اگر هنگام فرود یک هواپیمای جنگنده یا برخی هواپیماهای خاص را دیده باشید، احتمالاً متوجه شدهاید که گاهی بلافاصله پس از تماس چرخها با باند، یک چتر بزرگ از قسمت عقب هواپیما باز میشود.
این چتر قرار نیست هواپیما را نجات دهد؛ بلکه یک ابزار مهندسی برای کاهش سریع سرعت و کوتاهتر کردن مسافت توقف است.
چتر ترمز چگونه هواپیما را متوقف میکند؟
#پاسخ را باید در یک مفهوم ساده آیرودینامیکی به نام «پسا» یا Drag جستوجو کرد. پسا نیرویی است که در خلاف جهت حرکت هواپیما عمل میکند. هرچه مقاومت هوا بیشتر شود، نیروی بیشتری در جهت مخالف حرکت ایجاد شده و هواپیما سریعتر سرعت خود را از دست میدهد. ناسا نیز پسا را نیروی آیرودینامیکی مخالف حرکت هواپیما تعریف میکند.
چتر ترمز در واقع همین مقاومت هوا را بهشدت افزایش میدهد. هنگامی که چتر پشت هواپیما باز میشود، سطح بزرگی در برابر جریان هوا قرار میگیرد و نیروی پسا به وجود میآورد. این نیرو به هواپیما کمک میکند در فاصله کوتاهتری سرعت خود را کاهش دهد.
چرا هواپیما فقط به ترمزهای چرخهایش تکیه نمیکند؟
#هواپیماهای بزرگ و سریع انرژی جنبشی بسیار زیادی هنگام فرود دارند. تبدیل این انرژی به گرما توسط ترمزهای چرخ میتواند فشار زیادی به سیستم ترمز و لاستیکها وارد کند.
به همین دلیل، چتر ترمز میتواند بخشی از کار کاهش سرعت را بر عهده بگیرد. ناسا در آزمایشهای مربوط به سامانه چتر ترمز شاتل فضایی نیز اعلام کرده بود که این سیستم برای کاهش مسافت فرود و کاهش استهلاک لاستیکها و ترمزها طراحی شده است.
چرا همه هواپیماها چتر ترمز ندارند؟
#استفاده از چتر ترمز برای همه هواپیماها ضروری نیست. هواپیماهای مسافربری معمولاً از ترکیبی از ترمز چرخها، اسپویلرها و معکوسکنندههای رانش موتور برای کاهش سرعت استفاده میکنند.
در هواپیماهای جنگنده، شرایط متفاوت است. این هواپیماها میتوانند با سرعت بالاتری فرود بیایند و گاهی باید روی باندهای نسبتاً کوتاه متوقف شوند. در چنین شرایطی، اضافه کردن یک منبع پسا میتواند مزیت قابل توجهی ایجاد کند.
برای نمونه، ناسا در آزمایشهای F-16XL از چتر ترمز برای فرود استفاده کرده است.
چتر ترمز فقط برای فرود نیست
#کاربرد این سامانه همیشه به کاهش سرعت پس از فرود محدود نمیشود. پژوهشهای ناسا نشان دادهاند که چترهای مخصوص هواپیما میتوانند در شرایط خاص برای بازیابی هواپیما از وضعیت چرخش یا Spin نیز مورد استفاده قرار گیرند.
در یک سامانه آزمایشی ناسا، چتر میتوانست بهعنوان وسیلهای برای بازیابی هواپیما از چرخش اضطراری استفاده شود و حتی امکان استفاده از آن بهعنوان چتر ترمز برای کاهش سرعت هنگام فرود نیز بررسی شده بود.
چرا چتر از پشت هواپیما باز میشود؟
#محل نصب چتر کاملاً حسابشده است. چتر باید در نقطهای قرار بگیرد که پس از باز شدن، جریان هوای مناسبی دریافت کند و نیروی پسا را بدون ایجاد اختلال خطرناک در کنترل هواپیما ایجاد کند.
به همین دلیل در هواپیماهایی که به چتر ترمز مجهز هستند، معمولاً محفظه آن در بخش عقبی بدنه قرار دارد. پس از فعال شدن سامانه، چتر از محفظه خارج شده و در جریان هوا باز میشود.
