الدفة:
قديمًا قبل تصميمها وابتكارها لم يكن يوجد طريقة لتوجيه اتجاه حركة السفن والقوارب، غالبًا ما كان يتم استخدام المجداف لكن استخدامه كان أمرًا مرهقًا على طول حركة الطريق، بقي هذا الأمر حتى تم ابتكار الدفة، تُعتبر الدفة جزء من جهاز توجيه القارب والسفينة بحيث يتم تثبيتها خارج هيكل السفن والقوارب وعادةً ما يتم وضعها في مؤخرة القارب أو السفينة، إنّ الشكل الأكثر شيوعًا للدفة من سطح أملس من الخشب أو المعدن عند حافته الأمامية إلى مؤخرة السفينة.
تعمل على مبدأ ضغط المياه غير المتكافئ، عندما يتم تشغيل الدفة بحيث يكون أحد الجانبين أكثر تعرضًا لقوة المياه المتدفقة عبره أكثر من الجانب الآخر، سيتم دفع الجزء الآخر من الدفة عن الجانب الذي توجد فيه الدفة وسوف ينحرف القارب عن مساره الأصلي، في المراكب الصغيرة يتم تشغيل الدفة يدويًا بواسطة مقبض.
في السفن والقوارب الكبيرة يتم تركيبها من خلال آلة هيدروليكية أو بخارية أو كهربائية، كان أقدم نوع لها عبارة عن مجداف، كان التطور التالي هو ربط مجذاف الخاص بها في وضع شبه عمودي، بجانب السفينة تم تحسين هذا الأمر عن طريق زيادة عرض النصل وربط آلة الحرث بالجزء العلوي من المقبض الخاص بالدفة.
ما هي قصة اختراع الدفة؟
حدثت التطورات البحرية الصينية في وقت أبكر بكثير من التكنولوجيا الغربية المماثلة، أول استخدام مسجل للدفة في الغرب كان في عام 1180م، تم العثور على نماذج فخار صينية لدفات محورية متدلية متطورة، يرجع تاريخها إلى القرن الأول، تضمنت تقنية الدفة المبكرة حوالي 100 ميلاديًا أيضًا أسهل استخدامًا للدفة المتوازنة، والتي اعتمدتها إنجلترا لأول مرة في عام 1843م، بعد حوالي 1700 عام، في تطور بحري آخر، كانت الدفات المعلقة شائعة على السفن الصينية.
بحلول القرن الثالث عشر، كانت بمثابة أمر أساسي مستخدم للتحكم في السفن وتم تسميتها بنظام الدفة الربعية، على عكس تلك المثبتة على مؤخرة السفينة أو القارب، تم تثبيت الدفة الربعية على جوانب السفن باتجاه المؤخرة، لم يتم إدخال الدفة إلى الغرب حتى عام 1901م، إنّ إضافة أداة ثقوب إلى الدفة حيث لا تؤثر على التوجيه تجعل الدفة سهلة الدوران، مكن هذا الابتكار أخيرًا قوارب الطوربيد الأوروبية من استخدامها أثناء السفر بسرعة عالية.
انتشار استخدام الدفة:
استخدمت السفن اليونانية والرومانية القديمة بشكل متكرر مجموعتين من مجاذيف التوجيه الخاصة بالدفة، الدفات المثبتة في مؤخرة السفينة لم تدخل حيز الاستخدام العام إلا بعد زمن ويليام الفاتح، في السفن التي تحتوي على مراوح لولبية أو أكثر، يتم أحيانًا تركيب الدفات خلف كل برغي مباشرةً، أصبحت هناك أنواع خاصة من الدفات مختلفة للحصول على فعالية أكبر في المناورة، خاصة بعد انتشار استخدامها وتم تشكيل الدفة المتوازنة والدفة شبه المتوازنة.
حيث أنّه تكون قوة الماء المتدفق بواسطة الدفة متوازنة جزئيًا على جانبي محور الدوران، الدفة لم يكن لها سوى ثلاثة متطلبات أساسية للتركيب، سمحت هذه البساطة لتجار السفن بتكييف الدفة الربعية لاستخدامها في مجموعة متنوعة من السفن، ثم ساد استخدامها على نطاق واسع في الدول المجاورة، كان النظام الأساسي أيضًا مرنًا بدرجة كافية للتطور مما يضمن استمرار استخدامه خلال العصور الوسطى، لقد تطور أيضًا نظام فريد من نوعه للدفة يعود أصله إلى شمال أوروبا.
وجد عمال السفن الشمالية أنه لا يمكن تكييف نظامهم مع تصاميم السفن الجديدة التي كانت تتزايد باستمرار في الحجم، أدى عدم قدرة عمال السفن في الشمال على تكييف نظامهم مع السفن الأكبر حجمًا إلى إجراء تعديلات على الدفة وتصميماتها وقاموا بالبحث عن جهاز جديد، كانت النتيجة عبارة عن دفة مثبتة على المؤخرة بواسطة جهاز مفصلي يسمّى (pintle-and-gudgeon)، انتشر استخدام الدفة والتعديل عليها فيما بعد بشكل أكبر.
دفة الطائرة:
دفة الطائرة مختلفة عن تلك التي يتم تثبيتها في السفن والقوارب، تستخدم للتحكم في الطيران والدوران حول المحور الرأسي للطائرة، على عكس القارب، لا يتم استخدام الدفة لتوجيه الطائرة، بدلاً من ذلك يتم استخدامه للتغلب على الانحراف الضار الناجم عن الدوران في حالة الطائرات متعددة المحركات بسبب عطل المحرك، في معظم الطائرات، يتم التحكم في الدفة من خلال دواسات موجه سطح الطيران التي يتم ربطها ميكانيكيًا بالدفة.
يتسبب انحراف دواسة الدفة في انحراف الدفة المقابل في نفس الاتجاه؛ أي أنّ الضغط على دواسة الدفة اليسرى سيؤدي إلى انحراف الدفة إلى اليسار، هذا بدوره يتسبب في دوران حول المحور الرأسي لتحريك مقدمة الطائرة إلى اليسار، في الطائرات الكبيرة أو عالية السرعة غالبًا ما تستخدم المحركات الهيدروليكية للمساعدة في التغلب على الأحمال الميكانيكية والديناميكية الهوائية على سطح الدفة.
