ما هي السرعة الجوية والسرعة الأرضية

عددٌ كبيرٌ من الرحلات الجوية تُنظم شهريًّا حول العالم، وغالبية روادها لا يدركون حجم الحسابات التي تستغرقها كل رحلةٍ منذ إقلاع الطائرة حتى هبوطها، فعلى أبسط الأصعدة التي يمكن الحديث عنها موضوع سرعة الطائرة التي يعتقدها البعض لا تتجاوز قيمة القراءة التي يُظهرها المؤشر في غرفة القيادة، إلا أنّ الأمر يتجاوز ذلك بكثيرٍ فهنالك مجموعةٌ من السرعات الواجب أخذها بعين الاعتبار مثل السرعة الجوية والسرعة الأرضية.

إنّ السرعة المهمة فعليًّا عند إقلاع الطائرة هي السرعة النسبية بين هذا الجسم الطائر والهواء وهو ما يطلق عليه السرعة الجويّة، وفي حقيقة الأمر لا يمكننا قياس السرعة الجوية هذه فقط من خلال وجودنا على سطح الأرض، إذ لحسابها لا بد من أن نأخذ بعين الاعتبار كل من السرعة الأرضية وسرعة الرياح.

تسمى سرعة الطائرة عندما يتم حسابها بالنسبة لسطح الأرض بالسرعة الأرضية.

تتشكل الرياح علميًّا عندما يتحرك الهواء من مكانٍ ذو ضغطٍ مرتفعٍ إلى مكانٍ ذو ضغطٍ منخفضٍ، إذ يحدث ذلك نتيجة التغيرات الحرارية الحاصلة على ارتفاع 10 متر من سطح الأرض. ويمكن تعريف الرياح على أنها عبارةٌ عن الحركة الأفقية للهواء إذ يتم تحديد مواصفاتها من خلال معرفة كل من سرعتها واتجاهها، على أن يتم الأخذ بعين الاعتبار أنّ اتجاه الرياح يتم قياسه بالنسبة إلى الشمال الحقيقي وليس الشمال المغناطيسي الأمر الذي قد يسبب لغطًا كبيرًا.

ويتم تقديم تقريرٍ حول ما سبق من مكان هبوب الرياح، حيث يتم تقدير سرعة الرياح باستخدام واحدة (العقدة)، كما يتم تحديد سرعة العاصفة على أنها الحد الأعظمي لمتوسط سرعة الرياح المحسوبة خلال 3 ثواني من أي فترةٍ من العاصفة. ولتمييز العاصفة عن الرياح العادية تعرّف العاصفة على أنها رياحٌ سطحيةٌ ذات متوسط سرعةٍ يعادل 34-40 عقدةً، حيث تقاس خلال مدةٍ تقدر بعشر دقائقَ وسطيًّا.

وتمثل هذه القيمة الحدود الواقعة بين السرعة القصوى والسرعة الدنيا التي يمكن للطائرة التحليق بها ضمن مجال الأمان المعترف به، حيث يمكن معرفتها من خلال القيمة التي يحددها مؤشر السرعة في مركز القيادة.

إنّ الضغط يتناقص مع الارتفاع كما هو معروفٌ، أي كلما حلقت الطائرة صعودًا في الهواء كلما أصبح الهواء أخف، أي بمعنى آخر أصبحت جزيئات الهواء التي تقاوم حركة الطائرة أقل، الأمر الذي سيسمح للطائرة بأن تطير بسرعةٍ أكبر.

وبناءً على ذلك تُعرّف السرعة الحقيقية بأنّها السرعة التي تتحرك بها الطائرة مقارنةً بالهواء الذي تحلق ضمنه، إذ أثناء صعود الطائرة في الهواء تقل جزيئات الهواء التي تعترض الطائرة كما أسلفنا سابقًا، وبالتالي ستكون السرعة الجويّة الحقيقية أعلى من السرعة الجوية الظاهرة على المؤشر (أي السرعة المبينة)، وقد أثبتت الدراسات أنه على ارتفاع 10000 قدم من سطح البحر تكون السرعة الجوية الحقيقية أعلى بنسبة 2% من السرعة الجوية المبينة، حيث تزداد هذه النسبة كلما ارتفعنا عن سطح البحر.

يتم حساب السرعة الجويّة المعدلة من خلال تصحيح السرعة المبينة والتي يمكن أن ينتج الخطأ فيها عن عدم دقة الجهاز أو دقة تحديد الموقع، إذ أنّ بعض لوحات القياس في مؤشر القيادة يمكن أن ينتج في إعداداتها بعض الخلل الذي سيؤدي إلى خطأ في السرعة يقدر بعدة وحداتٍ (عقد) أحيانًا، وهذه الأخطاء تحدث بشكلٍ أكبر عند السرعات المنخفضة، كما تعادل السرعة الجويّة المعدلة قيمة السرعة الجوية الحقيقية أثناء الطيران عند مستوى سطح البحر في ظل الظروف المعيارية وهي 15 درجةً مئويةً وضغط 29.92 زئبقي و 0% رطوبة، والتي ستعادل بدورها قيمة السرعة الأرضية في حال انعدام الرياح.

إنّ قيمة السرعة الجوية تساوي السرعة الأرضية في حال كانت سرعة الرياح معدومةً (أي لا يوجد ريحٌ والجو هادئ)، أمّا في حال كانت الطائرة تحلق مع رياحٍ مواجهةٍ لها عندئذٍ تكون السرعة الجوية أعلى من السرعة الأرضية، في حين تكون السرعة الأرضية أعلى من السرعة الجوية عندما تكون حركة الرياح متوافقةً مع حركة الطائرة.

وتحدد السرعة الأرضية مدى سرعة وصول الطائرة إلى وجهتها في حين تحدد السرعة الجوية ما إذا كان هناك تدفق كافٍ للهواء حول الطائرة ليسمح لها بالطيران. وبصورةٍ أبسط يمكننا القول أنّ السرعة الأرضية هي عبارةٌ عن مجموع قيمتي السرعة الجوية وسرعة الرياح، وتبعًا لهذه الأسباب فإنّ بعض الرحل الجوية تضطر للخروج عن المسار المحدد لها في حال كانت الرياح معاكسةً لمسارها، لتنتقل إلى مسارٍ آخر ذو جهة رياح موافقة لحركة الطائرة الأمر الذي يسهل طيرانها.