تاریخچه ی اختراع هواپیما و صنعت هوایی در دهه‌های اخیر

اختراع هواپیما را می‌توان سمبلی از پیشرفت فناوری دانست که انقلابی شگرف برای بشر بوجود آورد

اختراع هواپیما

از هواپیما به عنوان نماد پیشرفت فن آوری یاد میشود که در زندگی بشر به خصوص در حوزه حمل ونقل، انقلابی شگرف را بوجود آورد. اختراع هواپیما در اثر تلاش بسیاری از مخترعین، محققین و علاقه مندان به پرواز در اسمان صورت گرفت که هر یک در توسعه این ایده، سهمی کوچک یا بزرگ داشته اند.

تاریخچه اختراع هواپیما

زمانی که یکی از نقاشان معروف ایتالیایی به نام داوینچی، یک هواپیما با عنوان ماشین پرنده طراحی کرد؛ در تصور هیچ کسی واقعیت این رویا نمی گنجید. با این حال انسان در ذهن خود از زمان گذشته ، این رویا را داشت که در اسمان پرواز کند.

در قرن پانزدهم برای نخستین بار ، این هواپیما طراحی گردید اما بسیاری از طرح ها و ابداعات بشری به خاطر تعصبات وحشیانه و مذهبی حاکم در اروپا در سایه شوم قرون وسطی قرار گرفت و وارد مرحله ی ازمایش و تولید نشد. با این حال داوینچی که رویای پرواز انسان در اسمان را طراحی کرد؛ توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرد و به این ترتیب در ساخت نخستین هواپیما از این ایده استفاده شد.

شاگردان داوینچی از طرح او در قالب ساخت ماشین پرنده استفاده کردند تا این که شخصی به نام وانتوری در سال ۱۷۹۷ به تنظیم مقاله ای از نظریات داوینچی پرداخت و آنها را به انتشار رساند درحالیکه بسیاری از مخترعین تا پیش از انتشار این مقاله در تلاش بودند تا ماشین پرنده را با استفاده از برخی نظریات علمی بسازند.

در اوایل قرن بیستم، ویلبر و ارویل رایت که با هم برادر بودند؛ توانستند مشابه طرح داوینچی، رویای انسان برای پرواز در اسمان را به واقعیت تبدیل کنند. آن ها پس از چند ازمایش ناموفق توانستند در تاریخ ۱۷ دسامبر ۱۹۰۳، هواپیما را به مدت ۱۲ ثانیه در مسافت ۳۰ متر در اسمان نگه دارند؛ به این صورت که آن ها موفق به نصب موتور کوچکی بر روی هواپیمایشان شدند و آن را به محور این موتور پروانه ای متصل کردند که به یک فرفره شباهت بسیاری داشت و در نتیجه با به کارگیری نیروی موتور در هوا توانستند هواپیما را بر اثر گردش فرفره به پرواز دربیاورند.

یکی از نکات مهم اختراع هواپیمای برادران رایت این بود که فرد داخل هواپیما بر پرواز آن کنترل داشت. این اختراع در کارولینای شمالی رخ داد و از این دو برادر به خاطر ثبت اختراعشان از آن زمان تاکنون بعنوان مخترعین هواپیما یاد می شود. آن هایی که قصد به حرکت درآوردن سریع هواپیما در فضا را داشتند؛ این کار را با به کارگیری حرکت دادن بال ها انجام دهند چون قصدشان تقلید از پرندگان بود ولی کوشش مخترعین بی نتیجه بود و همین امر باعث شد تا همگان به این موضوع پی ببرند که اندیشه برادران رایت از صحیح ترین اندیشه ها محسوب میشد؛ به این خاطر که از پروانه برای پیش بردن هواپیما در هوا استفاده کردند.

آن ها برای طراحی ساختار« Wing Warping» و سکان هدایت هواپیما در تاریخ ۲۳ مارس سال ۱۹۰۳ میلادی، درخواستشان را در دفتر ثبت اختراعات و علایم تجاری آمریکا ثبت کردند. به این پتنت،« Flying Machine» یا« ماشین پرنده» می گفتند که توسط ارزیابان« USPTO» تائید شد و گواهی آن بعنوان نخستین پتنت در این حوزه، با شماره« US821393»، به برادران رایت اعطا شد. اختراع برادران رایت در سال ۱۹۰۸، توسط کورتیس آمریکایی تکمیل شد و او مسأله فرود آمدن و برخاستن را با قراردادن چند چرخ کوچک در زیر هواپیما حل کرد و از آن سال به بعد، مخترعین تلاش کردند که این ماشین را تکمیل کنند.

