تواريخ الطائرات

 تواريخ الطائرات

   كان الفيلسوف الإنجليزي روجر بيكون ROGER BACON، الذي عاش في القرن الثالث عشر، من أوائل الذين حاولوا الاستكشاف العلمي لمحاولة الإنسان للطيران. ففي عام 1250م قام بأول محاولة لاستخدام بالون مملوء بالغاز.

          ويُعد ليورناردو دافنشي LEONARDO DA VINCI  1452-1519، الرسام الإيطالي، الذي ذاع صيته في تلك الأيام، أول من أجرى التجارب المعملية.

          وفي عام 1617م، صَمم فوست فرا نزو أول مظلة هبوط مصنوعة من إطار من الخشب الخفيف، ومغطى بالقماش، يشبه جناح الخفاش، وهبط بها من أعلى قلعة في مدينة فينسيا، ووصل إلى الأرض سالماً.

          وفي الستينيات من القرن الثامن عشر، أدى اكتشاف غاز الهيدروجين الأخف من الهواء، إلى عودة دراسات الطيران إلى الفكرة السابقة، التي توصل إليها روجر بيكون عن البالون .

          وقد ابتدأ الأخوان الفرنسيان مونتو جوليفر  في عام 1782م، بإجراء عدة تجارب أمام الناس على أكياس مختلفة المقاسات على شكل مكعبات مفتوحة القاع، كانت تأخذ في الارتفاع بعد إشعال النار تحتها، وبلغ ارتفاع بعضها في الجو حوالي 600 قدم. وقد شمل ما أحرزاه من نجاح إلى إطلاق بالون كروي سعته 23500 قدم مكعب، وقطره 35 قدماً صنعاه من الورق والقماش عام 1787م وأطلقاه أمام الملك لويس السادس عشر، وعلى متنه بطة، وديك، ونعجة. فبلغ ارتفاعه 6000 قدمٍ. وأعيدت المحاولات بعد إجراء عدة تعديلات، فحمل البالون راكبين وفرنًا صغيرًا لتسخين الهواء، وسبح في الهواء واستمر في الطيران وهبط في أمان .

          وتمت أول محاولة لعبور المانش عـام 1785م، بواسطة بالون صنعه وقاده بلانشارد وجيفري. وقد استقبلهما الفرنسيون استقبال الفاتحين المنتصرين، عندما وصلا إلى الساحل وأقاموا لهما حفلاً ساهراً.

          صمم فيلبس الإنجليزي عام 1842 م نموذجاً لطائرة مزودة بمراوح، تديرها آله بخارية بسيطة. وقد شاهدها جمع غفير من الصغار والكبار وهى تطير. وفي العام نفسه صنع هانسون طائرة من الغاب الهندي والخشب المجوف ، وتشبه إلى حد كبير الطائرات الحديثة  .

          ويطلق على جورج كايلى SIR GEORGE CAYLEY 1796م، أبو الطيران البريطاني، فهو أول من درس هندسة الطيران، ووضع طرق حساب أجزائها، وصنع نموذجاً لطائرة، وهي المعروفة الآن بالطائرة العمودية، ولكنه لم يحقق نجاحًا يذكر . وقد تمكن من معرفة مزايا السطوح المقوسة، وفوائد سطح الذيل والزعنفة.

          وفي عام 1891م صُنعت أول طائرة شراعية، بواسطة العبقري الألماني أتوليلينتال OTTO LILIENTHAL. وكان يضعها على كتفيه ويقودها بأطرافه، ويترك جسمه مدلى أسفلها.

          ضحى لويس مويار عام 1892م بالغالي والنفيس، وخسر كل ما يمتلك، في سبيل الطيران. وكان يعاني الحرمان لينفق على الطيران، ووضع كتابه المشهور "مملكة الجو". وقد أقيم له تمثال بحي مصر الجديدة بمدينة القاهرة، تخليداً لأعماله المجيدة.

          اشتغل أخوان رايت ORVILLE AND WILBUR WRIGHT بصناعة الدراجات، واستهواهما ما أحرزه أتوليلينتال من اكتشافات في الطائرات، فأخذا في دراسة الطيران الشِّراعي. وعرفا الكثير، وأجريا عدة تعديلات على التصميمات، وصنعا طائرة مجهزة بآلة احتراق داخلي قدرتها 12 حصاناً، ووزنها 240 رطلاً. وفعلاً طارت بقيادة أورفيل رايت ORVILLE WRIGHT، عام 1903م لمدة 10 ثواني، بسرعة 31 ميلاً في الساعة ، وقطعت مسافة 120 قدماً.

          أجرى البروفيسور صامويل لانجلي SAMUAL PIERPONT LANGLEY، عام 1905م تجربة بواسطة نموذج لطائرة وزنها 30 رطلاً، مزودة بمحرك قدرته كبيرة ووزنه صغيرًا. فتمكنت من أن تطير لمسافة نصف ميل.

