היפוך דחף

היפוך דחף, נקרא גם היפוך מנועים (באנגלית: Thrust reversal או Reverse thrust) הוא הסטה זמנית של זרימת האוויר היוצא ממנועיו של מטוס סילון, או שינוי זווית להבי המדחפים ("פרופלור"), כך שיופנה לעבר קדמת המטוס ולא לאחוריו. פעולה זו משמשת להאטת מהירות המטוס לאחר נחיתתו, מסייעת לבלימתו ולקיצור מרחק הנחיתה על המסלול ועוזרת להפחתת הבלאי של הבלמים והצמיגים, יחד עם אמצעים נוספים כמו פריסת הספוילרים ושימוש בבלמי הגלגלים.

שימוש בהיפוך דחף

היפוך הדחף מופעל בדרך כלל בעת נחיתה מיד עם הנגיעה של כן הנסע הקדמי בקרקע למשך מספר שניות לרוב ביחד עם הספוילרים. פעולה זו מקטינה את מהירות המטוס על מסלול הנחיתה ומקצרת את אורך קטע הנחיתה הדרוש. היפוך הדחף מופעל תמיד בצורה ידנית באמצעות ידית הצמודה לידית המצערת, או על ידי העברת ידיות המצערת למצב דחף הפוך. הפעלת היפוך הדחף המתאפינת ברעש חזק הנשמע בסביבות המטוס ובתוכו במיוחד בקרב הנוסעים היושבים בקדמת המטוס.
הפעלת היפוך הדחף בשלב מוקדם של הנחיתה יכולה להפחית את קטע הנחיתה הדרוש למטוס בכשליש ואף ביותר, אם כי תקנות התעופה דורשות כי מטוסים המבצעים טיסות סדירות יהיו מסוגלים לנחות בשדות התעופה אליהם הם טסים גם בלא שימוש בשיטת בלימה זו.
ברגע שמהירות המטוס קטנה השימוש בהיפוך הדחף מופסק בגלל שנלווה לו סיכון שזרמי האוויר לכיוון קדמת המטוס יעיפו פסולת שתשאב אל המנועים ותגרום להם נזק. ניתן, עקרונית, לעשות שימוש בהיפוך הדחף כדי להסיע את המטוס לאחור על הקרקע, אולם הדבר אינו מקובל ובדרך כלל הוא נדחף באמצעות כוח חיצוני.

שימוש בזמן טיסה

מספר מטוסים יכולים להשתמש בהיפוך דחף בצורה בטוחה גם בזמן טיסה, רוב מטוסים אלה הם מטוסים מונעי פרופלור. לשימוש בהיפוך דחף בזמן טיסה יש מספר יתרונות: זה מאפשר האטה מהירה, מאפשר שינוי מהיר של מהירות הטיסה, מאפשר הפחתת גובה בצורה מהירה אשר יכולה להיות שימושית במיוחד בסביבה עוינת כמו באזורי קרבות וכאשר מבצעים גישה תלולה לנחיתה.
לדוגמה, ההוקר סידלי טרידנט, מטוס נוסעים בעל 120-180 מושבים, היה מסוגל להנמיך במהירות של  3,050 מטר בדקה על ידי שימוש בהיפוך דחף אך השימוש באפשרות זאת הייתה נדירה. ה-C-17 גלובמאסטר, מטוס תובלה של חיל האוויר האמריקני, הוא אחד ממטוסים המודרניים המעטים שמשתמש בהיפוך דחף בזמן טיסה. המטוס המיוצר על ידי בואינג יכול להפעיל את היפוך הדחף בכל ארבעת מנועיו כדי לאפשר הנמכה טקטית תלולה ומהירה של יותר מ-4,600 מטר בדקה בסביבה עוינת.
המטוס לאימון מעבורת חלל שהוא גרסה משופרת של הגרומן גולפסטרים II, משתמש בהיפוך דחף בזמן טיסה כדי לדמות את האווירודינמיקה של מעבורת החלל כדי לאמן אסטרונאוטים לנחיתה.

