مقایسه هواپیمای بال بالا و بال پایین
آیا هواپیمایی که بال پایین است ایمن تر از هواپیمای بال بالا می باشد؟ بی شک هیچ ارتباطی میان این موضوع و امنیت پرواز وجود ندارد ٬ اما چرا بیشتر هواپیماهای مسافربری بال پایین می باشند.
وظیفه دیگر طراحان بال٬ تعیین محل اتصال بال به بدنه می باشد.هواپیما باید بال بالا باشد یا بال پایین؟ اثر محل قرار گرفتن بالها بر روی پایداری بسیار کم است. هواپیمای بال بالا دارای مقدار کمی پایداری بیشتر نسبت به هواپیمای بال پایین است. اما تغییرات پایداری دراثر تغییرات محل اتصال بال به بدنه درمقایسه با شیب دادن به بالها واستفاده از زاویه هفتی کم است. بنابراین انتخاب محل اتصال بال بیشتربراساس مسائل عملیاتی است و برای خلبانهای شخصی این موضوع بیشتر در آشیانه هواپیما مهم است.
بال پایین باعث داشتن دید مناسبی از آسمان برای خلبان می شود٬ بنابراین کسانی که با هواپیمای بال پایین پرواز می کنند براین عقیده هستند که داشتن این دید خوب به نسبت از دست دادن دید زمین ارزشمندتراست. خلبانان هواپیماهای بال بالا عقیده دارند که داشتن دید خوب از زمین مهم تر از دید آسمان است. کسانی که در مناطق گرم و آفتابی پرواز می کنندنیز هواپیمای بال بالا را به خاطر سایه بال در کابین ترجیح می دهند
هواپیمای بال بالا علاوه بر اینکه پایداریش کمی بیشتراست٬ این قابلیت را نیز دارد که بدنه اش نزدیک زمین قرار گیرد. هواپیماهای حمل و نقل نظامی که از این ترکیب استفاده می کنند ٬ می توانند عمل بارگیری و تخلیه بار را براحتی انجام دهند. مثال خوب در این زمینه هواپیمای C.130 هرکولس می باشد. هواپیماهای بال بالا همچنین دارای فضای بیشتری برای نصب تجهیزات برآ افزا هستند. نتیجه مطلوب دیگر آن است که تیرکهای بال می توانند در زیر بال نصب شوند بدون اینکه برنیروی برا تاثیر بگذازند.
نتیجه نامطلوب بال بالا آن است که ارابه فرود باید دربدنه نصب شوند. که این خود نیاز به اضافه کردن محفظه های برآمده ای برای جا دادن ارابه فرود دارد. نتیجه بد دیگر آن است که بدنه پایین رفته فضای باز کمتری برای دم باقی می گذارد. برای اینکه هواپیما بتواند در زمان بلندشدن بچرخد٬ بدنه باید دارای شیبی به سمت بالا باشد. که این باعث از بین رفتن فضای باز برای قرار دادن بار می شود.
بال پایین پایین باعث می شود تا جادادن ارابه فرودراحتتر باشد. ارابه فرود هواپیماهای چند موتوره که موتورهاشان از بالهاآویزان شده باید به اندازه کافی بلند باشد تا از اثر تداخل با زمین جلوگیری شود.
هواپیماهای بال پایین دارای بعضی خصوصیات مثبت از لحاظ سازه ای نیز می باشند. چون تیره طولی بال (Spar) (تیر داخلی که بال را نگه می دارد) در هواپیماهای بال پایین از زیر بدنه ومحل قرار گرفتن ممسافران رد می شود٬ یکپارچه می گردد. این باعث می شودبالی بدون ستون نگه دارنده و بدون نیاز به کابلهای نگه دارنده داشته باشیم.
در کشور ایران هم هواپیماهای ترابری بال بالا همچون IL.76 -An.72/72 - An.140 - C.130 - ATR.72 - F.50 و ... وجود دارند.
Cfit مهمترین عامل سوانح هوایی کشور
سقوط در پرواز تحت کنترل (سی اف آی تی) به سوانحی گفته می شود که طی آن هواپیماهای مختلف باری یا مسافربری ونظامی یا غیرنظامی درشرایط پرواز تحت کنترل با عوارض زمینی همچون کوه و یا حتی زمینهای پست وهموار برخورد می کنند. اینگونه سوانح در شرایطی روی می دهد که خلبان درظاهر بر تمامی موارد نظارت کامل دارد - هواپیما کاملا در کنترل اوست وهیچگونه مشکلی درسیستمهای هدایتی و سایر سیستمهای هواپیما و درواقع هیچگونه نقص فنی وجود ندارد . درسوانح سی.اف.آی.تی معمولا هواپیما درشرایطی که خدمه پروازی در وضعیتی نامطمئن نسبت به شرایط امن پروازی قراردارند با ارتفاعات یا زمین پست برخورد می کنند.به عبارتی سانحه سی.اف.آی.تی در حالی روی می دهد که خدمه پرواز از وضعیت واقعی هواپیما بیخبرند.
بسیاری از سوانح هوایی که در مرحله تقرب و یا به قولی در هنگام تقربهای غیر دقیق روی می دهدهمواره با شرایط تعریف شده درسوانح سی.اف.آی.تی هستند. ادامه کاهش ارتفاع تا زیر سقف حداقل کاهش ارتفاع بدون داشتن نقطه نشانه و نبود آگاهی از وضعیت هواپیما (یاهلیکوپتر) در هوا در نهایت به سانحه سی.اف.آی.تی می انجامد. سوانح سی.اف.آی.تی عامل بیشترین تلفات سوانح هوایی غیر نظامی جهان به شمار میروند.