التطور التاريخي في صناعة الطائرات، وأنواعها المختلفة

       خلال الحرب العالمية الأولى أصبحت للطائرات من نوع DE HAVILLAND، القدرة على الطيران لمسافة 160 كم، وهي تحمل البريد.

       وفي عام 1927م، أثار تشارلز ليندنبرج إعجاب العالم عندما استطاع أن يقود طائرته من نيويورك إلى باريس دون توقف، وسجل الرقم القياسي في المسافات الطويلة، وقطع 3 آلاف و600 ميل، في 33.5 ساعة .

       وفي عام 1930م، استُخدمت الطائرة فورد، ذات الثلاثة محركات، للخدمة بين القارات، وعلى متنها 12 راكباً .

      ومنذ عام 1936م، بدأ استخدام الطائرة DC-3 DOUGLAS  بكثافة، للنقل التجاري والعسكري لعدة سنوات تالية.

     وعندما بدأت الحرب العالمية الثانية عام 1939م، توقفت عمليات تطوير الطيران في مجالات الخدمة المدنية، واتجهت الجهود نحو الطيران العسكري، حيث بنى الألمان أكبر قوة طيران في أوروبا، لمساندة الجيش الألماني في الحرب .

     وظهرت طائرات سلاح الجو الألماني LUFTWAFFE، المقاتلة ذات الكفاءة العالية، بينما كانت قاذفات القنابل الألمانية أقل كفاءة. وكان سلاح الطيران الفرنسي في هذه الحرب أكبر حجماً، ولكنه تشكل من الطائرات القديمة، ولم يستطع أن يطور نفسه مما أتاح لطائرات اللوفتواف إزاحته من الساحة نهائياً في ربيع عام 1940م .

      أما سلاح الطيران الملكي البريطاني، فقد تم تشكيله للأغراض الدفاعية وتكون من طائرات هوكر هريكان وطائرات SPITFIRE. واستطاع الإنجليز بهذين النوعين تحقيق انتصارات ملحوظة على طائرات اللوفتواف الألمانية في معركة بريطانيا في سبتمبر عام 1940م، مما أفسد غارات اللوفتواف على مدينة لندن .

      أما الولايات المتحدة الأمريكية فقد تخصصت أساساً في صناعة طائرات النقل الكبيرة السّعة، لخدمة المجهود الحربي في ميادين المعارك .

      وعقِب انتهاء الحرب، لاحظ الحلفاء سُرعة التطوير الذي جرى على صناعة الطائرات، مما سهل استخدامها لأغراض الخدمة المدنية. فطورت عائلة، طائرات دوجلاس، وظهر غيرها من نوعات الطائرات المروحية، كما ظهرت الطائرات النفاثة، وكانت أشهرها الطائرة الكوميت COMET، البريطانية الصنع، التي ظلت مستخدمة حتى ظهور عائلة البوينج، مبتدئة بنوع بوينج 727 التي استخدمت عام 1964م، كأول طائرة ذات ثلاثة محركات نفاثة لنقل الركاب، وتحمل 114 راكباً. ثم توالى ظهور الأنواع المختلفة من هذه العائلات؛ مثل بوينج 737، والطائرات العملاقة بوينج 747، ثم بوينج 767 أحدث هذه الأنواع، من حيث التطور التكنولوجي، واستخدام أحدث أجهزة الإرشاد الملاحي. أمّا عائلة دوجلاس، فقد ظهر منها نوع DC- 8، ثم DC-9، ثم DC-10، ثم أدخلت بريطانيا طائرتــها VC -10 النفاثة لخدمة النقل الجوي عبر القارات، ابتداء من عام 1965م. وأمّا الاتحاد السوفيتي (السابق)، فمن أشهر طائراته AN- 22 انتينوف 22؛ وهي طائرة نقل ضخمة تستطيع أن تحمل 700 راكب، والطائرة TU- 114 التي استخدمت للخدمة عبر القارات، وطائرات الركاب النفاثة اليوشن 62 IL - 62 .

       واعتباراً من يناير 1976م، دخلت الطائرة الكونكورد CONCORDE الأسرع من الصوت، الخدمة، وهي من إنتاج إنجليزي ـ فرنسي مشترك.

      أمّا طائرة الولايات المتحدة الأمريكية الأسرع من الصوت ـ ويطلق عليها XB-70A ، فهي في المراحل الأخيرة من التجارب، وتستطيع الطيران بسرعة تعادل ثلاثة أضعاف سرعة الصوت، كذلك فقد أُعلن أخيراً عن قرب تشغيل الطائرة سوبر كونكورد، التي تبلغ سرعتها خمسة أضعاف سرعة الصوت، وتقطع المسافة بين أوروبا وطوكيو في ثلاث ساعات، بدلاً من اثنتي عشرة ساعة .

