اجنحة تدور,تاريخ الطائرة الهليكوبتر
كانت مشكلة الوقوف بطائرة ثابته فى الهواء من اصعب المشاكل التى صادفت الباحثين منذ عرفت الطاثرات فى العالم كله . ثم جاء اليوم الذى أمكن فيه التغلب على هذه المشكلة بظهور الطائرة الهليكوبتر " والحقيقة التى لا جدال فيها هى ان العالم الفتان ليوناردودى فينشى الذى عاصر كريستوفر كزلومبس والملك هنرى السابع كان اول من فكر فى اخراج هذا النوع من الطائرات بوضع الفكر الاساسية لطيرانها ولكنه لم يوافق الى اخراج فكرته الغريبة الى مرحلة تنفيذها بسبب ما كان يشغل به نفسه من الابحاث العلمية والفنيه الكثيرة فى ذلك الوقت .
وان المعنى الحقيقى لكلمة " هليكوبتار هو الجناح الدوار الذى يعطى الطائرة قوة رفع عمودية دون الحاجة الى الاندفاع بها لمسافه طويلة للاقلاع من فوق الارض وبذلك يمكن ان نستنتج مدى ما يمكن ان نحصل عليه من مزايا لهذا النوع من الطائرات . بالاقلاع بها من فوق اسطح المنازل او الهبوط بها فوق القمم والجسور حيث لايمكن لاى طائرة اخرى ان تقلع او تهبط .
وتحتاج الطائرة العادية لاقلاعها من المطار الا الاندفاع فوق الارض لمسافه ليست بالقصيرة حتى تكتسب الكافية لاعطائها قوة الرفع اللازمة لها لترتفه فى الهواء كما انها تحتاج عند اقترابها من الارض الى سرعة مناسبة لايجب ان تقل باى حال من الاحوال عن سرعة الانهيار ( التى جاء ذكرها فى الباب الثانى ) ثم تقطع بعد ذلك مسافة كافية لتفقد فوة اندفاعها التى لمست بها الارض عند بدء هبوطها
وان السرعة المناسبة لهبوط طائرة خطوط جويه ضخمة او قاذفة قنابل ثقيلة لايمكن ان تقل عن 100 ميل فى الساعه باى حال وربما تريد عن ذلك فى كثير من الانواع لذلك فان مثل هذه الطائرات تحتاج عادة الى ممر لهبوطها لايقل طوله عن ميل واحد ( اتفق اخيرا على الايقل طول ممرات المطارات الدلية عن ميلين لهبوط الطائرات النفاثه الحديثة )
ولولا ان زودت هذه الطائرات بالفرامل التى توقف عجلاتها فوق الارض ،والفرامل العوائية التى تحد من سرعتها فى اثناء الهبوط ، وطريقة خاصة لعكس مراوحها بعد هبوطها مباشرة لتعطى تاثيرا مضادا لايقافها بدلا من سحبها او بتلك الطريقة الحديثه التى ادخلت على الطائرات النقاثه وذلك بعكس تاثير نفاثاتها لايقاف اندفاعها بعد لمس الارض مباشرة لولا كل هذه الاجهزة الى زودت بها الطائرات لاحتاجت الى اضعاف المسافه التى تقطعها فوق الممر لتصل فى النهاية الى حالة السكون وقد ادخلت اخيرا طريقة جديده لتقصير المسافة التى تندفعها الطائرة وذلك بتزويدها بمظلة كبيرة تفتح فى مؤخرتها لتعطيها قوة مقاومة كبيرة تحد من اندفاعها ولو ان هذه الطريقة لم تستعمل بعد الا فى بعض الطائرات الحربية الكبيرة الا ان من المنتظر ان ينتشراستعمالها فى بعض الطائرات المدينة .
