دانستی و مطالب
آیا هواپیما میتواند دنده عقب برود؟
در دنیای هوانوردی، همواره پرسش هایی وجود دارند که در نگاه اول ساده به نظر می رسند، اما پشت آن ها دنیایی از فناوری، ایمنی و مهندسی پنهان است. یکی از این پرسش ها که در ذهن بسیاری از مردم (و حتی علاقه مندان به پرواز) نقش می بندد، این است که آیا هواپیما می تواند دنده عقب برود؟ پاسخ اولیه ممکن است یک «نه» ساده باشد، اما واقعیت بسیار پیچیده‌تر از آن است. برخی از هواپیماها توانایی حرکت معکوس به عقب یا به اصطلاح دنده عقب رفتن را دارند و چگونگی حرکت معکوس در هواپیما ها را باهم بررسی میکنیم.
ما قصد داریم به صورت جامع، علمی و مرحله به مرحله بررسی کنیم که چرا هواپیما ها به دنده عقب مجهز نیستند، و در چه شرایطی امکان حرکت به عقب برایشان فراهم می شود، چه تفاوت هایی با وسایل نقلیه زمینی وجود دارد، و چه ملاحظات مهندسی و ایمنی در این موضوع دخیل اند. اگر عاشق پرواز، فناوری هوافضا یا کنجکاو در مورد پشت پرده عملکرد هواپیما ها هستید، تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.
آیا هواپیماها دنده عقب دارند؟
در خودرو ها، دنده عقب بخشی طبیعی از جعبه دنده است که به راننده امکان می دهد وسیله نقلیه را به راحتی به عقب هدایت کند. اما در هواپیما، ساختار پیشرانه به گونه ای طراحی شده که هیچ مکانیزم تعویض دنده ای برای تغییر جهت رانش وجود ندارد. چه در موتورهای توربوفن جت و چه در موتورهای ملخی توربوپراپ، طراحی مبتنی بر تولید نیروی پیشران در جهت رو به جلو است، و اساساً «گیربکس» وجود ندارد. دلیل اصلی این موضوع به تفاوت عملکرد بین هواپیما و خودرو باز می گردد. هواپیما در زمان حرکت روی زمین، برای انجام مانور هایی مانند دور زدن، توقف یا حرکت به عقب، به روش هایی غیر از آنچه در خودرو استفاده می شود متکی است. چون برخلاف خودرو که دائماً در سطح زمین حرکت می‌کند، هواپیما تنها بخش بسیار کوچکی از زمان خود را روی باند فرودگاه سپری می‌کند، و طراحی آن باید با اولویت پرواز بهینه شود، نه جابه جایی زمینی.
رانش معکوس (Reverse Thrust) در موتور هواپیما چیست و چگونه عمل می‌کند؟
اگر چه هواپیما ها دنده عقب ندارند، اما در بسیاری از مدل های بزرگ، یک فناوری بسیار هوشمندانه برای کاهش سرعت پس از فرود طراحی شده است که به آن رانش معکوس یا Thrust Reverser گفته می شود. این سیستم پس از فرود هواپیما فعال می شود و به کاهش سرعت کمک می کند. این فرایند میتواند باعث این بشود که هواپیما روی زمین به عقب حرکت کند ، اما بر خلاف تصورات این کاررا انجام نمید هند. در هواپیما های جت مانند بوئینگ 737 یا ایرباس A320، هنگام تماس چرخ ها با باند، خلبان دسته های قدرت موتور را به حالت “reverse” می برد. در این حالت، پره هایی که معمولاً به عنوان “deflector” یا “cascade vane” شناخته می شوند، باز می شوند و جهت جریان هوای خروجی از موتور را از عقب به طرفین و کمی رو به جلو تغییر می دهند. در نتیجه نیرویی تولید می شود که برخلاف جهت حرکت است و سرعت هواپیما را کاهش می دهد. رانش معکوس در کنار سیستم های دیگری چون اسپویلر ها (spoilers) و ترمزهای چرخ، یکی از ابزار های اصلی خلبان برای متوقف کردن هواپیما روی باند است. لازم به ذکر است که سیستم رانش معکوس در همه موتور های هواپیما موجود نیست و بیشتر در موتور های نصب‌شده روی هواپیما های جت متوسط تا سنگین دیده می‌شود.
نحوه عملکرد رانش معکوس | Reverse Thrust
پس از نشستن هواپیما روی باند، خلبان می تواند دسته های قدرت موتور را به عقب بکشد.
پره های متحرکی در قسمت انتهایی موتور فعال می شوند.
این پره ها جریان هوای داغ خروجی را به جلو منحرف می کنند.