آیا چتر ترمز همان چتر نجات است؟
#خیر. این دو سامانه وظایف کاملاً متفاوتی دارند.
چتر ترمز برای افزایش مقاومت هوا و کاهش سرعت هواپیما استفاده میشود، در حالی که چتر نجات هواپیما با هدف نجات سرنشینان یا خود هواپیما در شرایط اضطراری طراحی میشود.
برای نمونه، ناسا سامانههای چتر بالستیک را نیز بررسی کرده است که میتوانند در شرایط اضطراری، کل یک هواپیمای سبک را به سمت زمین هدایت کنند. این سامانهها با چتر ترمز هواپیماهای جنگنده تفاوت اساسی دارند.
چرا در هواپیماهای مسافربری کمتر دیده میشود؟
#هواپیماهای مسافربری به سامانههای دیگری برای کاهش سرعت مجهز هستند و طراحی فرود آنها به گونهای است که معمولاً نیازی به چتر ترمز ندارند. اسپویلرها با کاهش برآ و افزایش پسا، ترمزهای چرخ و در هواپیماهای مجهز، معکوسکنندههای رانش موتور، همگی در کاهش سرعت نقش دارند.
در مقابل، برای هواپیماهایی که باید در سرعت بالا و روی باندهای کوتاهتر متوقف شوند، چتر ترمز میتواند یک ابزار بسیار مؤثر باشد.
یک چتر ساده با یک مأموریت کاملاً مهندسیشده
#چتر ترمزی که هنگام فرود پشت یک جنگنده باز میشود شاید در نگاه اول شبیه یک چتر معمولی به نظر برسد، اما در واقع بخشی از سامانه پیچیده کنترل انرژی هواپیما است. این چتر با تبدیل سرعت هواپیما به مقاومت آیرودینامیکی، بار واردشده به ترمزها را کاهش میدهد و میتواند مسافت لازم برای توقف را کوتاهتر کند.
به همین دلیل، دفعه بعد که چنین چتری را پشت یک جنگنده دیدید، بدانید که خلبان در حال «نجات دادن» هواپیما نیست؛ هواپیما با کمک آیرودینامیک، ترمز قدرتمندتری برای متوقف شدن در اختیار دارد.
چرا هواپیما هنگام فرود چتر باز میکند؟
برای افزایش نیروی پسا و کاهش سریعتر سرعت هواپیما پس از تماس با باند.
چتر ترمز هواپیما چگونه کار میکند؟
چتر با ایجاد مقاومت در برابر جریان هوا، نیروی پسا را افزایش میدهد و به کاهش سرعت هواپیما کمک میکند.
آیا همه هواپیماها چتر ترمز دارند؟
خیر. این سامانه بیشتر در برخی جنگندهها و هواپیماهای خاص استفاده میشود و در هواپیماهای مسافربری معمولاً روشهای دیگری برای کاهش سرعت وجود دارد.
چرا جنگندهها بیشتر از چتر ترمز استفاده میکنند؟
جنگندهها معمولاً با سرعت بالاتری فرود میآیند و در برخی شرایط باید روی باندهای کوتاهتر متوقف شوند؛ بنابراین چتر ترمز میتواند به کاهش مسافت توقف کمک کند.
آیا چتر ترمز همان چتر نجات است؟
خیر. چتر ترمز برای کاهش سرعت هواپیما پس از فرود طراحی شده، اما چتر نجات برای شرایط اضطراری و نجات هواپیما یا سرنشینان کاربرد دارد.
آیا چتر ترمز باعث کاهش فشار روی ترمزهای هواپیما میشود؟
بله. بخشی از انرژی و سرعت هواپیما از طریق نیروی پسا گرفته میشود و در نتیجه فشار کمتری به ترمزهای چرخ و لاستیکها وارد میشود.
آیا میتوان چتر ترمز را هنگام پرواز باز کرد؟
بسته به نوع هواپیما و طراحی سامانه، کاربرد چتر متفاوت است؛ اما چترهای ترمز معمولاً برای مرحله کاهش سرعت پس از فرود طراحی شدهاند.
