لماذا نافذة الطائرة بيضاوية – مشروع المعرفة

لماذا نافذة الطائرة بيضاوية

يلفت انتباه عديد من الأشخاص أن شكل نافذه الطائرة دائمًا بيضاوي ولا يتغير شكله إلى مربع أو مستطيل فهو دائمًا بيضاوي في كل الطائرات، وإذا قمت بالسفر جويًا في يوم من الأيام ستري شكل الطائرة عن قرب وتتساءل لماذا هي بالشكل البيضاوي وليست بأي شكل أخر، ولكن يجب عليك معرفة أن هذا الشكل البيضاوي يتعلق بسلامتك في الطائرة فهو ليس مجرد تصميم عادي بل له أهمية كبيرة جدًا.

• ويرجع السبب في كون نافذة الطائرة بيضاوية إلى أسباب هندسية متعلقة بالضغط الجوي، حيث تساعد النوافذ البيضاوية على تقليل ومعادلة الضغط الجوي بما يحفظ سلامة الطائرة والركاب بداخلها.

أهمية نافذة الطائرة البيضاوية

• يرتبط شكل الطائرة البيضاوي بأسباب هندسية ضرورية لبقائك في أمان أثناء سفرك في الطائرة، وليس فقط لجعل الطائرة تبدو بشكل منسق وأنيق.
• في العصور السابقة كانت الطائرة تصنع بشكل مختلف وكانت نوافذ الطائرة على شكل مربع، ولكن مع تحطم العديد من الطائرات في القديم والبحث في سبب هذه التحطيم وجدوا أن السبب الأكبر هو شكل النافذة.
• يؤثر الضغط بشكل كبير في كسر وتشقق زجاج النافذة في الطائرة ثم يحدث تسرب للهواء بشكل مفاجئ وبالتالي اختلال الضغط والتوازن داخل الطائرة.
• تعمل النوافذ البيضاوية في الطائرة على تبديل الضغط حولها بالتالي لا يوجد أي ضغط جوي على زجاج النافذة وهذا يحميها من التعرض من التشقق أو الكسر وحماية الطائرة والحفاظ على ضغطها وتوازنها.
• كلما ترتفع الطائرة إلى السماء ينخفض ضغط الغلاف الجوي الخارجي، وكلما زاد ارتفاع الطائرة زاد الضغط الداخلي لهان وهذا يمكن أن يؤدي إلى فقدان الطائرة توازنها وتعرض حياة الركاب إلى الخطر ومن الممكن أن تؤدي إلى سقوط الطائرة، لذلك تقوم النوافذ البيضاوية بالمحافظة على توازن وضغط الطائرة.

ما الدوافع المسببة لعمل نوافذ بيضاوية

كما عرفنا أن نوافذ الطائرة بيضاوية متعلقة بالسلامة الشخصية للركاب وللمحافظة على أمان الطائرة، ومن الدوافع التي أدت إلى جعلها بيضاوية:

• في عام 1950 احتلت الطائرات مكانة كبيرة وأساسية في العالم، ثم أصبحت شركة «دي هافيلاند كومت» البريطانية من أكبر رواد تصميم الطائرات، وقامت بإنتاج طائرات بكابينه مضغوطة تستطيع هذه الطائرة الوصول إلى أعلى سرعة أكبر.
• قبل عام 1953كان شكل نوافذ الطائرة على شكل مربع، وفي هذه الفترة سقطت طائرتان، ومن هنا بدأ الخبراء في البحث عن سبب سقوطهم واتضح انه بسبب شكل النوافذ المربعة، ثم قاموا بالاعتماد على النوافذ البيضاوية للحفاظ على الطائرة والركاب.
• كما أن في الفترات السابقة كانت حمولة الطائرة محدودة لم يكن هناك إقبال كبير على السفر بالتالي لا يوجد عدد كبير من الركاب أما الآن فهناك حمولة كبيرة وهذا ما أدى إلى التطور الهندسي الكبير في شكل الطائرة الخارجي وبالاستعانة بالنوافذ البيضاوية أصبحت الطائرة أكثر أمانًا، وهذا ما صرحت به صحيفة اندبندت البريطانية عن التطور الهائل التي حدث في شكل هيكل الطائرة.

ضغط الهواء الجوي داخل الطائرة وخارجها

من أهم الأشياء التي يجب مراعاتها هيا الضغط الجوي داخل وخارج الطائرة، حيث انه يرتبط بالعديد من الأشياء يرتبط بجسم الإنسان وبقدرة الطائرة على الطيران في أمان والحفاظ على الطائرة من دون تحطيم لذلك عند صنع الطائرة يجب معرفة:

• أن الجسم الإنسان يستطيع التكييف وتحمل الضغط الجوي بين مستوى سطح البحر حتى 7000قدم ارتفاعًا، فإن الإنسان يصعب عليه تحمل ضغط جوي على ارتفاع أكبر من هذا كما أنه عندما يقوم بزيارة أماكن عالية ومرتفعة لأول مرة يواجهه صعوبة في التنفس بسبب قلة الضغط الجوي ونقص الأكسحين.
• من الممكن مواجهة حالة hypoxiaوهي حالة يواجهها الإنسان مع ارتفاع 8000 قدم عن سطح البحر بسبب قلة الضغط الجوي ونقص الأكسجين فيبدأ في الشعور بالصداع والنعاس وعدم وضوح الرؤية.

