من البدايات المتواضعة في اليونان القديمة ، كان عدد كبير من الرواد يعملون بلا كلل على مدى آلاف السنين حتى جعل شقيقان في حقل عاصف في كيتي هوك حلم الطيران ممكنًا. نستكشف هنا بعض الأحداث الرئيسية في تاريخ الطائرات باختصار.
ذات الصلة: أكبر طائرة في العالم يمكن أن تؤرض بعد رحلتها الأولى فقط
لا يُقصد من هذه المقالة أن تكون دليلاً شاملاً بل نظرة عامة موجزة للغاية.
لماذا اخترعت الطائرة؟
ببساطة: لأنه كان يعتقد أنه يمكن الطيران. بعد كل شيء ، يحلم الإنسان بالطيران منذ زمن سحيق.
قد يكون السؤال الأفضل هو ، لماذا استغرق هذا الوقت الطويل؟
يجب أن يكون حلم الإنسان بالطيران قد بدأ لأول مرة من خلال مراقبة أسلافنا الدقيقة للطيور أثناء الطيران. أدى ذلك إلى قرون من التطور البطيء للغاية في محاولة لمحاكاة الطيور مباشرة.
أمضت أجيال من المخترعين سنوات عديدة في تطوير ornithopters ، أو الآلات التي تحاول توليد قوة الرفع والدفع بأجنحة مرفرفة. من شأن هذا الطريق المسدود أن يساهم بشكل ضئيل للغاية في تطوير الطائرات ، وفي النهاية أعاق فهمنا للديناميكا الهوائية لعدة قرون.
سيبدأ اختراق في التفكير في القرن السادس عشر ويبلغ سن الرشد في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين ، مما سمح للبشرية بكشف السر وراء رحلة أثقل من الهواء في نهاية المطاف.
من صنع أول طائرة بالفعل؟
حاول البشر التوصل إلى حلول لآلاف السنين. منذ اليونان القديمة والقصة المأساوية إيكاروس، توصل العديد من المخترعين إلى مفاهيم مثيرة للاهتمام عبر الزمن
على سبيل المثال ، في400 قبل الميلاد ، أرشيتاس تم الإبلاغ عن تصميم وبناء أول جهاز طيران اصطناعي ذاتي الحركة. كان من المفترض أن تكون هذه المحاولة المبكرة للهروب تشبه طائرًا وتم دفعها ، كما يعتقد البعض ، باستخدام البخار.
إذا كانت هذه الحكاية صحيحة ، كان من المفترض أن يكون اختراعه قد حقق رحلة طيران في جميع أنحاء 200 متر أو هكذا. لم يتحقق الكثير بعد ذلك حتى تم تطوير الطائرات الشراعية في وقت مبكر.
تم تسجيل تلميحات حول المحاولات المبكرة من قبل شاعر القرن التاسع عباس بن فرناس والراهب من القرن الحادي عشر إيلمر من مالميسبري. تشير هذه الروايات إلى بعض التصميمات الواعدة التي أصابت الطيارين في النهاية بجروح خطيرة.
بدأت أول محاولة منسقة لدراسة الديناميكا الهوائية في القرن السادس عشر. اشتهر ليوناردو دافنشي ببعض الدراسات المتعمقة لجناح الطائر في هذا الوقت.
حتى أنه تمكن من تصميم طائرة تعمل بالطاقة في كتابه "Codex of the Flight of Birds" الذي تم تجميعه في القرن السادس عشر. قدم كل من Galileo Galilei و Christiaan Huygens و Isaac Newton مساهمات هائلة في فهمنا للعلاقة بين المقاومة (السحب) ، ومساحة السطح ، وتأثيرات كثافة السوائل بعد فترة وجيزة.
قام علماء آخرون مثل دانيال برنولي وليونهارد أويلر وجون سميتون ببناء عمل سلفهم للمساعدة في تفسير الرابط بين الضغط والسرعة.
ساعدت الدراسة المخصصة للمقذوفات التي أجراها جورج كايلي في تجميع معلومات حيوية عن الديناميكا الهوائية في القرن الثامن عشر ، ووضع الأسس لتطوير تصميمات الطائرات الحقيقية. كما كان من أوائل رواد صناعة الطائرات الحقيقية. حدد الحاجة الأساسية لطائرة طيران ناجحة لأن يكون لديها أنظمة مخصصة للرفع والدفع والتحكم. أصبح أول مجرب يركز على الطائرات ذات الأجنحة الثابتة.
قدم تطوير أنفاق الرياح من قبل فرانسيس إتش وينهام وجون براوننج وهوراشيو فيليبس قفزة نوعية إلى الأمام في أحلام الإنسان ليخرجها في الهواء يومًا ما. لأول مرة على الإطلاق ، يمكن للبشر دراسة واختبار الديناميكا الهوائية للأجسام بشكل منهجي.
في سبعينيات القرن التاسع عشر ، أكمل المهندس الألماني أوتو ليلينثال أهم عمل في تصميم الجناح منذ كايلي.
"قدمت قياساته التفصيلية للقوات العاملة على جناح محدب في زوايا مختلفة للهجوم أجزاءً دقيقة من البيانات التي استخدمها المجربون اللاحقون - بما في ذلك ، في الولايات المتحدة ، المهندس أوكتاف تشانوت والأخوين رايت - لحساب الأداء الخاص بهم الأجنحة. بعد نشر نتائج بحثه ، صمم Lilienthal وبنى وطيران سلسلة من الطائرات الشراعية أحادية السطح وذات السطحين ، وأكمل ما يصل إلى 2000 رحلة بين عام 1890 ووقت تحطم طائرة شراعية مميتة في أغسطس 1896. "- موسوعة بريتانيكا.