من ذلك يتضح ان انشاء المطارات الواسعه التى تحتاجها طائرات الخطوط الجوية قد اصبح من الامور التى تحتاج الى جهد شاق ومصاريف باعظة علاوة على ايجاد الارض المسطحة المترامية الاطراف فى وسط المناطق الاهله بالسكان يعتبر اليوم مستحيلا لذلك فان اكثر المطارات الحديثه والعائدين من رحلات جويه قصيرة للذهاب او العودة من تلك المطارات اطول من الوقت الذى يقضونه فى الطائراتموضوع كامل عن طائرة هليكوبتار طراز سيكورسيكى 55
طائرة هليكوبتار من طراز سيكورسيكى 55 والطائرات مجهزة بمحرك برات وويتنى قوة 600 حصان وتحمل ثمانية ركاب علاوة على اثنين لقيادتها سرعتها 85 ميلا فى الساعه ومدادها 400 ميل
ولكى نحصل على الفائدة الموجودة من السفر جوا وقضاء اقصر وقت ممكن فى الرحلة فان طائرة الخطوط الجويه المثاليه لابد ان تكون لها القدرة على الاقلاع والهبوط فى قلب المدن المزدحمة وبنفس الطريقة التى يرتفع ويهبط بها المصعد الكهربائى فان امكن اخراج طائرة من هذا النوع فلن تكون هناك حاجة بعد ذلك الى الممرات الطويلة ولم تتعدى مساحةالمطار فى هذه احالة مساة الطائرة الى جهز لاستقبالها وبذلك تنتشر المطارات فوق اسطح المبانى او فوق ارصفه عائمة فوق مياه الانهار والبرك والبحيرات .
ولما ظهرت الطائرات الهيكوبتار ( ذات الاجنحة الدوارة ) والتى تقدر على الصعود والهبوط الراسى كانت هى المخرج العملى الوحيد للتغلب على هذه المشكلة الصعبه .
وتمتاز الطائرات العادية على الطائرات الهليكوبتار فى السرعة وطول المدى والقدرى على حمل اوزان اكبر يكثير فتزيد سرعتها لاربع او خمس مرات على الهليكوبتار التى بلغت سرعتها القسوى فى احدث انواعها 120
طائرات بالأجنحة المتحركة
الاجنحة المتحركة احدث الابحاث التى اجريت اخيرا للتغلب على مشكلة المسافات الطويلة اللازمة لعمليات اقلاع وهبوط الطائراتموضوع كامل عن الطائرة هيلر – ا كس 18ميلا فى الساعه وقد حدث اخيرا ان تمكنت احدى طائرات النقل الحديثه من قطه مسافة 10.00 ميل دون التزود بالقود فى حين كان الرقم القياى الذى سجلته الهليكوبتار هو 430 ميلا قطعتها فى خمس ساعات
[IMG]https://images-blogger-opensocial.googleusercontent.com/gadgets/proxy?url=http%3A%2F%2F2.bp.blogspot.com%2F-V0z3SneEwn4%2FU8Y-5Jnw5rI%2FAAAAAAAAH8I%2F6Jnv6jqHpgg%2Fs1600%2F%25D 8%25A7%25D9%2584%25D8%25B7%25D8%25A7%25D8%25A6%25D 8%25B1%25D9%2587%2B%25D9%2587%25D9%258A%25D9%2584% 25D8%25B1%2B%25E2%2580%2593%2B%25D8%25A7%2B%25D9%2 583%25D8%25B3%2B18.jpg&container=blogger&gadget=a& rewriteMime=image%2F*[/IMG] طارة الابحاث من طراز " هيلر – ا كس 18 ذات الاجنحة المتحركة والمزودة بمحركيين من المحركات النفاثع ذات المراوح وتجمع هذه الطائرات العادية والهليكوبتار فاذا دارات اجنحتها بحيث تتجة محركاتها الى اعلى فلم تحتاج لاكثر من 50 قدما لاقرعها .
وبالرغم من ذلك فان الهليكوبتار تؤدى من الاعمال ما لايمكن للطائرات العادية القيام به فعلاوة على امكتنها التحليق ثابته فى الهواء فانها تقلع وتهبط ايضا فى اتجاه راسى ويمكنها الحركة جانيا واحيانا الى الخلف لو اقتضى الامر ذلك كان هذا بتوجيخ الطيار الذى يقوها لذلك كانت الهليكوبتار من اهم الوسائل التى غرفها الانسان – سواء كان فى اوقات السلم او الحرب – لانقاذ الجرحى والمصابين دون الحاجة الى نوع معين من الارض لهبوطها او اقلاعها .