نظام ضغط الهواء في الطائرة

يقوم نظام ضغط الهواء في الطائرة على عدد من الأمور وهي:

• تصمم كبينة الطائرة لتناسب أعلى ارتفاع من الممكن أن تصل إليه الطائرة وهو 7000 قدم أو أقل وتتم الموازنة أوتوماتيكيًا.
• يتم منع أي تغير مفاجئ قد يحدث للطائرة أثناء الصعود أو النزول Climb or descent.
• يقوم المختصون بتغيير الهواء من داخل الكبينة باستمرار لإزالة الروائح الكريهة.
• بعد تغيير الهواء يتم سحب الهواء المضغوط بواسطة Compressorوهو عبارة عن ضاغط يتم إدخاله في نظام الطائرة ثم إلى الطائرة.
• ويتم غلق كبينة الطائرة أثناء التحليق وضبط الهواء المضغوط ليكافئ الضغط الجوي عند ارتفاع 8 آلاف قدم، ويعتبر هذا بيئة صناعية تشبه البيئة الطبيعية التي يعيش فيها الإنسان، ويتنفس الركاب من هذا الهواء المضغوط.

أجزاء نظام الطائرة

تتكون الطائرة من عدد من الأجزاء التي تتعلق بالضغط الجوي وأمان الركاب، ومن هذه الأجزاء:

• مصدر للهواء المضغوط: يختلف هذا الجزء من طائرة إلى أخري حيث يوجد في الطائرات المكبسية superchargerالمسئول عن عملية ضغط الهواء، على عكس الطائرات النفائة التي يتم فيها استخدام compressorالموجود في المحرك وإدخاله إلى النظام وبعدها إلى الطائرة، ثم تبريد الهواء المضغوط وإدخاله في المحرك.
• جهاز تحكم بالضغط (منظم) Pressure controller – regulator : ينظم عملية الضغط في الطائرة وحماية النظام داخل الطائرة.
• صمامات التدفق: تعتبر صمامات التدفق هي المسئولة عن إخراج الهواء المضغوط خارج الطائرة، كما أنها تعمل على موازنة الضغط والكمية المطلوبة داخل الطائرة من خلال Pressure controllerالمسئول عن التحكم داخل الطائرة.
• صمامات آمانsafety vlaves: هو من أجزاء الأمان في الطائرة التي تعمل في الأوقات الحرجة، في حالة حدوث أي عطل في النظام أو إنسداد صمامات الخروج.
• عدادات وأجهزة ضبط Indicators and controls: يساعد هذا الجهاز الطيار في معرفة ارتفاع الكبينة والفرق بين الضغط الداخلي والخارجي، كما انه يعرف من خلال هذا النظام معدل طلوع أو نزول الطائرة.

حالات الضغط الجوي في الطائرة

للضغط الجوي داخل الطائرة ثلاث حالات يتم التعرف عليهم من خلال جزء من أنظمة الطائرة وهو جهاز التحكم بالضغط، والحالات التي يكون عليها الضغط:

• حالة عدم Unpressurized: وهي حالة مستقرة جدًا للطائرة يكون فيها الضغط الداخلي للطائرة مساوي لضغط الأرض.
• حالة التساوي Isobaric mode: في هذه الحالة يكون الضغط الخاص بالكبينة مساو للضغط الخارجي للطائرة وحتى ارتفاع 8000 قدم.
• حالة الإختلاف أو التباين Differential mode: هي حالة اختلاف وفرق متباين بين ضغط الكبينة الداخلي والضغط الخارجي، وتكون قيمة هذا الفرق مضبوطة مسبقًا.

حدوث خلل في الضغط الجوي في الطائرة

عند حدوث أي خلل جوي في الطائرة على ارتفاع يفوق عشرة آلاف، أو في حال حدوث أي تسريب للهواء يحدث كالآتي :

• يقوم الطيار المسئول عن الطائرة على الفور بالهبوط إلى ارتفاع عشرة آلاف حيث يكون بإمكان الركاب التنفس وتكون درجة الحرارة مناسبة لهم.
• ومن ثم على الطيار الهبوط إلى أقرب مطار.
• وفي أثناء فترة هبوط الطيار إلى الارتفاع المناسب يقوم باللجوء إلى استخدام اقنعه الأكسحين التي تعمل تلقائيًا عند حدوث أي خلل في ضغط الكبينة لكي تحافظ على حياة الراكبين وتمدهم بالأكسحين المطلوب.

الأسئلة الشائعة