سوانح متعددی در کشور ما نیز در شرایط سی.اف.آی.تی رویداده است که از آن میان می توان به سانحه بوئینگ ۷۲۷ در حوالی تهران و سی ۱۳۰ در زاهدان و آنتونف ۱۲۴ در کرمان و فوکر ۱۰۰ در اصفهان و تی بی ۲۱ دررشت و آنتونف ۱۴۰ در اصفهان در طی ۳۰ سال گذشته اشاره کرد.
جی.سی.ای.اس (GCAS)
سیستم اجتناب از برخورد با زمین (جی.سی.ای.اس) نوعی کامپیوتر اویونیک است که برای اجتناب از احتمال برخورد با زمین در مسیرحرکت هواپیما هنگام پرواز و اعلام خطر بهنگام به خدمه پرواز طراحی شده است. در حافظه این سیستم نقشه های سطح زمین حاوی اطلاعات فرودگاهی وموقعیت منطقه ای فرودگاه و ارتفاع و نیز مشخصات موانع زمینی ساخته دست بشرهمچون بناهای مرتفع ذخیره شده است.
جی.سی.ای.اس با بهره گیری از اطلاعاتی که سیستم مدیریت پرواز (اف.ام.سی) و سیستم مکانیابی ماهواره ای (GPS) و سایرسیستمهای فرعی هواپیما فراهم می آورند نقشه ای سه بعدی از مسیر پرواز تهیه می کند.
از جی.سی.ای.اس می توان به طور مدام ویا هنگام ضرورت به طور خودکار بهره گرفت و علایم آنرا می توان روی نشاندهنده رادار هواشناسی یا اطلاعات سیستم های اطلاعات پروازی (افیس) ملاحظه کرد. از آنجایی که سیستم (GPWS) فاصله زمانی تا برخورد را محاسبه می کند به نظر می رسد با GCAS که توانایی ارائه فاصله زمانی تا محل تغییر مسیر را تعیین می کند جایگزین شود. چرا که بدین ترتیب فرصت و امکان عکس العمل خدمه پرواز برای اجتناب از برخورد یک مرحله بیشتر می شود. هدف از طراحی و کاربرد GCAS اجتناب از موانع زمینی است و نه آگاهی رسانی صرف در مورد وجود آنها.
ابرهای سی بی و امنیت پرواز
قطعا زمانی که صحبت از پرواز می شود٬ صحبت از آسمان میشود٬ آسمانی که زیباست و ابرهایی که به زیبایی آن افزوده اند. در این مطلبقصد دارم در مورد ابرهای سی بی صحبت کنم و شما را از خطرات و زیبایی هایآن آگاه سازم. در تقسیم بندی ابرها جمعا ۲۷ نوع ابر موجود است که از بیناین ۲۷ نوع ٬ دو نوع آنها ابرهای سی بی می باشند که خطرناک ترین ٬ عظیمترین و در عین حال زیبا ترین ابرهای جهان می باشند. در زیر به بررسی هریکار آنها می پردازیم.
ابر کومولونیمبوی کالووس (CB3)
این ابر ها با نام تاورین سی بی معروف است٬ ابری استباران زا و بزرگ به قله هایی فوق العاده تماشایی. غلظت این ابر به مانندغلظت یک عسل غلیظ است بنابراین ابری خطرناک برای هواپیماها است.
ابر کومولونیمبوس کاپیتالوس (CB9)
این ابر که عظیم ترین ابر دنیا است به نام اسکاتر سیبی و کوهه رعد و برق معروف است.ابری فوق العاده عظیم الجثه که به مانند یکماشین الکتریکی فوق العاده پرقدرت از یک طرف رطوبت هوا را می مکد و از طرفدیگر میلیون ها لیتر آب را در هر ثانیه به زمین می کوبد.این ابر که غلظتیمانند یک عسل درون یخچال دارد مولد رعد و برق است٬ بنابراین ابری پرخطرولی زیباست.
قطعا با توصیف هایی که از ابرهای سی بی شد٬ خطرات آنهابرای یک هواپیما مشخص گردید. به عنوان مثال دمای اطراف یک ابر سی بی درحال باریدن باران٬ گاهی به ۲۰- می رسد. پس کافی است یک جسم خارجی مانندهواپیما بخواهد از آن عبور کند٬ یخ می زند و مانند یک قالب یخی آهنی ظاهرخواهد شد. رعد وبرق سی بی تایپ ۹ نیز به قسمتهای مهم یک هواپیما از جملهنویز رادار و INST آسیب وارد می کند هر چند که توسط برق گیر هواپیمامقداری از برق دفع می شود. بنابراین خلبان ها سعی می کنند از ورود و نزدیکشدن به ابرهای سی بی خودداری نمایند. برای مثال یک خلبان سعی می کند حداقل ۲۰ مایل از یک ابر سی بی دورتر بماند و برای عبور از میان دو ابر سی بیفاصله حداقل ۴۰ مایل را انتخاب می ماید تا از گزند رعدوبرق Thunder Storm در امان بماند.