الدرسات الاولى لفكرة طيران الهليكوبتار
وتمت الدرسات الاولى لفكرة طيران الهليكوبتار فى فرنسا خلال القرن التاسع عشر عندما قام الضابط البحرى جبرييل دى لانديل بنشر اولى النظريات الصحيحة عن هذا الموضوع فى سنه 1963 اما فى انجلترا فقد وضع السير هيرام ما كسيم فى سنه 1972 بعض الرسوم لتصميم الهلكيوبتار ولكنه انصرف عن مواصله ابحاثه الى دراسات اخرى عن المحركات مما كان السبب فى اهمال الفكرة فى لذك الوقت وعدم اخراجها الى مرحلة تنفيذها وفى سنه 1907 قام المهندس كورنو بصنع اول نموذج للهليكوبتار وتمت تجربته بنجاح تام
وتعمل الطائرات ذات الاجحة الدوارة بانواعها المختلفة اليوم فى كل مكان بالرغم من صغر حجمها وبطئها بالنسبه للطائرات العادية الاخرى ويوجد من هذه الطائرات طرازان رئيسيان هما " الجايرودين و الهيليكوبتار " وتختلف هذه الطائرات عن الطائرات الاخرى تماما فى طريقة طيرانها فهى تكتب قوة رفعها من المروحة الكبيرة التى تدور افقيا فوقها وطالما اتمرت هذه المروحة فى الدوران فانها تؤدى نفس الوظيفة التى تها اجنحة الطائرات العادية فتظل الطائرة محمولة فى الهواء
طائرة من نوع الاوتوجايرو وتشبه النظرية الاساسية لطيران الطائرات ذات الاجنحة الدوارة الى حد كبير تظرية لعبة الاطفال المعروفه باسم " المروحة الطائرة " التى تتكون من قضيب من المعدن الرفيع الملتوى كالبريمه ثم تدخل به مروحة خفيفه بحيث تكون حرة الحركة الى اعلة والى اسفل الحلزونه . ويوجد طروق معدنى صغير تحت المروحة بحيث يمكن تحريكة بسهولة فو ق الحلزونه فاذا دفع هذا الطوق الى اعلى فانه سيدفع امامه المروحة وهى تدور بسرعة كبيرة حول الحلزونه حتى تتخلص منها اخيرا فترتفع طائرة الى اعلى بسبب دورانها السريع وعندما تضعف قوة اندفاعها تبدا فى الهبوط رويد الى الارض وهذه هى نفس الطريقه التى ترتفع وتنخقض بها الطائرة ذات الجناح الدوار وتحتلف ( الجيرودين ) عن ( الهليكوبتار ) فى طريقه طيرانها فان
وتتصل المروحة الافقية للهليكوبتار بالمحرك راسا لتعطى للطائرة القدرة على الصعود والهبوط والطيران المستقيم وقد تم تزويد بعض انواع الهليكوبتار بمحركين بدلا من محرك واحد فى اتجاه واحد لان الطائرة ذات المحرك الواحد كثيرا ما نتعرض للدوران بجسمها فى اتجاه عكسى لدوران مروحتها الافقية فتزود بمروحة صغيرة عند ذيلها لتقاوم رد الفعل الناشىء من دوران المروحة الافقية ويمكن التحكم دائما فى سرعة دوران ان هذه المروحة الصغيرة لاعطاء القوة المضادة اللازمة لاتزان الطائرة اما فى الهليكوبتار ذات المحركين فقد استغنى عن مروحة الذيل وذلك بدوران احدى المروحتين الافقتين عكس الاخرى حتى يترن جسم الطائرة يتلاشى رد الفعل الناتح من المرحتين كل امام الاخرى
