خاموش شدن موتور برای هر وسیله پرندهای یک وضعیت اضطراری جدی است، اما بالگردها یک قابلیت مهم دارند که به آنها اجازه میدهد حتی پس از اینکه توان موتور از دست رفت، امکان فرود داشته باشند. این روش اتوروتیشن Autorotation نام دارد و در آن، روتور اصلی دیگر نیروی خود را از موتور دریافت نمیکند، بلکه جریان هوای رو به بالا از میان پرهها باعث ادامه چرخش آن میشود. به این ترتیب، بالگرد میتواند مانند یک گلایدر چرخان به سمت زمین حرکت کند.
وقتی موتور خاموش میشود، روتور چرا نمیایستد؟
در حالت عادی، موتور از طریق سیستم انتقال قدرت، روتور اصلی را به گردش درمیآورد؛ اما در صورت از دست رفتن توان موتور، یک واحد چرخ آزاد یا Freewheeling Unit بهطور خودکار ارتباط موتور با روتور اصلی را قطع میکند. این اتفاق باعث میشود روتور بتواند مستقل از موتور به چرخش خود ادامه دهد.
در همین لحظه، خلبان باید زاویه گام جمعی پرهها را کاهش دهد. در چنین وضعیتی نیروی رو به بالا و پسا کاهش پیدا میکند و بالگرد وارد نزول میشود. حرکت رو به پایین بالگرد باعث میشود هوا از زیر روتور به سمت بالا جریان پیدا کند. همین جریان هوا انرژی لازم برای حفظ دور روتور را فراهم میکند.
راز فرود بالگرد در انرژی روتور است
در اتوروتیشن، هدف فقط پایین آمدن بالگرد نیست؛ خلبان باید همزمان سرعت نزول و دور روتور را مدیریت کند. سرعت افقی یکی از مهمترین ابزارهای کنترل نرخ نزول است و مقدار مناسب آن به نوع بالگرد و شرایط پرواز بستگی دارد. در بسیاری از بالگردها، نرخ نزول در یک محدوده مشخص از سرعت پروازی به حداقل میرسد، اما عدد دقیق برای هر بالگرد متفاوت است.
نزدیک شدن به زمین، مرحله حساس اتوروتیشن است. خلبان با انجام مانور فلیر، وضعیت دماغه بالگرد را تغییر میدهد تا سرعت رو به جلو و نرخ نزول کاهش پیدا کند. همزمان، انرژی جنبشی ذخیرهشده در روتور که در طول اتوروتیشن حفظ شده است، برای کاهش سرعت نزول در لحظات پایانی مورد استفاده قرار میگیرد.
در مرحله پایانی، خلبان از گام جمعی برای مدیریت دور روتور و استفاده از انرژی باقیمانده آن جهت کاهش نرخ برخورد با زمین استفاده میکند؛ بنابراین، روتور اصلی در این شرایط فقط وسیلهای برای ایجاد نیروی رو به بالا نیست؛ بخشی از انرژی موردنیاز برای فرود را نیز در خود ذخیره کرده است.
آیا هر خاموشی موتور به فرود موفق منجر میشود؟
خیر. اتوروتیشن یک قابلیت اضطراری است، اما موفقیت آن به ارتفاع، سرعت، وزن بالگرد، دور روتور، شرایط جوی، محل فرود و زمان واکنش خلبان بستگی دارد. یکی از عوامل مهم نیز نمودار ارتفاع ـ سرعت است که محدودههایی را نشان میدهد که در آنها در صورت از دست رفتن توان موتور، انجام یک اتوروتیشن موفق دشوارتر است.
به همین دلیل، بالگرد نمیتواند صرفاً در هر ارتفاع و سرعتی موتور خود را از دست بدهد و انتظار داشت مانند یک هواپیما بهراحتی فرود بیاید. خلبان باید بلافاصله وضعیت پروازی مناسب را ایجاد کند و انرژی روتور را تا لحظه فرود مدیریت کند.
در پایان باید گفت بالگرد با موتور خاموش واقعاً پرواز موتوری نمیکند؛ بلکه با استفاده از جریان هوای عبوری از روتور و انرژی جنبشی پرهها، وارد حالت اتوروتیشن میشود. همین ویژگی یکی از مهمترین قابلیتهای اضطراری بالگرد است و به خلبان اجازه میدهد هنگام از دست رفتن توان موتور، فرصت محدودی برای انتخاب محل فرود و اجرای فرود اضطراری داشته باشد.