سوانح هوایی غیرنظامی ایران
تاریخ سانحه
شرکت هواپیمایی
نوع هواپیما
سال ساخت
شماره ثبت
مسافر/کشته
محل
دلیل
FEB 1993
ایران ایرتور
Tu.154M
۱۹۹۱
EP-ITD
131/131
نزدیکی تهران
برخورد با Su.22
OCT1994
آسمان
F.28
۱۹۷۳
EP-PAV
۶۶/۶۶
نطنز
نقص فنی
MAR1996
ایران ایرتور
Tu.154M
۱۹۹۳
EP-ITC
۱۷۸/۰
تهران
خروج ازباند/خطای خلبان
JUN1996
هما
B.727
۱۹۷۵
EP-IRU
۷/۴
رشت
برخوردبازمین/خطای خلبان
JAN1998
هما
F.100
۱۹۹۰
EP-IDC
۱۱۳/۰
اصفهان
فرودسخت/خطای خلبان
FEB2000
هما
A.300
۱۹۷۹
EP-IBR
-/0
تهران
برخوردباC.130
JUL2000
آسمان
F.28
۱۹۸۱
EP-PAU
-/0
اهواز
فرودسخت/خطای خلبان
MAY2001
فراز قشم
Yak.40
۱۹۷۷
EP-TQP
۲۹/۲۹
گرگان
برخورد کوه/خطای خلبان
FEB2002
ایران ایرتور
Tu.154M
۱۹۹۱
EP-MBS
۱۱۹/۱۱۹
خرم آباد
برخوردبه کوه/ خطای خلبان
FEB2002
کیش ایر
Tu.154M
۱۹۸۷
EP-LBX
-/۰
مشهد
فرودسخت/خطای خلبان
FEB2004
کیش ایر
F.50
۱۹۹۳
EP-LCA
۴۶/۴۳
شارجه
نقص فنی
APR2004
هما
B.747
-
EP-IAC
-/0
پکن
نقص فنی
MAR2005
ماهان
A.310
-
F-OJHH
۹۱/۰
تهران
خروج ازباند/ خطای خلبان
APR2005
ساها
B.707
۱۹۷۶
EP-SHE
۱۶۹/۳
تهران
نقص فنی/ خطای خلبان
تشکیل یخ بر روی بال و مسئله ایمنی پرواز
بالی که طراحی آن به گونه ای بوده تا ابتدا از لبه فرار دچار واماندگی شود٬ ممکن است این خصوصیت را با پرواز در شرایط یخبندان از دست بدهد. یخ بر روی هواپیماهای که در هوای مرطوب و در یک محدوده دمایی پرواز می کنند به وجود می آید . ذرات آب فوق سرد با بال برخورد می کنند و شبنم یخ زده ای را تشکیل می دهند که زبر و تیره است. آبی که درجه حرارت بیشتر دارد به بال برخورد می کند و یخ شفافی را به وجود می آورد که صاف و روشن است. یخ حاصل شده ترکیبی از یخ روشن (Glaze) و شبنم یخ زده (Rime) است.
ترکیب یخ به وجود آمده نتایج منفی متعددی برای بال در پی دارد.
اول اینکه شکل بال و در نتیجه خصوصیات واماندگی آن را تغییر می دهد. به طور کلی بال یخ زده در زاویه حمله منتری نسبت به بالی که دچار یخ زدگی نشده است و به همچنین سریع تر دچار واماندگی می شود. بنابراین برای خنثی کردن اثر آن خلبان باید زاویه حمله را افزایش دهد. درنهایت زاویه حمله مورد نیاز برای حفظ پرواز به زاویه حمله واماندگی جدیدی می رسد و هواپیما دیگر قادر به ادامه پرواز نیست٬ تاثیر دیگر یخ٬ افزایش نیروی پسا ٬ هم از نوع القایی و هم از نوع مزاحم است که در زیر هریک را جداگانه شرح می دهیم. نتیجه آن است که توان مورد نیاز افزایش می یابد. یخ همچنین باعث افزایش وزن و بارگذاری روی بال می شود.
پسای القایی: پسایالقایی همیشه مهمترین عنصری است که با نیروی برآ همراه بوده و مقدار آنمستقیما به زاویه حمله بال بستگی دارد. یعنی زاویه حمله بیشتر٬ پسایالقایی بیشتر تولید می کند
پسای مزاحم: پسای مزاحمشامل هرگونه پسایی است که هواپیما ایجاد می کند٬ به استثنای نیروی پساییکه مستقیما از نیروی برآ به وجود می آید. این نوع پسا ٬ بر اثر گسستگیجریان هوا از اطراف سطوح بوجود می آید.
پایداری استاتیکی و نقش آن در ایمنی پرواز
پایداری استاتیکی (Static Stability )
سه نوع پایداری استاتیکی وجود دارد. این پایداریهاشامل پایداری استاتیکی٬ ناپایداری استاتیکی ( Statically unstable) و خنثی ( Neutarl ) است. هرسه نوع در شکل نشان داده شده اند.توپ داخل ظرف معرفپایداری استاتیکی است اگر آن را از موقعیت اولیه خود جابجا کنیم٬ تمایل بهبازگشت دارد.
افزایش شیب دیوارخ های ظرف باعث افزایش پایداری میشود. اگر ظرف را برعکس کنیم ناپایداری استاتیکی حاصل می شود. چنانچه توپاز مرکز ظرف جابجا شود٬ تمایل به ادامه مسیر دارد. توپ موجود بر روی میزصاف معرف پایداری خنثی است.اگر توپ از وضعیت اولیه خود منحرف شود٬ تمایلبه ماندن در وضعیت جدید خود را دارد.
