الأخوين رايت والطائرة الأولى

كتابة: جافيار يانز.
ترجمة: عمر سامي رجب.
مراجعة: عبد الحميد شكري.

تقول نكتةٌ قديمةٌ بأن من الواجب عليك ألا تخاف من الطيران، ولكن من ألا تطير. ففي شهر أغسطس (آب) من عام 1896مـ، أدرك المهندس الألماني أوتو ليلينثال معنى هذه العبارة بشكلٍ مأساويٍّ عندما فقد حياته بعد 36 ساعةً من وقوع طائرته الشراعية على الأرض، إلا أنه لم يكن رائد الطيران الوحيد الذي مات نتيجةً لعدم قدرته على السيطرة على أداته للطيران.

كان موت ليلينثال ذو أهميةٍ كبيرةٍ خصوصاً لأخوين من مدينة دايتون من ولاية أوهايو بالولايات المتحدة الأمريكية واللذان كرسوا حياتهم لإصلاح الدراجات وبيعها، واللذان تتبعوا تقدم الألماني باهتمامٍ كبيرٍ. لقد كانت أخبار الحادثة المهلكة المحفز النهائيّ لويلبر (المولود في 16 من شهر أبريل (نيسان) من عام 1867مـ والمتوفى في 30 من مايو (أيار) من عام 1912مـ) وأورفيل رايت (المولود في 19 من أغسطس (آب) من عام 1871مـ والمتوفى في 30 من يناير (كانون الثاني) من عام 1948مـ) لتطبيق معرفتهما بميكانيكا الدراجات على هوايةٍ كانا يعملان عليها لسنواتٍ. كان الأكبر من الاثنين وهو ويلبر من جر أخاه لما أطلقوا عليه “مشكلة الطيران”، والذي رأوه كتحدٍّ على ثلاث جبهاتٍ مختلفةٍ.

أول طائرةٍ شراعيةٍ صممت من قبل الأخوين رايت. المصدر: مكتبة الكونغرس.

كانت أول التحديات وهي الارتفاع من الأرض في عدةٍ أثقل من الهواء محلولةً أساسياً منذ عصورٍ قديمةٍ، فمثال ليوناردو دافينشي معروفٌ للغاية، ولكن الأسلاف القدماء منهم لم يكونوا معروفين كثيراً كالأندلسي الأمازيغي عباس بن فرناس في القرن التاسع، أو الراهب الإنجليزيّ إلمير مالسبوري في القرن الحادي عشر. عندما كان الأخوين رايت مستعدين لبناء أول طائرةٍ شراعيةٍ لهم قاموا بتقليد تصميم الطائرة ذات السطحين التي صنعها معاصريهم مثل أوكتاف تشانوت وأوغسطس هيرينج.

أعظم التحديات: التحكم بالطيران
استكشف أيضاً بعض أقرانهم ثاني التحديات وهو الدفع، كابن بلدهم صموئيل لانغلي، المخترع البريطاني الأمريكي المولد هيرام مكسيم، أو المخترع والمهندس الفرنسي كليمنت أدير، والذين ركزوا عملهم على تزويد أجهزتهم بمحركاتٍ قويةٍ. ولكن رؤية الأخوين كانت أنه سيكون هناك وقتٌ لاحقٌ للتفكير في أفضل طريقةٍ لدفع الطائرات؛ حيث فضلوا في البداية أن يركزوا على الانزلاق الشراعي، ولكن كان عليهم أن يعالجوا التحدي الثالث والأعظم لفعل ذلك، والذي لم يتمكن حتى ذلك الحين أيُّ من الطيارين الناشئين حله بشكلٍ كاملٍ: وهو التحكم بالطيران.

ويلبر وايت في وضعية الانبطاح فقط بعد الهبوط في عام 1901مـ. المصدر: مكتبة الكونغرس.

