اقرأ في هذا المقال
قصة اختراع الطائرة
كانت البشرية منذ القدم تحلم بالطيران، ومع ذلك فإنّ مفهوم الطائرة كان موجوداً منذ قرنين فقط، قبل ذلك الوقت حاول الرجال والنساء الإبحار في الهواء بتقليد الطيور، كانت أول محاولة للطيران لعباس بن فرناس، في أيام اليونان قاموا ببناء آلات ذات أجنحة لتثبيتها على أذرعهم تسمّى “ornithopters” أو الطائرة الخفاقّة، وذلك كان من خلال عملية صنع أجنحة تعمل كما تطير الطيور، تنسب هذه للأسطورة الإغريقية القديمة عن قصة إيكاروس ودايدالوس بدأ الأمر وكأنه خطة جيدة، هناك الكثير من الطيور في الهواء تظهر أنّ تلك الأجنحة تعمل بشكل جيد.
تكمن المشكلة في أنّها تعمل بشكل أفضل على نطاق الطيور أكثر ممّا تعمل على النطاق الأكبر بكثير المطلوب لرفع كل من الرجل والآلة عن الأرض، لذلك بدأ الناس في البحث عن طرق أخرى للطيران، ابتداءاً من عام 1783، قام عدد قليل من رواد الطيران برحلات جريئة غير خاضعة للرقابة في بالونات أخف من الهواء، مليئة إمّا بالهواء الساخن أو بغاز الهيدروجين، لكن هذه كانت بالكاد طريقة عملية للطيران لم يكن هناك سبيل للوصول من هنا إلى هناك إلّا إذا كانت الرياح تهب في الاتجاه المطلوب، حتى مطلع القرن التاسع عشر عندما ابتكر بارونيت إنجليزي من مستنقعات يوركشاير القاتمة آلة طيران بأجنحة ثابتة ونظام دفع وأسطح تحكم متحركة.
كان هذا هو المفهوم الأساسي للطائرة، كذلك عندما بنى السيد جورج كايلي أول طائرة حقيقية وهي طائرة ورقية مثبتة على عصا وذيل متحرك، كان الأمر بدائياً لكنه أثبت أن فكرته نجحت، ومن أول طائرة شراعية متواضعة طورت الآلات المدهشة التي أوصلتنا إلى حافة الفضاء بسرعات تفوق سرعة الصوت، بعد أن أغلق أورفيل رايت أبواب شركة رايت عام 1916، كانت الآلات الطائرة بدائل غريبة من العصا والقماش والأسلاك، كما كانت المحركات مزاجية وغير جديرة بالثقة، ولم يكن الطيارون متأكدين تماماً ممّا إذا كانوا قادرين على إقناع أجهزتهم في الهواء أو إسقاطها في قطعة واحدة.
العلماء الذين ساهمو في اختراع الطائرة
العالم فرانشيسكو لانا دي تيرزي
نشر العالم “Francesco Lana de Terzi” نظرية في عام 1670 تقترح استخدام كرات من رقائق النحاس تحتوي على فراغ للأخف وزناً من الجسر الجوي، ستكون هذه المجالات أخف من الهواء المحيط، بما يكفي لرفع المنطاد، على الرغم من أنّ تصميمه كان سليماً من الناحية النظرية، إلّا أنّه للأسف لم يكن ممكنًا لأنّ ضغط الهواء المحيط سوف يسحق الكرات إذا كانت تحتوي على لا شيء سوى الفراغ، تظّل هذه النظرية، المعروفة باسم المنطاد الفراغي، حلماً غير ممكن مع أي مواد حالية، ومع ذلك لا يمكننا تجاهل جهود تيرزي عند مناقشة من اخترع الطائرة.