برای یک هواپیما٬ پایداری استاتیکی بدان معنی است کهاگر توده ای از هوا یا جریان متلاطم هوا باعث تغییر در حالت فعلی مانندجهت آن بشود٬ یک نیروی بازگرداننده در آن به وجود می آید. هواپیماهایهوانوردی عمومی و یا تجاری٬ اگر بدرستی متعادل(Trim) شده باشند٬ پس ازبرخورد با توده متلاطم هوا و یا تغییرات ناگهانی در سطوح کنترل ٬ به پروازمستقیم الخط یکنواخت باز می گردند. مواردی اتفاق افتاده که خلبان در حینپرواز به خواب رفته است و هواپیما بدون استفاده از خلبان خودکار (Autopilot) به کروز خود ادامه داده است. حتی لیندبرگ در طول پروازانفرادی خود بر فراز آتلانتیک به خواب کوتاهی فرو رفت ٬ اما وی زنده ماندتا به نقل پرواز خود بپردازد.
پایداری با تعادل نباید اشتباه گرفته شود. هواپیمازمانی متعادل است که گشتاور ( Torque ) خالصی به آن وارد نشود. پایداری٬تمایل هواپیما به بازگشت به وضعیت قبلی خود پس از مواجه با اغتشاش است.
پایداری طولی٬ تمایل هواپیما به بازگشت به یک وضعیت پیچ خاص پس از مواجه با اغتشاش است.
Atc و افزایش ایمنی پروازها(قسمت اول)
پس از اختراع برادران رایت آنچنان تعداد هواپیما ها زیاد شد که موضوع کنترل آنها و جلوگیری از تصادم وسایل پرنده در فضا٬ به موضوعی حیاتی تبدیل شد. فرودگاههای اولیه فقط از وسایل ساده ناوبری بهره می گرفتند و با گسترش روز افزون صنعت هواپیمایی نیازمند سیستمی بودند که بتواند مدیریت ترافیک راه های بین شهری و مدیریت در نشست و برخاست هواپیماها را به عهده بگیرد.
سیستم IFF
IFF سیستم پیشرفته ای است که در طی جنگ جهانی دوم تاثیر به سزایی در شناسایی هواپیماهای دوست از دشمن ایفا کرد. در واقع سیستم IFF یک ترانسپوندر (بیکن) هواپیما است و این ترانسپوندر به سوالات پرسشی ایستگاه زمینی با ارسال پایخ جوای می دهد که این جواب می تواند به روشهای مختلفی رمز گردد. اگر چه اصول ساده ای بر این سیستم حاکم است ولی سعی و کوشش وسیعی شده که سیستم IFF محرمانه باقی بماند.
IFF پس از جنگ جهانی دوم گسترش یافت تا جایی که فرودگاه ها برای گسترش بیشتر ٬ امیدهای تازه ای یافتند. هدف از ترانسپوندر تسهیل در ترافیک های هوایی توسط رادار است. این سیستم سیگنال صفحه رادار را تقویت کرده و شناسایی را موثر تر می کند و حوزه عمل رادار را وسیع تر کرده و به کنترل کننده های ترافیک هوایی امکان می دهد که بتوانند به شکل موثر تری هواپیماها را هدایت و از تصادم آن ها جلوگیری کرده و هواپیماهای گم شده را پیدا کنند . در این سیستم هواپیما به طور خودکار ارتفاع و دیگر اطلاعات پروازی خود را
ارسال می کند.
رادارهای ناظر ابتدایی
رادار های اولیه که از آن به نام "رادارهای ناظر ابتدایی" نام می بریم بدون همکاری با هواپیما عمل می کنند.
در این رادارها یک لامپ مگنترون یک پالس را با انرژی زیاد که دارای یک بیم باریک در آنتن می باشد٬ انتشار می دهد. انرژی منتشر شده در فضا متناسب با توان دوم فاصله٬ تضعیف می شود و انرژی تضعیف شده به هدف می رسد:
K ضریبی است که به مشخصات آنتن٬ مقدار تضعیف اتمسفری و غیره بستگی دارد. اکنون بخشی از انرژی رسیده به هدف به سمت رادار باز می گردد. این انرژی بازگشتی نیز متناسب با توان دوم فاصله تضعیف می شود:
در این رابطه Kُ به سطح مقطع راداری هدف و مقدار تضعیف اتمسفری و غیره بستگی دارد.
ملاحظه می کنیم که سیگنال برگشتی از هدف٬ با توان چهارم فاصله بین هدف و رادار رابطه معکوس دارد و به شدت تضعیف می گردد٬ لذا باید توان امواج ارسالی زیاد باشد. هنگامی که انرژی بازگشتی از هدف به علت دوری هدف ضعیف باشد٬ تحت تاثیر نویز قرار گرفته و در صفحه رادار ایجاد نقاط روشن به نام برفک می کند و هدف دارای نقاط تاریک و روشنی نیز می شود. از محدودیت های رادارهای ناظر ابتدایی این است که امکان تشخیص هواپیمای خاصی را از سایر هواپیماها در شرایط عادی ندارد. بدین منظور رادارهای ناظر ثانویه پدید آمدند.