لم يُرد الأخوين وايت بناء طائرةٍ فقط، بل بالأحرى طائرةً يمكن قيادتها، ولقد رفضوا من البداية خيار ليلينثال المتمثل بإمالة الجسم للانعطاف، ولم يقتنعوا بفكرة الرواد الآخرين الذين وضعوا زاويةً موجبةً لأجنحة الطائرة بالنسبة للأفقيّ (ثنائيّ الأسطح الحقيقيّ) لمنح ثباتٍ حقيقيٍ للجهاز. فقد اعتقد الإخوان أنه من الواجب أن يكون للطيار تحكمٌ كاملٌ بالطائرة، واعتقدوا أيضاً أنه لا بد من وجود طريقةٍ أفضل لفعل ذلك.
اكتشف ويلبر الحل عن طريق مراقبة تحليق الطيور، والتي تغير زاوية نهايات أجنحتها للميلان حول المحور الطوليّ ومن ثم التعامل بسرعةٍ مع الدوران، وتعرف هذه الحركة بالتمايل في الطيران. ولتطبيقها على نماذجهم، اخترعوا جهاز قيادةٍ يشوه نهايات الأجنحة، ويتحقق هذا التأثير في الطائرات الحديثة بفضل الجنيحات.

أول براءة اختراعٍ للأخوين رايت
درس الاخوان أيضاً كيفية التحكم بالتذبذب، وهو الدوران حول المحور الذي يتبع خط الأجنحة. ولتجنب التوقفات المفاجئة كتلك التي كلفت ليلينثال حياته، اختاروا مصعداً أمامياً يرفع مقدمة الطائرة، وتتحكم الدفات الموجودة في ذيل الطائرة بهذه الحركة اليوم.

اختبر كلٌ من ويلبر وأورفايل طائراتهم في مدينة كيتي هاوك الساحلية في ولاية كارولينا الشمالية بين عامي 1900مـ و1902مـ، واختبروا نماذجهم في نفق الرياح الذي بنوه في ورشتهم في مدينة دايتون. وفي أثناء هذه الاختبارات؛ اكتشفوا أن لثنيّ الجناح تأثيرٌ غير مرغوبٍ: ففي حركة الانعطاف، كانت نهاية الجناح العلويّ أكثر مقاومةً للهواء، مما تسبب في توجه مقدمة الطائرة إلى الاتجاه المعاكس للدوران، وتُعرف هذه الحركة حول المحور العمودي بالانعراج. كان اكتشاف الأخوين رايت هو فهم أن توجيه الدفة (في المستوى العمودي من الذيل) والتي استُغني عنها في تصاميمهم السابقة لم يعمل على إدارة الطائرة كما يحدث في السفن؛ ولكن عمل على صفّ مقدمة الطائرة مع المنعطف أثناء التمايل.

أول رحلة طيرانٍ ناجحةٍ لرايت فلاير 1 في عام 1903مـ، حيث سافرت الآلة
مسافة 36.6 متر في 12 ثانية. المصدر: مكتبة الكونغرس.

كان التعامل مع الطائرة موضوع براءة الاختراع الأولى للأخوين رايت، والتي عُرضت في شهر مارس (آذار) عام 1903مـ. وفي شهر ديسمبر (كانون الأول) من نفس السنة، حققوا أفضل عملٍ بطوليٍّ لهما، وهو الإقلاع في أول جهازٍ مدفوعٍ بمروحيةٍ، وهي طائرة رايت فلاير 1، ولكن بحلول ذلك الوقت، كان كلٌّ من ويلبر وأورفيل رايت صنعوا بالفعل مساهمتهم الأساسية والتي يمكن من خلالها اعتبارهم المخترعين القانونين للطائرة: وهو التحكم بالحركة في المحاور المكانيةٍ الثلاث، وهو مفهومٌ لا يزال سارياً بعد أكثر من قرنٍ.

المصدر: (bbvaopenmind)

جافيار يانز (Javier Yanes)
أوتو ليلينثال (Otto Lilienthal)
الأخوين دايتون (Dayton brothers)
ويلبر (Wilbur)
أورفيل رايت (Orville Wright)
ليوناردو دافينشي (Leonardo da Vinci)
إلمير مالسبوري (Eilmer of Malmesbury)
الأخوين رايت (the Wright brothers)
أوكتاف تشانوت (Octave Chanute)
أوغسطس هيرينج (Augustus Herring)
صموئيل لانغلي (Samuel Langley)
هيرام مكسيم (Hiram Maxim)
كليمنت أدير (Clément Ader)
التمايل (roll)
الجنيحات (ailerons)
الدفات (rudders)
الانعراج (yaw)
طائرة رايت فلاير 1 (Wright Flyer I)

Comments are closed.