لماذا نافذة الطائرة بيضاوية

لماذا نافذة الطائرة بيضاوية

يلاحظ الكثيرون أن شكل نافذة الطائرة دائمًا بيضاوي ولا يتغير إلى شكل مربع أو مستطيل في أي طائرة، وعندما تسافر بالطائرة ستشاهد الشكل البيضاوي عن قرب وتتساءل لماذا الشكل البيضاوي وليس شكل آخر، ولكن يجب معرفة أن هذا الشكل يتعلق بسلامتك على متن الطائرة ولا يتم تصميمه عشوائيًا بل يتم اختياره بعناية لأنه له أهمية كبيرة جدًا.

• تعود سبب بياض نافذة الطائرة إلى أسباب هندسية مرتبطة بالضغط الجوي، حيث تساعد النوافذ البيضاوية في تقليل وموازنة الضغط الجوي للحفاظ على سلامة الطائرة وركابها.

أهمية نافذة الطائرة البيضاوية

• يتعلق شكل الطائرة البيضاوية بأسباب هندسية ضرورية للحفاظ على سلامة الركاب أثناء السفر بالطائرة، وليس فقط لجعل الطائرة تبدو بشكل منسق وأنيق.
• في الماضي، كان شكل نوافذ الطائرات مربعًا وتم تصنيع الطائرات بأشكال مختلفة، ولكن بعد تحطم العديد من الطائرات تبين أن سبب هذا الحادث يعود إلى شكل النوافذ.
• الضغط يؤثر بشكل كبير على تحطم وتشقق زجاج النافذة في الطائرة، مما يؤدي إلى تسرب الهواء بشكل مفاجئ واختلال الضغط والتوازن داخل الطائرة.
• تعمل النوافذ البيضاوية في الطائرة على توازن الضغط حولها، حيث لا يوجد ضغط جوي على زجاج النافذة، مما يحميها من التشقق أو الكسر ويحافظ على توازن الطائرة وضغطها.
• عندما ترتفع الطائرة إلى السماء، ينخفض ضغط الغلاف الجوي الخارجي، وكلما زاد ارتفاع الطائرة، زاد الضغط الداخلي لها، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى فقدان التوازن وتعريض حياة الركاب للخطر وربما يؤدي إلى سقوط الطائرة، ولذلك تقوم النوافذ البيضاوية بالحفاظ على توازن وضغط الطائرة.

ما الدوافع المسببة لعمل نوافذ بيضاوية

نوافذ الطائرة البيضاوية تعتبر جزءا من تدابير السلامة الشخصية للركاب وحفظ أمان الطائرة، والدوافع التي أدت إلى جعلها بيضاوية هي:

• في عام 1950، أصبحت الطائرات مكانة أساسية ومهمة في العالم، وأصبحت شركة دي هافيلاند كومت البريطانية واحدة من أكبر رواد تصميم الطائرات، وقامت بإنتاج طائرات ذات كابينة مضغوطة، والتي تمكنت من الوصول إلى أعلى سرعة ممكنة.
• قبل عام 1953، كانت نوافذ الطائرات على شكل مربع، وبعد سقوط طائرتين في ذلك الوقت، بدأ الخبراء في البحث عن سبب الحوادث وتبين أن سببها كان في شكل النوافذ المربعة، ولذلك بدأوا في استخدام النوافذ البيضاوية لتحسين سلامة الطائرات والركاب.
• في الماضي، كانت حمولة الطائرات محدودة ولم يكن هناك إقبال كبير على السفر، مما جعل عدد الركاب قليلًا، ولكن الآن، ومع زيادة الإقبال على السفر، زادت حمولة الطائرات، ونتيجة لذلك، تم تطوير هيكل الطائرات بشكل كبير، واستخدام نوافذ بيضاوية لجعل الطائرة أكثر أمانًا، وقد صرحت صحيفة إندبندنت البريطانية بأن هذا التطور الهائل حدث في هيكل الطائرات.

ضغط الهواء الجوي داخل الطائرة وخارجها

من بين الأمور الهامة التي يجب مراعاتها عند تصميم الطائرات هو الضغط الجوي داخل وخارج الطائرة، حيث يرتبط بكثير من الأمور التي تتعلق بالجسم البشري وقدرة الطائرة على التحليق بأمان، والحفاظ على سلامتها دون أي تلف. ولذلك يجب الأخذ بالاعتبار:

• يستطيع الجسم الإنسان التكيف وتحمل الضغط الجوي عند الارتفاعات التي تصل إلى 7000 قدمًا فوق مستوى سطح البحر، ولكن يصعب عليه تحمل الضغط الجوي عند الارتفاعات الأعلى من ذلك، وعند زيارة الأماكن العالية والمرتفعة لأول مرة، يواجه الإنسان صعوبة في التنفس بسبب انخفاض الضغط الجوي ونقص الأكسجين.
• يمكن أن يواجه الإنسان حالة hypoxia، وهي حالة يشعر فيها بالصداع والنعاس وعدم وضوح الرؤية، نتيجة لنقص الأكسجين وضعف الضغط الجوي عند ارتفاعه 8000 قدم عن سطح البحر.