Atc و افزایش ایمنی پروازها(قسمت دوم)
رادارهای ناظر ثانویه
رادارهای ناظر ثانویه که سابقاً با نام سیستم تشخیصدوست از دشمن(IFF) نیز نامیده می شدند و کاربرد نظامی داشتند اکنون گسترشیافته و مراقبت هوایی از هواپیماهای غیر نظامی را نیز بر عهدا دارند. دستگاههای که به این منظور توسط هواپیما حمل می گردند ترانسپوندر نامیدهمی شوند. رادارهای ناظر ثانویه (SSR) مکمل نسل اول رادارها (PSR) بوده واز سه آنتن که محور چرخ آن ها مشترک است استفاده می نمایند. یکی از این سهآنتن مربوس به رادار ناظر ابتدایی و دو آنتن دیگر مختص رادار ناظر ثانویهمی باشند و چرخش آنها انتشار امواج الکترومغناطیسی را در راستا و جهت مشخصبه همراه دارد.
رادار ناظر ثانویه گروه پالسهایی را به سمت هدف ارسال می کند و توان سیگنال رسیده به هدف٬ با توان دوم فاصله رابطه معکوس دارد. سیستم موجود در هواپیما به نام ترانسپوندر پالسهای ارسالی را شناسایی کرده و در پاسخ به آن٬ گروه پالسهایی را به سمت رادار ناظر ثانویه ارسال می کند. از آنجا که سیگنال بازگشتی و پاسخ داده شده به رادار ناظر ثانویه ٬ از انعکاس ضعیف امواج الکترومغناطیسی به هواپیما پدید نیامده بلکه از انتشار اواج تولیدی توسط ترانسپوندر مستقیماً بدست آمده است٬ قدرت سیگنال رسیده به رادار متناسب با معکوس توان دوم سیگنال قوی ارسالی از ترانسپوندر است. این باعث می شود که ضریب تقویت قدرت در تمام فواصل ٬ ۲۰ dB افزایش پیدا کند. با این وصف ملاحظه می شود امکان شناسایی اهداف بسیار دورتری برای ایستگاه زمینی فرآهم آمده است.
تجهیزات زمینی استفاده شده با ترانسپوندر همانند سوال کننده ای مجزا از رادار ابتدایی شناخته می شود. این رادار پرسشگر بر روی آنتن رادار ابتدایی سوار شده و با آن چرخش می کند. فرکانس استاندارد پرسش 1030MHz و فرکانس پاسخ ترانسپوندر هواپیما 1090MHz است. پهنای بیم آنتن پرسش گر پهن تر از رادار مربوطه (PSR) است و ترانسپوندر هواپیما در پاسخ به آن ٬ از آنتن همه جهته استفاده می کند.
وجود رادار ابتدایی برای تشخیص حضور هواپیماهایی کهفاقد ترانسپوندر بوده یا ترانسپوندر آن دارای نقص فنی باشد ضروری است. دراین صورت نمایشگر صفحه رادار اهداف هوایی را فقط به صورت نقاطی روشن نمایشمی دهد و در صورت وجود ترانسپوندر و به سبب پهنای بیم بیشتر آنتن٬ترانسپوندر کمی قبل و کمی بعد از اینکه جهت رادار پرسشگر مستقیماً به طرفهواپیما قرار گیرد پاسخ خواهد داد. لذا نمایش گر رادار٬ اهداف مذکور را بهشکل یک پاره خط کوتاه نمایش می دهد.
پاسخ ترانسپوندر هواپیما شامل گروه پالسهایی است که میتواند اطلاعاتی از قبیل ارتفاع٬ شماره شناسایی هواپیما٬ مقدار سوخت باقیمانده ارسال اطلاعات سوخت هواپیما در ترانسپوندرهای بلوک شرق ممکن استو وضعیت اضطراری را به ایستگاه زمینی گزارش دهد و در صورت ارسال٬ اطلاعاتفوق در کنار هواپیمای نمایش داده شده در صفحه رادار٬ درج می گردد.
Atc و افزایش ایمنی پروازها(قسمت سوم)
پرسش از ترانسپوندر
پرسشهای رادار ناظر ثانویه توسط زوج پالسهای P1 و P2 بر روی فرکانس 1030MHz ارسال می شود فاصله زمانی بین پال های مذکور نمایان گر یک پرسش مخصوص است.
پرسشگر٬ پرسش خود را به یکی از چهار حالت A ٬ B ٬ C و D مطرح می کند. در حالتA و B هویت هواپیما مورد سوال قرار می گیرد. بسیاری از کشورها برای شناسایی فقط از حالت A استفاده می کنند. با آمدن پرسشهای حالت AیاB ٬ترانسپوندر به ارسال اطلاعات شناسایی هواپیما از جمله نام و شماره شناسایی که توسط خلبان قبلآ روی دستگاه تنظیم شده است٬ مبادرت می کند. بسیاری از ترانسپوندر ها فقط در حالت A و C کار می کنند و این دو حالت برای عملکرد صحیح یک ترانسپوندر تقریبآ کافی به نظر می آید. حالت B در مواقعی به کار می رود که به علت خرابی٬ ترانسپوندر حالت A کار نکند و اغلب استفاده نمی شود. در حالت C ارتفاع هواپیما مورد سوال قرار می گیرد. در این صورت هواپیما ٬ ارتفاع خود را به زمین گزارش می کند. حالت D فعلآ کاربردی ندارد.
ترانسپوندر هواپیما تنها به پرسش هایی که در امتداد اصلی آنتن ایستگاه زمینی ارسال می شود٬ پاسخ می دهد. اگرچه آنتن رادار پرسشگر ٬ یک جهته استاما علاوه بر راستای اصلی انتشار( Main Lobe) در جهات مختلف به صورت راستاهای جانبی (Side Lobe) نیز منتشر می شود که دارای قدرت بسیار کمتری از انتشار در راستای اصلی است.