סוגי מטוסים

מטוסים קטנים בדרך כלל אינם מצוידים בהיפוך דחף, פרט למטוסים בעלי יכולות מיוחדות. לעומת זאת, מטוסים גדולים (השוקלים יותר מ-5,670 ק"ג) מצוידים כמעט תמיד באפשרות של היפוך הדחף. גם מטוסים בעלי מנועי בוכנה וגם מטוסים בעלי מנוע טורבו-פרופ יכולים לעשות שימוש בהיפוך דחף. וכמעט לכל המטוסים המונעים פרופלור עם יכולת של היפוך דחף יש את היכולת לשנות את זווית הלהבים למצב של זווית פסיעה שטוחה (נקרא גם טווח בטא) אשר אינה יוצרת דחף קדמי או אחורי אך מספקת כמות גדולה של כוח גרר.

מטוסים מונעי מדחף

מטוסים בעלי מדחף (פרופלור) מיצרים היפוך דחף על ידי שינוי זווית להבי מדחף בעל זווית פסיעה נשלטת (סיבוב להבי המדחף סביב ציר האורך שלהם) כך שיטו את הדחף קדימה במקום לאחור כרגיל. מטוסים מונעי מדחף היו מצוידים בהיפוך דחף כבר משנת 1930. היפוך הדחף היה אפשרי הודות לפיתוחו של מדחף בעל זווית פסיעה נשלטת אשר שינה את זווית להבי המדחף כך שיאפשר שימוש יעיל של כוח המנוע במגוון רחב של מצבים.

מטוסי ים

יישום מיוחד של היפוך דחף נמצא בשימוש מטוסי ים. למטוסים אלה, כאשר הם נוחתים על המים, אין יכולת של בלימה קונבנציונלית ועליהם להסתמך על סללום ו/או על היפוך דחף, בנוסף לכוח הגרר שנוצר על ידי המגע עם המים, על מנת להאט או לעצור. בנוסף, היפוך דחף הכרחי לעיתים קרובות לצורך תמרון על פני המים, כאשר יש צורך בפניות הדוקות או אף נסיעה לאחור כאשר המטוס עוזב את הרציף.

מטוסי סילון

במטוסים בעלי מנועי סילון השימוש בהיפוך דחף נעשה באמצעות הזרמת דחף הסילון קדימה במקום אחורה. המנוע אינו סובב בצורה הפוכה, אלא מערכת היפוך הדחף חוסמת את דחף הסילון ומסיטה אותו קדימה. ישנן שתי שיטות נפוצות: היפוך דחף מסוג-מטרה, להבי המהפך מוטים כלפי חוץ, אשר מקנים מראה כללי של עלי כותרת, ומאלצים את דחף הסילון לזרום קדימה. בסוג הצדפה, שתי כפות נפתחות בחלק האחורי של המנוע, כאשר הן פתוחות הן מפריעות לזרימת המנוע, כולאות ומטות את דחף הסילון קדימה.

מנועי טורבו-מניפה

בנוסף לשתי השיטות הנ"ל אשר משמשות מנועי טורבו-סילון ומנועי טורבו-מניפה בעלי יחס עקיפה נמוך, ישנה שיטה נוספת אשר משמשת מנועי טורבו-מניפה  בעלי יחס עקיפה גבוה. דלתות באזור המעקף משמשות להטיית האוויר אשר הואץ על ידי מניפת המנוע אך אינו עבר דרך תא השריפה (נקרא אוויר עוקף) כך שיספק דחף הפוך. מטוס התובלה, הבואינג C-17, מצויד בסוג נדיר של שיטה זאת בכך שגם האוויר שנדחס בליבת המנוע מוטה לאחור ביחד עם האוויר העוקף. שיטה זו מקנה ל- C-17 יכולת עצירה שאין דומה לה בקרב מטוסי סילון.