ولكن لم يكن حتى مطلع القرن العشرين أن تحطمت رحلة حقيقية أثقل من الهواء من قبل شقيقين في الولايات المتحدة. كان الأخوان رايت يدرسون بعناية عمل أسلافهم.
من خلال التجربة والخطأ واستخدام نفق هوائي من تصميمهما الخاص ، طور الأخوان في النهاية طائرتهما الشراعية عام 1902. كان هذا طفرة في تصميم الطائرات ، حيث مكن تصميمها ذي الأجنحة الثابتة الأخوين من اتخاذ الخطوة الأخيرة التي حلم بها الكثيرون.
كل ما تحتاجه هو نظام دفع جيد. كان الاختيار بالنسبة لهم واضحًا - محرك الاحتراق الداخلي.
باستخدام خدمات تشارلز تايلور ، تمكن الأخوان من تصميم وبناء تصميم خاص بهما. ال 12.5 حصان, 90 كجم على الرغم من أن المحرك ليس الأكثر كفاءة ولا تقدمًا من نوعه ، إلا أنه كان آخر قطعة مطلوبة لتحقيق أحد أهم الإنجازات التكنولوجية للإنسان.
في السابع عشر من كانون الأول (ديسمبر) 1903 في كيتي هوك ، قام الأخوان رايت بأول رحلة تعمل بالطاقة والتحكم وأثقل من الرحلة الجوية على الإطلاق باستخدام "فلاير 1". البقية، كما يقولون، هو التاريخ.
كيف عملت أول طائرة؟
كانت أول طائرة حقيقية في العالم ، "فلاير 1" لرايت براذرز ، قطعة هندسية رائعة في ذلك الوقت. وزنها أكثر من ذلك بقليل 600 رطل (272 كجم) وكان لديه40 قدم (12 مترا) جناحيها.
"فلاير 1" كانت عبارة عن طائرة ذات سطحين بإطارها وأجنحتها المصنوعة من إطار خشبي مغطى بالقماش. مثل الطائرات ذات السطحين الأخرى التي ستتبعها ، تم فصل الأجنحة باستخدام دعامات أو قضبان خشبية.
تم تشغيل المركبة باستخدام محرك بنزين من تصميم Brother. تم استخدام سلاسل الدراجات والتروس لنقل قوة المحرك إلى المراوح الخشبية لتوفير الدفع. كل من "فلاير 1s" اثنين من المراوح تحول في اتجاهين متعاكسين للحفاظ على توازن الدفع الأمامي.
يحتوي الجزء الأمامي من الطائرة على مصعدين يتكونان من أجنحة أصغر يمكن تقطيعها لأعلى أو لأسفل لتوفير الرفع أو السماح للطائرة بالنزول وفقًا لذلك. تم تشغيل هذه بواسطة الطيار باستخدام أسلاك التحكم من مهد الطيار.
تم وضع دفتين كبيرتين في الجزء الخلفي من المركبة لتمكين المركبة من الانحراف من اليسار أو اليمين.
مكّن هذا الإعداد "Flyer 1" من البقاء في الجو بإجمالي 12 ثانية والسفر حولها 120 قدمًا (36.5 مترًا). بحلول نهاية اليوم ، تعرض كلا الأخوين لصدع في السوط مع تمديد ويلبر رايت هذا الرقم القياسي إلى852 قدمًا (260 مترًا) في 59 ثانية.
اعتمد الأخوان رايت لاحقًا على نجاح "فلاير 1" لبناء "فلاير 2" و "فلاير 3". هذا الأخير يخلق سجلاً من التحمل للطيران فوق34 ميلاً (55 كم) في 38 دقيقة في 5 أكتوبر 1905.
"في عام 1909 ، أسس الأخوان رايت شركة رايت الأمريكية لتصنيع الطائرات للجيش الأمريكي. واستمر الأخوان في تجربة وتعديل تصميمهم حتى عام 1912 عندما توفي ويلبر بحمى التيفود." - teacher.scholastic.com.
متى أصبحت الطائرات شائعة؟
بعد فترة وجيزة من العمل الرائد الذي قام به الأخوان رايت ، بدأ العديد من المخترعين الآخرين في إنشاء تصميماتهم للطائرات. بدأت القوات العسكرية في جميع أنحاء العالم أيضًا في الاستثمار في الطائرات ، والتي تُوجت بتطوير القوات الجوية المخصصة ، حيث أصبح سلاح الجو الملكي أقدم قوة جوية مستقلة في العالم اليوم.
استمر تصميم الطائرات في التكيف والتغيير بمرور الوقت مع إفساح المجال للطائرات أحادية السطح المستخدمة للأغراض العسكرية والمدنية. سيؤدي هذا في النهاية إلى عصر السفر الجوي الجماعي في الخمسينيات من القرن الماضي.
"بحلول نهاية الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت شركات الطيران الأمريكية تقدم مستوى جديدًا من السرعة والراحة والكفاءة لعامة المسافرين. ولكن عندما أصبح الطيران مألوفًا وبدأت الطائرات النفاثة في استبدال الطائرات ذات المحركات المكبسية ، بدأت تجربة السفر الجوي تتغير . مع الزيادة المطردة في حركة الركاب ، انخفض مستوى الخدمة الشخصية ، وبدأت ضغوط السفر الجوي تحل محل الإثارة ، ولم يعد الطيران بدعة أو مغامرة ، بل أصبح ضرورة ". - airandspace.si.edu.
العالم لن يكون هو نفسه مرة أخرى.