نظام ضغط الهواء في الطائرة

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

• تم تصميم كابينة الطائرة لتناسب أعلى ارتفاع يمكن للطائرة الوصول إليه وهو 7000 قدم أو أقل، ويتم توزيع الوزن تلقائيًا.
• يتم حظر أي تغيير مفاجئ يحدث في الطائرة أثناء عملية الصعود أو النزول (الصعود أو الهبوط).
• يتم تغيير الهواء باستمرار داخل الكبينة من قبل المتخصصين لإزالة الروائح الكريهة.
• بعد تغيير الهواء، يتم سحب الهواء المضغوط بواسطة ضاغط يسمى الـ “كمبرسور” ويتم إدخاله في نظام الطائرة ثم داخل الطائرة.
• يتم إغلاق كبينة الطائرة أثناء التحليق وتعديل ضغط الهواء ليتوافق مع الضغط الجوي عند ارتفاع 8 آلاف قدم، وتعتبر هذه البيئة بيئة صناعية تشبه البيئة الطبيعية التي يعيش فيها الإنسان، ويرتاح الركاب لهذا الهواء المضغوط.

أجزاء نظام الطائرة

تتكون الطائرة من عدة أجزاء مرتبطة بالضغط الجوي وسلامة الركاب، ومن بين هذه الأجزاء:

• مصدر للهواء المضغوط: تختلف الطائرات في قسمها الخاص بالهواء، فتستخدم الطائرات المكبسية supercharger لضغط الهواء، بينما تستخدم الطائرات النفاثة compressor الموجود في المحرك للضغط على الهواء وإدخاله إلى النظام، ثم تبريد الهواء المضغوط وإدخاله في المحرك.
• جهاز تحكم بالضغط (منظم) Pressure controller – regulator : تنظم عملية الضغط داخل الطائرة وتحمي النظام داخلها.
• صمامات التدفق: تعتبر صمامات التدفق هي المسؤولة عن طرد الهواء المضغوط خارج الطائرة، كما أنها تعمل على توازن الضغط والكمية المطلوبة داخل الطائرة باستخدام مراقب الضغط المسؤول عن التحكم داخل الطائرة.
• صمامات آمانsafety vlaves: يُعدّ هذا الجزء من الأمان في الطائرة مهمًا جدًا خلال الأوقات الحرجة، حيث يُستخدم في حالة حدوث عطل في النظام أو انسداد في صمامات الخروج.
• عدادات وأجهزة ضبط Indicators and controls: يساعد هذا الجهاز الطائر في معرفة ارتفاع الكابينة والفرق بين الضغط الداخلي والخارجي، ويتيح للطيار معرفة معدل صعود أو هبوط الطائرة.

حالات الضغط الجوي في الطائرة

تتعرف على ثلاث حالات للضغط الجوي داخل الطائرة من خلال جهاز التحكم بالضغط الذي يعد جزءًا من أنظمة الطائرة، وتشمل هذه الحالات:

• حالة عدم Unpressurized: هذه حالة مستقرة للغاية للطائرة حيث يكون الضغط الداخلي للطائرة مساويًا للضغط الجوي على سطح الأرض.
• حالة التساوي Isobaric mode: في هذه الحالة، يكون الضغط في الكبينة مساويًا للضغط الخارجي للطائرة حتى ارتفاع 8000 قدم.
• حالة الإختلاف أو التباين Differential mode: تحدث هذه الحالة عندما يحدث فرق ضغط بين الكبينة الداخلية والضغط الخارجي، ويتم تحديد قيمة هذا الفرق مسبقًا.

حدوث خلل في الضغط الجوي في الطائرة

في حالة حدوث أي خلل جوي في الطائرة على ارتفاع يزيد عن عشرة آلاف قدم، أو في حالة حدوث أي تسريب للهواء، سيتم التعامل معها على النحو التالي :

• يقوم الطيار المسؤول عن الطائرة على الهبوط على الفور إلى ارتفاع عشرة آلاف قدمًا حيث يستطيع الركاب التنفس بسهولة ويكون الجو مناسب لهم.
• ثم يتعين على الطيار الهبوط في أقرب مطار.
• عندما ينخفض الطائر للارتفاع المناسب، يستخدم الطيار أقنعة الأكسجين التي تعمل تلقائيًا في حالة حدوث أي خلل في ضغط الكبينة، لحماية حياة الركاب وتزويدهم بالأكسجين اللازم.

الأسئلة الشائعة