نتیجه این فرایند، ایجاد نیرویی است که به کاهش سرعت هواپیما کمک می کند.
پس هواپیما چگونه به عقب حرکت می‌کند؟ معرفی سیستم Pushback
از آنجایی که هواپیماها خودشان توانایی حرکت به عقب را ندارند، در محیط فرودگاه ها از یک سیستم کمکی به نام Pushback استفاده می شود. این سیستم شامل استفاده از یدک کش های قدرتمند و مخصوص است که هواپیما را با دقت بسیار بالا به عقب می کشند، بدون اینکه نیاز به روشن کردن موتورها یا استفاده از رانش معکوس باشد. تراکتورهای فرودگاهی به چرخ جلوی هواپیما متصل می شوند (معمولاً با اتصال “tow bar” یا سیستم بدون میله به نام towbarless tug) و کنترل کامل جهت و حرکت هواپیما را بر عهده می گیرند. تیم زمینی که این عملیات را انجام می دهد، با برج مراقبت و کابین خلبان در ارتباط است و حرکت هواپیما را با دقت میلی متری کنترل می کند. در این مرحله، خلبان سیستم ترمز را آماده نگه می دارد، اما مسئولیت رانش و هدایت را ندارد. این روش نه تنها ایمن تر است، بلکه از مصرف بی رویه سوخت، خطر مکش اجسام خارجی به موتور (FOD)، و آسیب به تأسیسات فرودگاهی جلوگیری می کند. همچنین در بسیاری از فرودگاه ها، قوانین ایمنی استفاده از رانش معکوس برای حرکت به عقب را به شدت محدود کرده یا ممنوع کرده‌اند.
فرایند Pushback:
یک تراکتور مخصوص به چرخ دماغه هواپیما متصل می شود. هواپیما در حالی که موتور ها خاموش یا در حالت idle هستند، به عقب هل داده می شود. هدایت و کنترل کاملاً بر عهده تیم زمینی است.
🎯 چرا از این روش استفاده می‌شود؟
ایمنی بیشتر برای کارکنان زمینی.
کاهش خطر مکش اجسام خارجی به داخل موتور.
صرفه جویی در مصرف سوخت.
جلوگیری از صدمه به تأسیسات فرودگاه (مثل گیت‌ها یا پل‌های اتصال مسافر).
Powerback به معنای حرکت به عقب با استفاده از قدرت موتور خود هواپیماست. در این حالت، رانش معکوس در موتورها فعال می شود تا هواپیما به آرامی به عقب حرکت کند.
🔴 اما چرا این روش رایج نیست؟
خطر پرتاب اجسام خارجی (FOD) به داخل موتور.
ایجاد صدای بسیار زیاد.
خطر برخورد با تأسیسات اطراف.
مصرف سوخت بیشتر.
مقررات ایمنی بسیاری از فرودگاه ها این روش را ممنوع کرده اند.
اگر حیوان خانگی دارید میتوانید تمام محصولات مورد نیاز دلبندتان را از فروشگاه اینترنتی لنداف هانا تهیه کنید.
آیا همه هواپیماها سیستم رانش معکوس دارند؟
خیر. هواپیماهای کوچک (مانند هواپیماهای تک موتوره یا توربوپراپ های سبک) معمولاً فاقد سیستم رانش معکوس هستند. حتی برخی مدل های بزرگ تر هم به این سیستم مجهز نیستند. در این موارد، ترمزهای مکانیکی روی چرخ ها یا اسپویلرها برای کاهش سرعت استفاده می شوند.
چرا دنده عقب در هواپیما مثل خودرو نیست؟
اگر چه ممکن است تصور کنیم که هواپیما نیز باید مانند اتومبیل ها دنده عقب داشته باشد، اما واقعیت این است که طراحی و عملکرد هواپیما به گونه‌ای است که نیازی به دنده عقب ندارد. استفاده از تجهیزات زمینی یا سیستم های رانش معکوس فقط در شرایط خاص، پاسخ گوی نیازهای عقب‌گرد است.