هواپیمایی که با فاصله کم از ایستگاه زمینی در راستای میدان های فرعی قرار گیرد خود را در معرض پرسش دیده و به پرسش های ایستگاه زمینی پاسخ خواهد داد و ایستگاه زمینی که فقط منتظر پاسخ اهداف در راستای اصلی آنتن خود است٬ وجود هواپیما را در نقطه ای اشتباه بر صفحه نشان دهنده رادار ثبت و آشکار می کند.
برای رفع این مشکل و برای اطمینان از پاسخ گویی هواپیما در راستای اصلی انتشار از سیستمی موسوم به حذف کننده میدان های فرعی (SLS) استفاده می کنند. با این توصیف سیستم ATC شامل رادار ناظر ابتدایی و رادار ناظر ثانویه است و می تواند کنترل ترافیک هوایی را برای هواپیماهای نظامی و غیرنظامی و هواپیماهای فاقد ترانسپوندر بر عهده گیرد. آنتن ناظر رادار ابتدایی (PSR) و آنتن اصلی رادار ناظر ثانویه (SSR) یک جهته بوده و آنتن سوم (SLS) همه جهته است. این آنتن بدلیل وجود شیار در راستای اصلی انتشار موج٬ دارای الگوی تشعشع کادیوئید می باشد.
ترکیب توان تشعشع یافته پالس های P1 و P2 سبب می شود دامنه پالسهای P1 در راستای انتشار اصلی رادار بیشتر و در دیگر راستاها کمتر باشد. لذا ترانسپوندر دامنه پالسهای P1 و P2 را با یکدیگر مقایسه کرده و در صورتی که در راستاهای اصلی انتشار باشد به پرسش پاسخ می داده و اگر در راستاهای فرعی باشد به پرسش پاسخ نمی دهد.
روشنایی باند و امنیت فرود (قسمت اول)
باندهایمورد استفاده در شب طوری طراحی شده اند که سیستم های روشنایی متفاوت وضعیتباند را برای ما کاملآ مشخص می کند . وقتی در ابتدای یادگیری پرواز هستیم٬پیدا کردن فرودگاه کار چندان آسانی نیست٬ زیرا درگیر مشکلات یادگیری پروازمی باشیم ٬ حتی ممکن اهس باند طولانی در جلوی ما باشد و زیر بالهایهواپیما ولی آنرا بخوبی تشخیص ندهیم٬ این امر ترس و تنش روحی را در مابالا می برد ٬ بخصوص در اولین پرواز مستقل ناوبری ( بین شهری ) این تنشبسیار زیاد است.
همچنانکه تجربه کسب کردیم راحتتر فرودگاه را پیدا می کنیم. به تدریج چشمان ما باهوشیاری و زرنگی خاصی دنبال نقاط کلیدی می گردد. مثل یک محل باز میانانبوه درختان یا نقطه ای خاص روی افق که فرودگاه را در آن محل نشانه گزاریکرده ایم و یا قسمت خاصی از شهر که از دور تغییری در آن هویدا باشد٬ درپرواز شب ما نیاز به درک بیشتری داریم ولی بتدریج که ساعات پروازی افزایشمی یابد٬ خواهیم دید که یافتن فرودگاه در شب از پیدا کردن آنها در روزآسان تر است.
قبلاز طرح ریزی ٬ جهت پرواز به هر منطقه ای باید نقشه های آن منطقه را بررسیکنیم. چنانچه فرودگاه مجهز به تجهیزات پرواز در شب باشد در بالای نشانهفرودگاه علامت (*) دیده می شود. معمولآ می توانیم اطلاعات لازم دربارهچراغهای یک فرودگاه را از چند منبع جستجو کنیم. در مورد انواع چراغها وچگونگی عملکرد آنها در فرودگاه یا روی باند در بخش راههاب فرودگاهی در جلداول کتاب " را های هوایی چپسن" یا در جلد دوم همین کتاب در چارتهایفرودگاهی یا چارتهای تقرب ٬ اطلاعاتی را می توان کسب نمود. در هر کشوریکتابی به چاپ می رسد. این کتاب AIP شامل سه بخش است که بخش سوم آن مربوط به اطلاعات فرودگاهی است در یکی ازجدولهای اطلاعاتی این کتاب تمامی اطلاعات مربوط به سیستم روشنایی وچراغهای باند فرودگاهها آمده است . این اطلاعات سبب می شود که در تاریکیشب مسیرتان را مثل روشنایی روز پیدا کنید.
روشنایی فرودگاه در شب
بسیاری از فرودگاهها دارای چراغی گردان به نام " بیکن " هستند ٬ این چراغ به خلبان کمک می کند تا در شب هم بتواند پرواز با دید (VFR) انجام دهد (البته این نوع پرواز در ایران انجام نمی شود مگر با مجوز موققی که از طرف استاندارد پرواز صادر می شود) این چراغ گردان ٬ از ۱ تا ۱۰ درجه بالای افق قابل دیدن است. معمولآ این چراغ از فاصله ۱۰ مایلی فرودگاه (بسته به وضعیت هوا ٬ قابل دید است)
این چراغ در فرودگاههای غیر نظامی به رنگ سفید و سبز - به طور متناوب ۲۴ الی ۳۰ مرتبه در دقیقه چشمک می زند ولی در فرودگاههای نظامی به ازای هردو چراغ سفید چشمک زن٬ یک چراغ سبز چشمک می زند.
