظمة، بما في ذلك أنظمة الكومبيوتر وأجهزة الاستشعار، والتي تراعي الشركات المصنعة للطائرات إعادة تصميم موضعها في كل جناح جديد تقوم بتصميمه.


المراجع

  1. ↑ airplane wing consists of,transfer them to the Fuselage. "Aircraft Wing Design Process: From Ailerons to Flaps", engre, Retrieved 10/7/2023. Edited.
  2. ↑ "How Aircraft Wings Are Made", simpleflying, Retrieved 10/7/2023. Edited.
  3. ↑ Indian Institute of Technology Kanpur, AIRCRAFT BASIC CONSTRUCTION, Page 8. Edited.
  4. ↑ "Wings - Aircraft Structures", aircraftsystemstech, Retrieved 10/7/2023. Edited.
  5. ↑ "What am I? Skeleton for your wing", aopa, Retrieved 10/7/2023. Edited.