برادران رایت به عنوان مخترعین هواپیما شناخته می شوند

هواپیماهای جت

هواپیمای جت برای پیشرانش از موتور جت استفاده می کند. هواپیمای مدل Heinkel He 178 به عنوان اولین هواپیمای جت قابل استفاده بود که در سال ۱۹۳۹ مورد ازمایش قرار گرفت و از هواپیمای مسرشمیت ام ئی ۲۶۲ در نیروی هوایی آلمان نازی در سال ۱۹۴۳ برای نخستین بار استفاده شد. هواپیمای بل ایکس- ۱( Bell X- 1) در اکتبر ۱۹۴۷ به عنوان اولین هواپیمایی محسوب میشد که موفق به شکستن دیوار صوتی شد.

در سال ۱۹۵۲ نخستین هواپیمای تجاری جت به نام De Havilland Comet به بازار، عرضه گردید. این هواپیمای ساخته شده توسط بریتانیا دارای بیش از ۱۰۰ نفر ظرفیت بود. نخستین هواپیمای تجاری موفق دنیا، بویینگ ۷۰۷ نام داشت که توانست از ۱۹۵۸ تا ۲۰۱۰ میلادی برای بیش از ۵۰ سال خدمت رساني کند. از سال ۱۹۷۰ بویینگ ۷۴۷ به عنوان بزرگترین هواپیمای تجاری جهان شناخته میشد تا اینکه ایرباس آ- ۳۸۰ در سال ۲۰۰۵ این رکورد را شکست.

صنعت هوایی از زمان جنگ های جهانی و سرمایه گذاری دولتی برای توسعه مدل های جدید جنگنده ها، در مسیر پیشرفت قرار گرفت. با این که نقش مداخله گرانه دولتی با پایان جنگ جهانی دوم و آغاز بازسازی ویرانه های حاصل از این جنگ، در صنعت هواپیما کاهش یافته ولی حضور دولت نسبت به سال های ابتدایی ظهور صنعت هوایی، قابل توجه تر است.

صنعت هوایی در دهه های اخیر

صنعت هوایی در دهه های اخیر، در حوزه های غیرنظامی و مسافربری دچار تحولاتی گردید. تغییرات نسل های مختلف هواپیما، موجب افزایش ضریب ایمنی و کاهش تعداد سوانح هوایی شد و عملاً استانداردهای صنعت، جایگزین دوره های ظهور صنعت و رقابت های دولتی گردیده است.

ظهور دو غول جهانی صنعت هوایی، یعنی« ایرباس» و« بوئینگ» در دهه های پایانی قرن بیستم از دیگر روندهای مشهود در صنعت هوایی به شمار می رفت که پیشرفت فناوری را با تسخیر بازارهای جهانی و رقابت شدید، آسان کرد. افزایش امنیت ناشی از مسافرت های هوایی به عنوان یکی از مهم ترین موارد قابل توجه در میان دانشمندان به شمار می رفت که امروزه موفقیت های بسیاری را کسب کرده است.

طراحی هواپیما در قرن پانزدهم توسط داوینچی صورت گرفت

طراحی و ساخت هواپیماها

هدف از ساخت بیشتر هواپیماها، فروش آن به مشتریان بود. چهار سال طول کشید تا یک هواپیمای کوچک از قبیل ازمایش های امنیتی طراحی شود و مسلما برای هواپیماهای بزرگ به زمان بیشتری نیاز بود. اهداف و طراحی هواپیما در طول این فرایندها با پیشرفت رو به رو شد. به عنوان مثال شرکتهای هواپیماسازی به ازمایش مقاومت هواپیما دربرابر باد و پیش بینی حرکاتش در شرایط مختلف با استفاده از نقشه ها و مدل های شبيه سازي شدهٔ هواپیما می پردازند. رایانه های مخصوصی وظیفه ی انجام این آزمایش ها را بر عهده دارند. همچنین مدل های کوچک شده ای از آن به منظور بررسی آیرودینامیک بودن هواپیما، در تونل های باد قرار می گیرد.

شرکت ها پس از طراحی هواپیما، تعداد محدودی از نمونه های اولیه هواپیما را تولید کردند تا به ازمایش آن بر روی زمین بپردازند. نمایندگانی از سازمان های دولتی مرتبط با ترابری هوایی، نخستین آزمایش ها را انجام دادند. به این ترتیب ازمون های پرواز به منظور تامین تمام نیازهای یک پرواز ایمن ادامه پیدا می کند. سپس شرکتهای سازنده به دستور نمایندگان سازمان دولتی ترابری هوایی، انبوه هواپیماها را تولید میکنند. در صورت فروش هواپیما به صورت بین المللی، ضروری است که مجوز پرواز آن هواپیما توسط سازمان هوایی هر کشور صادر شود.

برادران رایت موفق به نصب موتور کوچکی بر روی هواپیما شدند

گردآوری: بخش علمی سرپوش