تمام فرودگاهها دارای چراغ گردان بیکن نیستند٬ چنانچه علامت (*) بالای سمبل فرودگاه در نقشه های مسیر پروازی و علامت ستاره ای داخل دایره ای کوچک در نقشه های فرودگاهی دیده شود ٬ فرودگاه مربوطه دارای این چراغ است. این چراغ معمولآ از آغاز تاریکی هوا تا طلوع سپیده فعال می باشد . مدت زمان دقیق روشنایی آنها را راهنمای فرودگاهی جلد اول کتاب راه های هوایی جپسن و در کتاب هوانوردی هر کشور AIP قید شده است. ممکن است بعضی اوقات این چراغ بیکن در ساعاتی از روز که شرایط پروازی فرودگاه مناسب پرواز با دید نیست روشن شود.
در ادامه مقاله به موضوعاتی از قبیل : سیستمهای روشنایی باند ٬ کنترل چراغها توسط خلبان ٬ چراغهای مشخص کننده ٬ تجهیزات پیشرفته تر و دقیق تر و چراغهای تقرب به باند خواهیم پرداخت.
روشنایی باند و امنیت فرود (قسمت دوم)
سیستم روشنایی باند
باندهای که برای پرواز شب مجهز می شوند ٬ دارای سیستمروشنایی متفاوتی هستند که وضعیت و موقعیت باند را مشخص می کنند. مهمترینچراغهای فرودگاهی چراغهای لبه باند است ٬ این چراغها سفید رنگ هستند وکنار باند و به فاصله ۲۰۰ پا از همدیگر قرار گرفته اند . آنها مرز بینباند را با قسمت های دیگر مشخص می کنند.
این نوع چراغها عمومآ در فرودگاههای دنیا نسبت به شدتنوری که ساطع می کنند به سه دسته نور پایین ٬ نور متوسط و نور بالا تقسیممی شوند. "نوربالا" برای مشخص کردن باند از نقاط دورتر می باشد. ولی درتقرب نوع کوتاه بیشتر خلبان ها ترجیح می دهند نورهای پایین یا متوسطاستفاده کنند. عمومآ مراقب پرواز در برج مراقبت تدابیر لازم را جهت تنظیمو روشن کردن این چراغها را به عمل می آورد. وی بسته به شرایط محیطی واینکه بخواهد کدام باند را فعال کند٬ چراغها را روشن و تنظیم می کند٬ زیراممکن است فقط یک باند فعال باشد.
عمومآ چراغهای دوسر باند دو طرفه هستند و رنگ آنهابستگی به این دارد که شما از کدام جهت برای تقرب و نشستن به سوی باند حرکتمی کنید٬ در همان سمت چراغهای سبز را می بینید و در انتهای باند چراغهایقرمز دیده می شود . چنانچه جهت معکوس باند را برای نشستن انتخاب کنیم ٬چراغهای قرمز حالا سبز دیده می شود و چراغهای سبز ٬ بالعکس٬ قرمز دیده میشود. اگر آستانه باندی که جهت تقرب و نشستن مورد نظر است جابجا شود وجلوتر روی باند واقع شود از ابتدای باند چراغهای سبز رنگ تا محل جدیدی کهآستانه جدید باند آغاز می شود امتداد می یابد.
چراغهای آبی رنگ برای مرز مسیر "تاکسی وی" یا مسیر خزشهواپیما و رمپها استفاده می شود. به جز در موارد اضطراری این خطای محض استکه خلبان در محلهایی که چراغ آبی مشاهده می کند٬ نشست و برخاست کند.
کنترل چراغها توسط خلبان
بسیاری از فرودگاهها که برج مراقبت ندارد دارایچراغهایی هستند که توسط خلبان قابل کنترل می باشد.خلبان به صورت انتخابیمی تواند در شعاع حدود ۵ مایلی فرودگاه چراغها را روشن و شدت نور آنها راتنظیم کند٬ فرودگاههایی که مجهز به این سیستم می باشند دارای فرکانس خاصیمی باشد که اگر سیستم رادیویی هواپیما روی این فرکانس تنظیم شود خلبان میتواند به وسیله ارسال سیگنال رادیویی ٬ روشن شدن چراغها و تنظیم نور آنهارا کند.
در بعضی از فرودگاهها حتی چراغهای تاکسی وی را روی این سیستم قرار می دهند و معمولآ سیستم کنترل چراغها توسط خلبان در کلیه فرودگاههای دنیا روی فرکانس مشخصی صورت می گیرد ٬اما گاهی استثنا نیز وجود دارد٬ زیرا ممکن است دو یا چند فرودگاه نزدیک به هم وجود داشته باشد و فعال نمودن سیستم روشنایی یک فرودگاه باعث اختلال در سیستم روشنایی فرودگاه دیگر شد. بنابراین بالااجبار فرکانسهای دیگری را برای فرودگاههای مجاور در نظر می گیرند . یکی از موارد آمادگی قبل از پرواز شبانه یافتن فرکانس مربوط به کنترل سیستم روشنایی از کتاب راههای هوایی جپسن می باشد. در کشور ایرا این سیستم هنوز نسب نشده است.