وكان المتبع ان تزود الهليكوبتار ذات المروحتين بمحرك واحد متصل بهما الا انه رؤى اخيرا ان يخصص محرك منفصل لادارة كل مروحة على حدة وخصوصا فى الطائرات التى تحمل عددا كبيرا من الركاب بحيث لو تعطل احد المحركين كان للطائرة القدرة على مواصلة الطيران او الهبوط بمحرك واحد كما يحدث فى الطائرات العادية الاخرى ذات المحركات المتعددة وتزود اكثر الطائرات الهليكوبتار بمحركات من النوع ذى الاحتراق الداخلى ولكن التجارب الى اجريت اخيرا اثبتت امكان تزويد هذه الطائرات بمحركات نفاثه صغيرة ودقيقة جدا توضع فى اطراف مروحتها لتعطى لها القدرة على الدوران والاستغناء بذلك عن المحركات الرئيسيه ذات الاحتراق الداخلىهليكوبتار ذات محركين من طراز " بريستول 173 ) مزودة بمحركين لدة كل منهما 500 حصان من طراز " الفيبس لوناردز " وتقدر على حمل ثلاثة عشر راكبا واثنين لقيادتها وكان اول طيران لهذه الطائرة على الخطوط الجوية فى يوليو 1956
طائره بريستول 173
وتركيب المراوح الافقية فوق الهليكوبتار على وصلة متحركة مركزها بحيث يمكن التحكم فى الزاوية بين متسوة المروحة والمستوى الافقى لجسم الطائرة والتى تسمى زواية ميل المروحة اى الزواية التى يقابل بها مستوى المروحة خط مرور الهواء فى الاتجاه الافقى .
110
تدور المروحة فى مستوى افقى فترتفع الهليكوبتار فى اتجاه راسى
تميل المروحة ناحية الذيل فتحرك الهليكوبتار الى الخلف
تميل المروحة ناحية المقدمة فتحرك الهليكوبتار الى الامام
تميل المروحة ناحية اليمين فتحرم الهليكوبتار الى اليمين فاذا مات ناحية اليسار تحركت الهليكوبتار الى اليسار
ولكى يقوم طيار بالاقلاع بطائرته الهليكوبتار فان يدير المروحة الافقية بحيث تصل سرعتها الى عدد معين من الدورات فى الدقيقة ثم يبدا فى دفع الصمام الذى يتحكم فى دورانها حتى تزيد سرعهتا الى الحد المناسب لرفع الطائرة فى الهواء فاذا ارتفعت الهليكوبتار لاقدام معدودة فوق الارض امكن بعدذ لك السيطرة عليها اما بالمحافظة على ارتفاعها او الاقتراب من الارض وذلك برفع او خفض عدد لفات المروحة فى الدقيقة
فاذا تمت عملية الاقلاع فاننا سنحتاج بعد ذلك حتما الى دفع الطائرة الى الامام او التقهقر بها الى الخلف او الانزلاق الى ناحية اليمين او اليسار فعندما نحرك الذراع الخاصة بتغيير زواية ميل المروحة الى الامام نميل هذه فى نفس الاتجاه لتدفع الطائرة فى اتجاه مستقيم فاذا حركنا الذراع
وبعد ان ثبت الفوائد الكثيرة لهذا النوع من الطائرات دارن الابحاث من جديد لايجاد طريقة فعالة للتغلب على البط الملوظ لاندفاعها فى الجز بالنسبه للطائرات الاخرى وقد انتهت هذه الابحاث اخيرا باخراج الطائرة " روتوداين " التى تجمع بين قدرة الهيكوبتار على الصعود الراسى والسرعة الفائقة للطائرات العادية
الطائرة فيرى روتوداينكانت الطائرة " فيرى روتوداين " احدى الخطوات الاولى نحو هذا التطور الجديد فى تصميم الطائرات ذات الجناح الدوار وقد زودت هذه الطائرة بجناح ذى تصميم هاص علاوة على المروحة الافقية التى تعلو جسمها على برج انسيابى صغير وتتكون هذه المروحة من اربع ريشات يديرها الهواء المضغوط المندفع من نفاثات صغيرة فى اطرافها والذى يولده نوك نفاث موجود فى داخل جسم الطائرة
