لشديدي الملاحظة.. اكتشف السبب الأساسي لوجود أجنحة صغيرة بالطائرات

تم النشر: تم التحديث:
PLANE WING
25krunya via Getty Images

هل نظرت من نافذة طائرة من قبل؟ أو رأيتها وهي تناور للهبوط وتساءلت يوماً: لماذا يوجد في بعض الطائرات نهايات مدببة في الأجنحة؟

ما تراه هو "جُنيحات Winglets"، وقد أصبحت جهازاً أساسياً قياسياً في جميع الطائرات الجديدة.

"تساعد الجُنيحات على تقليل السحب المرتبط بالارتفاع" حسبما قال روبرت غريغ، رئيس قسم الأيروديناميستيست بشركة بوينغ ، لـ Businessinsider .

وقال غريغ إن السبب الفني لوجود الجنيحات، أنها تساعد الأجنحة على أن تكون أكثر كفاءة في تكوين قوة الرفع Lift؛ ما يعني أن الطائرات تتطلب حينها طاقة أقل من المحركات. ويؤدي هذا إلى الاقتصاد أكثر في استهلاك الوقود، وانخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وانخفاض تكاليف الطيران.

تقول شركة بوينغ إن الجُنيحات المثبتة على طائرتيها "757" و"767" يمكنها تحسين حرق الوقود بنسبة 5% وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 5 %. ومن المتوقع أن توفر شركة طيران تقوم بتثبيت الجُنيحات على 58 طائرة من طراز بوينغ 767 و500 طائرة جيت ما يقرب من 500.000 غالون من الوقود سنوياً.

تساعد الجُنيحات على التخفيف من آثار "السحْب المستحثّ Induced Drag". عندما تكون الطائرة في حالة طيران، يكون ضغط الهواء على رأس الجناح أقل من ضغط الهواء تحت الجناح. وبالقرب من أطراف الجناح، يندفع الهواء ذو الضغط العالي تحت الجناح فيندفع إلى مناطق الضغط المنخفض أعلاه؛ ما يؤدي إلى إنشاء الدوامات. وتتدفق الدوامات بطريقة ثلاثية الأبعاد على الأجنحة. ولا تسحب الهواء فقط للأعلى وفوق الجناح، ولكنها أيضاً تسحب الهواء للخلف. هذا العنصر الثالث هو السحب المستحث.

مع ظهور الجنيحات، تستطيع الطائرة إضعاف قوة الدوامات الجناحية، والأهم من ذلك، خفض السحْب الناجم على طول الجناح.

يمكن التغلب على السحْب المستحث بجعل الجناح أطول.

في الواقع، القاعدة العامة هي، كلما زاد طول الجناح قل السحب الناجم، حسبما قال غريغ، ولكن في كثير من الحالات، ببساطة، لا يملك صناع الطائرات خيار جعل الأجنحة أطول. فعلى سبيل المثال، غالبا ما تعمل الطائرات الضيقة مثل طائرة بوينغ 737 و757 بين المطارات المصممة للرحلات الداخلية قصيرة ومتوسطة المدى.

وبما أن هذه الرحلات عادةً ما تتطلب طائرات أصغر حجماً، فلا يُخصص لها سوى مساحة أقل. ونتيجة لذلك، تكون أجنحتها محدودة بشكل متناسب من مساحة وقوف الطائرات التي يتم تخصيصها للطائرات عند البوابة.

لذلك بدلاً من إضافة طول لجناحيها عن طريق جعل أجنحة أطول، تضيف "بوينغ" الأجنحة عن طريق الزيادة الرأسية "الجنيحات".

وفي بعض الحالات، لا تكون الجنيحات ضرورية؛ نتيجة عدم وجود قيود على المساحة. على سبيل المثال، طائرة بوينغ الرائجة 777 ذات الجسم العريض، لا يوجد بها جنيحات. ووفقاً لغريغ؛ ذلك لأن 777 تعمل بين المحطات الدولية المصممة لطائرات جامبو الكبيرة. ونتيجة لذلك، حققت "بوينغ" الأداء الذي تسعى إليه دون الحاجة إلى ملحقات عمودية.

منذ تطويرها لأول مرة من قِبل ريتشارد ويتكومب في مركز أبحاث ناسا بلانغلي عام 1976، عمل صناع الطائرات بشكل مطرد لتحسين تصميم وفاعلية الجنيحات.

وفقاً لما قاله غريغ، فإن جنيحات الجيل الأول التي تم تركيبها على طائرات مثل بوينغ 747-400 وماكدونيل دوغلاس MD11- حققت 2.5% إلى 3% من التحسن في حرق الوقود مقارنة بالطائرات غير المجهزة بهذا الخيار.

أما الجيل الثاني من الجنيحات، مثل تلك الموجودة في طائرات بوينغ 737 و757 و767، فهي أكبر بكثير من نماذج الجيل الأول، وذات انحناء أكبر. الجيل الثاني من الجنيحات وفرّ تحسناً بنسبة 4% إلى 6% في حرق الوقود.

كما تم تجهيز طائرات بوينغ 737 ماكس الجديدة مع الجيل الثالث من الجنيحات التي توفر تحسناً من 1% إلى 2% أكثر من نماذج الجيل الثاني.