روشنایی باند و امنیت فرود (قسمت سوم)
چراغ هاي مشخص كننده
ديد بعضي از فرودگاهها در شب گاهي مشكل مي باشد . به دليل اينكه در شب دريايي از چراغهاي شهر موج مي زند . گاهي باند ها از دور شيب دار به نظر مي رسند. و يا حتي از ديد پنهان مي شوند٬ به همين جهت در گوشه هاي ابتداي باند از سمتس كه تقرب مي كنيم در چراغ پرنور كه همزمان چشمك مي زنند نصب شده تا به خلبان كمك كند ابتداي باند و جهت باند را راحتتر پيدا كند. در فرودگاههايي كه مجهز به سيستم كنترل روشنايي توسط خلبان مي باشند معمولآ اين چراغهاي چشمك زن با فعال شدن سيستم كنترل عمل مي نمايد. ولي به دليل نور خيره كننده اي كه اين چراغها دارند ٬ وقتي خلبان در انتهاي فاز تقرب و نزديك به ابتداي باند مي شود اگر بخواهد سيستم روشنايي را روي نور كم تنظيم كند معمولآ اين چراغهاي چشمك زن خاموش مي شوند.
تجهيزات پيشرفته تر و دقيق تر
در فرودگاههاي پيشرفته امروزي علاوه بر اين تجهيزات ٬ طراحي شكل ويژه آنها نيز كمك مي كند تا خلبان در پرواز با دستگاه (بدون ديد) يا حتي پرواز با ديد نشست و برخاست و يا دويدن هواپيماها بر روي باند را با ايمني بيشر انجام دهد.
باند هايي كه مجهز به تقرب دقيق مي باشند بويژه فرودگاههاي بزرگ اغلب داراي چراغهاي خط مركزي در باند هستند كه اين چراغها دقيقآ در مسير نسب شده اند كه هواپيماها بايد روي آنها حركت كنند. چراغهاي خط مركزي باند و آستانه باند وقتي كه تقرب با دستگاه انجام مي شود بايد روشن باشند و در ديد كمتر از نيم مايل هم قابل ديدن باشند.
چراغهاي خط مركزي از 75 پايي آستانه باند شروع شده و فاصله بين آنها 50 پا است و در يك رديف در مركز و طول باند امتداد مي يابند.خلبانها حين نشست و برخاست اگر دقيقآ روي خط مركزي باند حركت كنند ٬ انتظار دارند كمي بالا و پايين بروند جرا كه چرخ جلوي هواپيما روي چراغهاي نصب شده روي خط مركزي باند حركت مي كند.البته اين نوع چراغ در جز باند فرودگاه امام در باند هاي فرودگاههاي ايران نصب نگرديده است. محلي كه چرخهاي اصلي هواپيما باند را لمس مي كند منطقه خاصي است كه داراي چند رديف چراغ مي باشد. اين منطقه در اولين 3000 پاي خط مركزي باند مي باشد.
چراغهاي باند اغلب طوري طراحي شده اند كه طول باقيمانده باند را نشان دهد. اين مطلب در شب يا در ديد كم ٬ خلبان را در قضاوت ياري مي نمايد. همچنين شناخت چراغهاي مركزي 2000 پاي آخر باقيمانده هاي باند كه دو طرفه عمل مي ناميد و شناخت چراغهاي طول باند در شرايط فوق اهميت بسزايي دارد. خلبان از فاصله 2000 تا 10000 پايي آخر باند را در خط مركزي به تناوب چراغهاي قرمز و سفيد مي بيند.
در 1000 پاي آخر باند فقط چراغهاي قرمز ديده مي شود.
Selcal و کاربرد آن در هوانوردی
با اینکه دنیای امروزی با وجود سیستمهای ماهوارهای و فراوانی وسایل ارتباطی جایی برای استفاده از وسایل قدیمی نگذاشته، اما کاربری خوب بعضی از این تجهیزات، هنوز استفاده از اینگونه وسایل را لازم کرده است .
یکی از این وسایل ارتباطی استفاده از دامنه فرکانسی HF میباشد که به علت شلوغی فرکانس و صدای پسزمینه، جای خود را به سیستمهای جدید داده است، اما امکان دسترسی مطمئن، راحت و کم هزینه، هنوز شرکت های هواپیمایی را برای استفاده از این دامنه فرکانسی راغب کرده است.
میدانیم که دامنه HF نسبت به پدیدههای جوی رفتار متفاوتی از خود نشان میدهد، و بسته به رطوبت و دیگر پدیدههای جوی، تقویت شده و گاهی میتواند تا نیمی از مسافت کره زمین را تحت پوشش خود قرار دهد این توانایی، این امکان را میدهد که شرکتهای هوایی با هزینه کمتر و امکان دسترسی بالاتر بتوانند آنرا به عنوان یک وسیله ارتباطی مورد استفاده قرار دهند. اما چنان که گفته شد Unreliable بودن و گاهی حجم بالای استفاده از این فرکانس باعث میشود که خلبان آنرا بهصورت Silent و یا در Mode Stand by قرار دهد که این امر نیز باعث کاهش کارآیی خوب آن میشود.
برای رسیدن به نتیجه بهتر، در بند 18 طرح پرواز (Flight plan) یک کد چهار حرفی بهنام SELCAL نوشته میشود که مخفف عبارت (selective calling system) میباشد، با وارد کرن این کد به سیستم، در مواقعی که دیسپچ (واحد عملیات شرکت هوایی) نیاز به برقراری ارتباط با خلبان را دارد، با ارسال سیگنالی خلبان را از قصد خود برای برقراری ارتباط آگاه میسازد که معمولا این آگاه سازی بهصورت روشن شدن چراغ ویا صدای هشدار دهنده (مانند صدای بوق) باعث میشود که خلبان، سیستم را به حالت فعال (Active) درآورده و با واحد مربوطه ارتباط رادیویی برقرار کند.
================================
تدوین : مهندس امانپور، کنترلر مراقبت پرواز فرودگاه تبریز