الأخوان مونتغولفييه
في القرن الثامن عشر اكتشف غاز الهيدروجين وأخيراً مادة أخف من الهواء، ممّا أدى ذلك إلى اختراع بالون الهيدروجين، الشكل البدائي من اختراع الطائرة، بدأ الأخوان مونتغولفييه في ذلك الوقت الرحلات المأهولة لمنطاد الهواء الساخن، في الحادي والعشرين من نوفمبرعام 1783، أطلق مونتغولفييه أول رحلة مجانية مع ركاب بشريين، كان البالون يعمل بواسطة نار حطب، انجرفت لمسافة 8 كم، بدأ استخدام البالونات للأغراض العسكرية في نهاية القرن الثامن عشر، أسست الحكومة الفرنسية شركات البالون خلال تلك الحقبة، بدأ تأسيس الديناميكا الهوائية الحديثة في نفس الوقت تقريباً نتيجة للنظريات المتنوعة في الميكانيكا، وخاصة ديناميكيات السوائل وقوانين نيوتن للحركة.
هنري جيفارد
استمر العمل على تطوير بالونات قابلة للتوجيه أو التحويل طوال القرن التاسع عشر، تمت أول رحلة تعمل بالطاقة والتحكم والاستمرار في عام 1852، عندما طار هنري جيفارد 24 كم في فرنسا باستخدام مركبة تعمل بمحرك بخاري، على الرغم من استخدام المناطيد في الحربين العالميتين الأولى والثانية، واستمر استخدامها حتى يومنا هذا، حتى لو كان على أساس محدود للغاية، فقد تفوق تطوّرها على الطائرات الأثقل من الهواء.
السير جورج كايلي
كان كايلي أول من حدّد القوى الأربع التي تؤثر على الطائرة: الدفع والرفع والسحب والوزن، كان أيضاً أول من صمم طائرة أثقل من الهواء، وركز على الاستقرار والتحكم في تصاميمه، لقد صمّم طائرة شراعية مأهولة أو “مظلة يمكن التحكم فيها” قادرة على الانطلاق من أعلى تل، حملت هذه الطائرة الشراعية أول طيار عبر برومبتون ديل عام 1853.
الاخوان رايت
بإصرار مثير للإعجاب، شقّ الأخوان رايت طريقهما بطريقة منهجية من خلال الطائرات الشراعية وفي بناء أول طائرة، قام الأخوان رايت بأول رحلة مأهولة ومستمرة ومسيطر عليها وقوية من الهواء في 17 ديسمبر 1903، كانت الطائرة الأولى غير مستقرة وغير موثوقة، لكن الأخوين لم يستقيلوا، فقد صنعوا Flyer 2 وFlyer 3. أصبحت Flyer 3 أول طائرة عملية في التاريخ، حيث كانت تطير بثبات تحت السيطرة الكاملة، ممّا أعاد طيارها مرة أخرى وهبط بأمان.
أحداث غيرت مجرى الطائرة
الأحداث في عام 1849- 1903
حدد السيد جورج كايلي قوى الرفع والسحب وقدّم أول تصميم علمي لطائرة ثابتة الجناحين، بناءاً على عمله الرائد في مجال الطيران، بدأ العلماء والمهندسون في تصميم واختبار الطائرات، قام صبي صغير بأول رحلة مأهولة بطائرة شراعية صممها كايلي في عام 1849، وفي عام 1874، قام فيليكس دو تمبل بأول محاولة طيران بواسطة القفز من نهاية منحدر في طائرة أحادية السطح تعمل بالبخار، درس علماء آخرون، مثل فرانسيس وينهام وهوراشيو فيليبس، تصميمات الأجنحة المحدبة المركبة في أنفاق الرياح وعلى أذرع ملتفة.
أخيرًا في عام 1894، قام السيد حيرام مكسيم بإقلاع ناجح (ولكن رحلة غير محكومة بشكل مؤسف) في “منصة اختبار” ذات السطحين، في الوقت نفسه قام أوتو ليلينثال بأول رحلات طيران خاضعة للتحكم، وقام بتحويل وزن جسمه لتوجيه طائرة شراعية صغيرة مستوحى من نجاحه، قام ويلبر وأورفيل رايت بتجربة الأسطح الديناميكية الهوائية للتحكم في الطائرة أثناء الطيران، قادهم عملهم إلى القيام بأول رحلة طيران خاضعة للرقابة ومستمرة ومزودة بالطاقة في 17 ديسمبر 1903 في كيتي هوك بولاية نورث كارولينا.