الطائرة ( فيرى روتوداي ) التى تكتسب قوة رفعها وصعودها الراسى بواسطة مروحتها الافقية ذات الاربع ريشات وتديرها المحركات النقاثة الصغيرة المركبة فى اطرافها ثم توقف هذه المروحة عن الدوران فى اثناء الطيران ليبدأ المحركات النفاثات دفعها بمروحتهما
الاجنحة الدوارة فى خدمة الانسانية
اخرج ايجور سيكوسكى طائرة الهليكوبتار الاولى فى سنه 1939 وقام بالطيران بها قاثار بذلك موجه من العيب والتساوى بين الاوساط العلمية ودوائر الطيران فى ذلك الوقت مما ادى الى قيام بعض العلماء بوضع الرسوم والحسابات لاثبات عدم امكان الاعتماد على هذه الطائرة لكى تؤدى وظيفتها بامان تام وكان سبب اعتراضهم ذلك المنظر الغريب الذى لايمت بصلة للاشكال الانسانية للطائرات الاخرى بما لايعطيها القدرة على الثبات والاتزان فى اثناء طيرانها فى الجو علاوة على ان وزن الجسم وحجمة كان كبيرا جدا بالنسبه لمساحة جناحها الدوار وعلى ذلك فقد قرر هؤلاء العلماء ان اقلاع هذه الطائرة وارتفاعها فى الجو اول تجرية لها قد حدث بطريق الصدفة البحته وان هبوطها ثانيا بنجاح دون ان تصطدم بالارض تتحظم عن اخرها كان بدورها صدفة مواتية اخرى
فاصدر سيكوسكى لهذه الماسبة بيانت تاريخيا ليرد به على اعتراض الفنين على طائرته جاء فيه نعم اننا لو بحثنا الموضوع على النظريات العلمية فى هندسة الطائرات وتصميمها لاتضح لنا استحالة طيران
احدى طائرات سيكووركى الهليكوبتار الحديثههذه الطائرة بهذا الجناح الدوار والجسم الذى لايشكل له والوزن والحجم الكبيرين الا ان الواقع اننى اعتبرها حشرة صغيرة لاعقل لها ولا ادراك تنطلق فى طيرانها غير مقيدة بالقواعد او النظريات العلمية العتيقة .......!!!
طائرة هليكوبتار سيكورسيكى 55
ثم واصل سيكورسكى تجارة العملية على حشرته الصغيرة التى لا عقل لها غير ملتفت لثورة العلماء واعتر اضاتهم من حوله
ثم دارت الايام حتى اثبتت الهليكوباتر باجنحتها الدوارة قدرتها الفائقة على القيام باعمال لا قب لاى طائرة اخرى بمجاراتها فى تاديتها فان قدرة هذه الطائرة على العمل دون الحاجة الى المطارات علاوة على امكانيى التحليق ثابته فى الهواء على اى ارتفاع من الارض وحركتها الجانبية يمينا ويسارا كل هذه الخواص قد هياتها لتادية اعمال شاقة كثيرة كانت منذ سنين قليلة احالج الى الاضعاف المضاعفه من الجهد والمال اللذين يمكن ان تستنفذها الهليكوبتار اليوم
وكان مشروع انشاء محطة توليد القوة الكهربائية لمصنع الالومنيوم مولوهيبا من اهم المشاريع التى ساهمت الهليكوبتار فيها مساهمة فعالة مع وفركبير فى الجهد والمال والوقت فلا تقل المسافة بين المحيطة والمصنع عن 50 ميلا بين الاراضى الوعرة والجبال المغطاه بالثلوج والتى تكتسحها الاعاطير طيلة ايام الينه مما جعل الاستعانه بالرجال والفنيين فى تلك المنطقة اقرب الى المستحيل علاوة على المجهود الشاق الذى يحتاجة المشروع لنقل المهمات والادوات الثقيلة اما انشاء خط حديدى فى المنطقة فلم يكن هناك اى سبيل حتى للتفكير فيه وذلك يحتاجه من اموال باهظة ومجهود لا قبل للبشر على احتماله