أنواع الطائرات

أولاً: الأنواع الأخف من الهواء :

          هي إما بالونات Balloons، أو مناطيد Airship، يمكن أن يحملها الهواء، ويهيئ لها البقاء معلقة في الفضاء، معتمدة على خفة وزنها، وقلة كثافتها، وتتوقف على:

بعض الخواص الاستاتيكية والديناميكية، وتخضع لنظرية أرشميدس القائلة بأن: الجسم المغمور في الماء يكون مدفوعاً من أسفل إلى أعلى، بقوة تساوى وزن الهواء المزاح.

نوع الغاز المستعمل، ويفضّل الأقل كثافة وغير قابل للاشتعال .

المادة المصنوعة منها، ويجب أن تكون لها قوة تماسك كبيرة، وسطح أملس.

حجمها الكلى، الذي كلما كبر زادت قوة رفعه للأشياء. فإذا كانت القوة الناشئة من الدفع السفلي، وقلة كثافة الغاز أكبر من الوزن الكلى حدث الارتفاع في الجو.

البالونات:  BALLOONS

   البالون عبارة عن غلاف قوى كبير الحجم، مانع لتسرب الغازات، مملوء بغاز كثافته أقل من الهواء، وضغطه يزيد بقليل عن الضغط الجوي العادي. وشكله الخارجي إما كروي، أو كمثري، أو بيضاوي، يتصل بأسفله بواسطة أسلاك، أو حبال طويلة متينة، وسلة كبيرة يجلس فيها الركاب، وتوضع داخلها الأثقال: والبالون إما حر أو مقيد.

1. البالون الحر  FREE BALLOON

2. البالون المقيد KITE  BALLOON

     يعتمد على الخواص الاستاتيكية والديناميكية؛ إذ يسبب انخفاض كثافة الغاز، الموجود داخل الغلاف الكمثري الشكل، قوة رافعة تعاونها قوة أخرى ناشئة من تأثير الرياح، على الشكل الخارجي الانسيابي. والبالون المقيد مزود بثلاثة زعانف في مؤخرته لحفظ توازنه، وهى خالية من الغاز، ولكنها دائماً منفوخة بالهواء، الذي يمر خلال ثقوب بأسفلها .وتقيد حركته بحبل طويل متين مثبت بمقدمته، ومتصل برافعة على الأرض.

المنطاد AIRSHIP 

          يتكون المنطاد من غلاف مقطعه انسيابي، وتركيبه قوي، وسطحه الخارجي أملس قليل المقاومة، مملوء بغاز منخفض الكثافة. ويثبت في أسفله محرك أو أكثر، ويمكن لقائده السيطرة عليه وتوجيهه. كما يثبت ببطنه حجرة كبيرة، لنقل الركاب والبضائع .

     والمنطاد إما أن يكون متماسك الأجزاء، أو نصف متماسك، أو غير متماسك. وفي جميع الحالات تكون مقدمته مقوّاة بضلوع معدنية مدفونة في الغلاف، لمقاومة تأثير الرِّياح. ويحتوى على صمامات ذاتية لمنع ازدياد الضغط الداخلي عند الارتفاع، وكذلك لضمان الاتزان والتوجيه أثناء الحركة.

ثانياً: الأنواع الأثقل من الهواء

      لكي يحلق جسم أثقل من الهواء، فلا بد أن يعتمد على قوة رافعة، ناتجة من رد فعل الهواء على أجزاء ملحقة بهذا الجسم، لها قطاعات انسيابية خاصة، وقدرة على إيجاد قوى تساوي وزن الجسم، على الأقل، وفي اتجاه مضاد، عندما تخترق الهواء بسرعة نسبية معينة.

      ويشمل هذا النوع عدة مجموعات وأقسام، أهمها:

المجموعة الأولى: الطائرات المرفرفة .

المجموعة الثانية : الطائرات اللفافة . 

1. الطائرات العمودية HELICOPTER

2. الأوتوجيرو  AUTOGYRO

          تشبه الطائرة العمودية في خوصها، وإن اختلفت عنها في نظيرتها. فالمروحة الرافعة الأفقية حرة، لا تدور بواسطة المحرك. كما أنها مزودة بمروحة أخرى أمامية قاطرة، كما في الطائرة العادية، لإعطائها سرعةً كافية لإدارة المروحة الأفقية، التي تعمل على رفع الطائـرة. وكثيراً ما تحتوى على أجنحة صغيرة، ومجموعة ذيل؛ للمحافظة على اتزانها أثناء طيرانها، وهى غير قابلة للانهيار؛ لحرية دوران مروحتها العليا.

    وهناك مجموعة أخرى من الطائرات البحرية  SEA  PLANES  ، وهى مزودة بمحركات، وأجنحة ثابتة، وأسطح قيادة متحركة، يمكنها التحليق في الهواء، والهبوط أو الإقلاع، من فوق سطح الماء. وهى مصممة بطريقة خاصة ومزودة بالمعدات اللازمة لضمان سلامة تحركها، فوق سطح البحر.