الأحداث التي حدثت عام 1905-1909
مباشرة بعد قيام الأخوين رايت بأول رحلاتهم التي تعمل بالطاقة في عام 1903، بدأوا في تطوير طائراتهم التجريبية إلى منتج قابل للتسويق، بحلول عام 1905 أصبح لديهم ما يعتبرونه “آلة طيران عملية”، يتعلم المجربون الآخرون عملهم ويبدأون في البناء على نجاحهم، بحلول عام 1906، كان الطيارون المحتملون يقومون بقفزات مؤقتة في طائرات لا يمكن السيطرة عليها، بحلول عام 1909، بعد مشاهدة عروض الطيران أدركوا تألق وضرورة التحكم الديناميكي الهوائي ثلاثي المحاور وأنّ أداء طائراتهم يحلق بسرعة.
وبعد ذلك توسعت قدرات واستخدامات الطائرات حيث قام المصممون والطيارون بإدخال الطائرات العائمة والقوارب الطائرة وطائرات الركاب ومنصات المراقبة المزودة بأجهزة الراديو والتلغراف اللاسلكي والمقاتلات والقاذفات، بمجرد أن أصبحت أخبار الرحلات الجوية الأولى للأخوين رايت في كيتي هوك وهوفمان بريري معروفة، كانت هناك مزاعم بأنّ آخرين كانوا أول من طار، لا ينبغي أن ننكر هؤلاء “المتمنيون” الإشادة التي يستحقونها، فبالفعل كانو رواد ورؤى طيران حقيقيون، من المثير للاهتمام أن نلاحظ أنّه مع استثناءات قليلة فقط، لم يدّعي أي منهم هذا الشرف لأنفسهم، تمّ المطالبة به بالنسبة لهم غالباً بعد سنوات عديدة من الانتهاء من عملهم.
ما هو الصندوق الأسود؟
يقول البعض بإنّ مصطلح الصندوق الأسود قد تمت صياغته لأنّ الصندوق يحترق إلى اللون الأسود عندما يتم استرجاعه في موقع التعطل، “الصندوق الأسود” هو مصطلح يستخدم لوصف معدات التسجيل المحوسبة التي تحملها الطائرات التجارية الحديثة، تتكون مجموعة الصندوق الأسود عادةً من مسجل بيانات الرحلة (FDR) ومسجل صوت قمرة القيادة (CVR)، كل مسجل بحجم صندوق حذاء، وله شرائط عاكسة، ولونه برتقالي فاتح، لا أحد يعرف بالضبط سبب تسمية المسجلات بالصناديق السوداء، يقول البعض إنّ المصطلح قد تمت صياغته لأنّ الصناديق عادةً ما يتم حرقها إلى اللون الأسود عند استرجاعها في موقع تحطم الطائرة.
يعتقد البعض الآخر أنّ المصطلح يستخدم لأنّ معظم المعدات الإلكترونية في الطائرة موجودة في الصناديق السوداء، يتتبع FDR مجموعة متنوعة من البيانات حول رحلة الطائرة، مثل السرعة الجوية والارتفاع والاتجاه (الاتجاه الذي تسير فيه الطائرة)، يسجل CVR الإرسال الصوتي والأصوات في قمرة القيادة، مثل محادثات طاقم الطائرة، وضوضاء المحرك والتحذيرات، وتمديد وتراجع معدات الهبوط، على الرغم من أنّ الصناديق مصممة لتحمل النار والماء والتأثير الهائل، إلا أنّها مخزنة في قسم ذيل الطائرة، وهو الجزء الأكثر قابلية للنجاة من التصادم، في حالة وقوع حادث يمكن للمعلومات المخزنة في هذه الصناديق السوداء أن تساعد في تحديد السبب.