وبينما كان القائمون على المشروع الضخم فى حيرة من امرهم يتخبطون بافكارهم لايجاد مخرج لهم من هذا المازق الحرج ظهر بينهم فجاه من اقتراح فكرة استخدام الهليكوبتار فى تنفيذ العملية الصعبة وقوابل الاقتراح
اولا بمعارضة شديدة بالنسبة للاتفاع الشاعق لبعض المواقع التى ستهبط الطائرات او تقلع منها علاوة على الجو القاسى التيارات الشديدة الصاعدة والهابطة بين الجبال التى تغطى المنطقة ككلها واستدعى الطيار كارل اجر خبراء الهليكوبتار وقام بمعاينه المنطقة بالطائرة فوقها عدة مرات حتى قدم تقريره فى النهاية بقدوة الهليكوبتار على تنفيذ المشروع
مستقبل الاجنحة الدوارة
بلرغم من ان فكرة تزويد اطراف المراوح الافقية للطائرات الهليكوبتار بالمحركات النفاثه الصغيرة لازالت تسير فى خطواتها التجربية الاولى الا انه ماض شك فى انها ستكون الوسلة الوحيدة التى ستتبع لادارة هذه المراوح فى المستقبل القريب
ففى سنه 1945 قام دويلوف النمساوى ببناء اول هليكوبتار ذات مروحة افقية تدور بالمحركات النفاثه تدور بالمحركات النقاثه وتمت تجربة هذه الطائرا بنجاح تام فكان هذا
مشجعا لكثير من مصانع الطائرات فى امر يكا على انتاج بعض الطائرات المشابهة ذات المحركات النفاثه وكان اخر مات انتج من هذا النوع هى " الجيب الطائر " تلك الهليكوبتار الصغيرة التى يمكن فكها وتركيبها بطريقة بسيطة كما يمكن نقلها مطويه فى طائرة او سيارة الى المكان الذى ستعمل معه ويستمد جناحها الدواؤ قوة دورانه من محركين صغيرين فى طريقة من نوع المحركات النفاثه المطلقة التى لم يعرف من المحركات بانواعها ما هو اخف وزنا ولا ابسط تركيبا منها ولكى يبدا المحركات دورنهما تدار المروحة اولا باليد او بواسطة محرك منفصل صغير فى مركز المروحة حتى اذا اكتسبت السرعة المناسبة بدا المحركات عملها فاذا امكن انتاج " الجيب الطائر " على مدى واسع وباثمان معتدلة فمن المتوقع ان ينتشر استعمالها لتصبح سيارة الغد الخاصة
وتتجة افكار المنتخبين ايضا الى تزويد الهليكوبتار بعد ثمان من المطاط المنفوخ بالاضافه الى عجلاتها ليمكن الهبو بها فوق البحار والانهار فتصبح بذلك من خير وسائل النقل التى عرفها الانسان فكما ان المركب البخارية والمركبات البحرية تعمل دائما فى نطاق محدود ببعض القيود فان القاطرات تحتاج ايضا الى قضبان حديدية لتسير عليها وليس للسيارات القدرة على السير فى المستنقعات والمناطق الثلجية والانهار والبحار وبين الغابات وتحتاج الطائرات عادة الى المطارات الواسعة لتعمل منها فما هو الحل العملى الوحيد للتغلب على هذه العقبات الصعبة التى تعترض سبيل كل وسيلة من وسائل المواصلات بانواعها .............؟
انها الهليكوبتار طبعا التى لايعوقها اى نوع من هذه العقبات التى ذكرت انها الاجنح الدوارة انها وسيلة الانتقال العملية التى سينتشر استعمالها فى الغد القريب على نطاق لايعلم مداه الا الله ............ واننا لفى انتظار مستقبل تك الاجنحة العجيبة التى تدور .....!!
المصدر ميكانيكا وتكنولوجيا
رد مع اقتباس