Powerback چیست؟ حرکت به عقب با نیروی موتور
در برخی هواپیماها، به ویژه در مدل های توربوپراپ یا هواپیماهای نظامی، امکان حرکت به عقب بدون کمک تراکتور وجود دارد که به این تکنیک Powerback گفته می شود. در این حالت، هواپیما با استفاده از رانش معکوس موتور های خود، به عقب حرکت می کند، درست مانند خودرویی که دنده عقب می گیرد. اما این روش تنها در شرایط بسیار خاص و محیط‌های کنترل شده انجام می شود. برای اجرای Powerback، خلبان رانش معکوس را فعال می کند و در عین حال با ترمزها سرعت را تنظیم می‌کند. این روش معمولاً در فرودگاه‌های کوچک و خلوت یا در عملیات نظامی کاربرد دارد، جایی که فضای کافی، خطر برخورد پایین و اجازه استفاده از رانش معکوس برای حرکت زمینی وجود دارد. با این حال، Powerback خطراتی نیز به همراه دارد: مکش اشیای خارجی به موتور، سر و صدای بسیار زیاد، مصرف سوخت بالا، ایجاد گرد و خاک شدید و احتمال برخورد با سازه های اطراف از جمله معایب این روش هستند. به همین دلیل، شرکت های هواپیمایی مسافربری به ندرت از Powerback استفاده می کنند و بیشتر متکی به Pushback هستند.
تفاوت در طراحی هواپیما با خودرو | چرا هواپیما به دنده عقب نیازی ندارد؟
یکی از تفاوت های اساسی بین طراحی هواپیما و خودرو، نحوه استفاده و اولویت بندی عملکردی آن ها ست. خودرو باید بتواند به هر سمتی حرکت کند، در خیابان ها مانور دهد و دائماً در مسیر های تنگ رفت و آمد کند. به همین دلیل دنده عقب و سیستم فرمان کامل برای چرخ های جلو ضروری است. اما هواپیما طراحی شده تا بیشتر وقت خود را در هوا باشد. حرکت آن روی زمین فقط برای تاکسی کردن بین گیت و باند فرود است. در نتیجه، طراحی سازه ای بهینه برای پرواز، سبکی، آیرودینامیک بهتر و ایمنی، اهمیت بیشتری دارد تا پیچیدگی هایی مانند گیربکس دنده عقب. از طرف دیگر، بر خلاف خودرو که فرمان دهی با چرخ های جلو انجام می شود، در هواپیما خلبان از ترکیب سیستم steering چرخ جلو و ترمزهای تفکیک شده روی چرخ های اصلی استفاده می کند تا هواپیما را روی زمین هدایت کند. این امر نیاز به پیچیدگی مکانیکی کمتری دارد و امکان کنترل دقیق در تاکسی کردن را فراهم می کند.
هواپیما و دنده عقب | داستانی فراتر از تصور عمومی
همان طور که دیدیم، پاسخ به این سوال که آیا هواپیما دنده عقب دارد یا خیر، به سادگی یک بله یا نه نیست. با وجود اینکه ساختار پیشرانش هواپیما ها برای حرکت به عقب طراحی نشده، سیستم هایی مانند رانش معکوس و تجهیزات زمینی مانند Pushback امکان انجام این مانور را فراهم کرده اند. همچنین تکنیکی به نام Powerback نیز در برخی هواپیما ها به صورت محدود استفاده می شود، هرچند با محدودیت های ایمنی و عملیاتی. این واقعیت که هواپیما برای حرکت به عقب به کمک نیاز دارد، بازتابی از اولویت طراحی آن ها برای ایمنی، راندمان پرواز و سادگی در تعمیر و نگهداری است. این موضوع یکی از ده ها نمونه از هوشمندی و پیچیدگی در طراحی هواپیما هاست که هر چه بیشتر در آن ها دقیق می شویم، بیشتر شگفت زده می شویم.
پرسش‌های پرتکرار
۱. آیا رانش معکوس در همه موتورهای جت موجود است؟
خیر، بسیاری از هواپیما های کوچک یا حتی بعضی مدل های جت تجاری بزرگ تنها روی برخی موتورها thrust reverser دارند.
۲. چرا از powerback استفاده نمی شود؟
به دلیل خطر مکش اجسام خارجی، سر و صدای زیاد، و خطر برخورد با تأسیسات فرودگاه، استفاده از این روش در بیشتر فرودگاه ها ممنوع است.
۳. آیا هواپیما های نظامی دنده عقب دارند؟
خیر، اما برخی هواپیما های نظامی می توانند با استفاده از رانش معکوس یا حتی طراحی خاص موتور، به عقب حرکت کنند.
۴. آیا در آینده امکان طراحی دنده عقب برای هواپیما ها وجود دارد؟
از نظر فنی ممکن است، اما هزینه، پیچیدگی و نیاز عملیاتی آن را غیر ضروری می کند.
توی خونه خودت، روی گوشی یا لپتاب شخصیت، با قیمت مناسب، آموزش ببین و با کل پرواز آشنا شو!
پیشنهاد ما با شما!
پیشنهاد ما با شما!
کوادکوپتر E99 Max
موجود در انبار
قیمت اصلی: 4,500,000 تومان بود.3,950,000 تومانقیمت فعلی: 3,950,000 تومان.
