بالصور.. تعرف على أسرار التصاميم العجيبة للطائرات

الكثير من الطائرات قد تجدها ذات المظهر المضحك أو الغريبة التصميم فيما يرجع إنها بنيت لإثبات وجهة نظر معينة، أو بغرض إحراز بعض التقدم في علم الديناميكا الهوائية، على أي حال حرص موقع "popular Mechanic " على عرض الأسرار والأسباب وراءها لقيام المهندسين بابتكارها.
إن إلقاء نظرة على الطائرة Aerodyne ، التي صممها ألكسندر ليبيتش، سوف يحيرك كيف أن يتمكن طيار من الإقلاع بهذا الشيء المجنون بعيدا عن الأرض. ولا يقتصر الأمر على مجرد وضع تلك الطائرة في معرض للطائرات ذات التصاميم الغربية على مر السنين، والتي تضم طائرات مروحية يحركها التوازن، وطائرات قابلة للنفخ، وطائرة موتورسيكل. وحتى اذا قمنا بجولة سريعة في تاريخ الطيران فإنه سوف تتكشف لنا بعض الوحوش الغريبة التي تبدو لنا مثل شكل الطائرات التي اعتدنا عليها جميعا.
ولك أن تتساءل لماذا يصر مصممو الطائرات على بناء مثل تلك الآلات التي تحلق بعيدا؟ توجهنا بالسؤال إلى دان هيجدورن، أمين متحف سياتل للطيران، الذي قدم أكثر من بضعة أسباب.
على مدى القرن الماضي، فإن الطائرات غير التقليدية شجعت الباحثين على تحري أمور لا تزال غامضة في مجال الديناميكا الهوائية، واختبار ميزات التصميمات الجديدة للطائرات وتقنياتها، وما هو أكثر من ذلك بكثير.
ويقول هاجيدورن: "لقد دفع الجيش_الأميركي إلى الكثير من التطور"، وتم بناء بعض طائرات البحث الغريبة من أجل مواجهة احتياجات حقيقية أو متصورة، مثل التزود بالوقود في الجو، أو التخفي وتجنب الرادار، أو نقل الحمولات غريبة الشكل والثقيلة.
وفي عدد قليل، من الحالات النادرة، فإن بعض إبداعات الطيران الغريبة تساعد على اكتشاف أساليب للطيران جديدة تماما.
طائرة ناسا AD-1
إن التجارب التي تجرى في نفق الرياح وتحليل الحسابات الرياضية يمكن أن تأخذك إلى آفاق بعيدة عن وقتنا الحاضر. كما أن فهم كل ديناميات جسم ذا سطح خشن يشق طريقه خلال الغلاف الجوي، يعد في بعض الأحوال شبيها بمحاولات التنبؤ بأحوال الطقس، حيث أن هناك الكثير من المتغيرات، ولا يمكنك فقط إلا الاستقراء الذي يوصلك إلى نقطة ما. ولذلك فإن التوصل لمعرفة كيفية تأثر ميزة معينة، مثل شكل الجناح، بالعديد من الضغوط والظروف، وما يقذفه الهواء على ذلك الجناح، ومن ثم فإن الباحثين يضطرون في بعض الأحيان الى البناء على ذلك الجناح، وأجراء تجارب تحليق به، ليتم بناء على نتائج التجارب ما إمكانية تحمله للطيران ومدى تأثره بباقي العوامل.
NASA AD-1
ونجد على ذلك أن واحدة من أكثر الأمثلة غرابة هي NASA AD-1 ، التي بنيت لأول مرة في عام 1979. وأظهرت AD-1 أن الجناح المستقيم والجامد من طائرة يمكن أن يدور بشكل محوري إلى ما يصل إلى 60 درجة أثناء الطيران دون أن يفقد الاستقرار.
نيموث باراسول
في العام 1934 قام ببناء طائرة Nemuth Parasol طلاب في جامعة ميامي، وثبت آنذاك أنه جناح دائري متساو يمكن أن يستخدم لتطيير طائرة بطريقة موثوقة. وبالطبع، فإنه بعد مئات السنين من الآن سوف يمكن توظيف نموذج التصميم في مجال بناء سفن الفضاء.
غرومان اكس-29
في عام 1984، أثبت نموذج Grumman X-29 أن خصائص الرفع الأساسية لجناح الطائرة النفاثة تحول دون التعرض للخطر حتى لو كانت زوايا تعليق الأجنحة مثبتة في الاتجاه المعاكس.
Grumman X-29
وبالنسبة ل X-29 ، وكما هو الحال مع معظم هذه الطائرات البحثية، فإن سنوات من الحسابات الدقيقة قد سبقت تجارب الطيران. ومع ذلك، لايزال هاجيدورن يقول: "عليك أن تتساءل عما كان يساور عقول البعض من طياري التجارب من مخاوف وقلق".
أساسيات غائبة
ويضيف هيجدورن: "بالنسبة للطائرات، هناك أشياء معينة يجب أن تكون لديك ببساطة. فجسم الطائرة يحتاج إلى وسيلة رفع من نوع ما، مثل جناح في طائرة، أو او شفرة مروحة دوارة مثلما في الطائرة الهليكوبتر. وغياب هذه العناصر يمكن أن يكون نوعا من الإحباط للطيار. كما أن الطائرة تحتاج إلى جهاز دفع، وبعض وسائل التحكم، وبعض وسائل الهبوط، وأي شيء سوى هذه الأشياء، مهما كان الشكل، هو مجرد تفاصيل".
وعندما يصل الأمر الى التفاصيل، يمكن للمهندسين تجربة بعض الأشياء المجنونة.
الفطيرة الطائرة
تم تصميم Vought V-173 "الفطيرة الطائرة"، وفي الذهن مسرح عمليات الحرب العالمية الثانية في المحيط الهادئ، حيث شهدت الولايات المتحدة حاجة متزايدة للطائرات التي تنقلها السفن وتستطيع أن تقلع من مدارج قصيرة. ورغم أن الفطيرة الطائرة تم تصميمها على نحو غير مفهوم إلا أن مصممها، تشارلز ليندبرغ، بعدما طار بها لمرة واحدة، قال: إنه من المستغرب أن من السهل التعامل مع هذه الطائرة.
مروحية بأجنحة
تم بناء المروحية Sikorsky X-Wing لتجمع بين السرعة والآليات الداعمة لطائرة نفاثة، مع قدرات إقلاع عمودية مثل طائرة هليكوبتر.
ولسوء الحظ، تم إلغاء البرنامج في عام 1988، رغم نجاح التجربة.
لوكهيد مارتن P-791
بنفس أسلوب طريقة mix-and-match ، تم تصنيع طائرة لوكهيد مارتن الحديثة P-791 لدمج السرعة العالية للطائرة مع الطفو من المنطاد. ومن الذي يمكن أن يقول لا يمكن أن يتواجد الاثنين معا على حد سواء؟ الإجابة هي نعم يمكن بل وما تزال لوكهيد مارتن تصنع وتبيع هذه الطائرة ال"كومبو"، والتي، كما يقال، يمكن أن تستمر في الطفو على وضع الثبات على ارتفاع 20,000 قدم لمدة تصل إلى 3 أسابيع.
الفارس الأبيض التوأم
تم تصميم العبارة الجوية White Knight Two لتنقل بين جزئيها سفينة فضائية. وكان أول استخدام لها في عام 2008، وتستطيع أن تطير إلى ارتفاع يبلغ 70,000 قدم، ويقود الطيار من قمرة قيادة في الجزء الأيمن للطائرة.
Scaled Composites Model 281 Proteus
وتعتزم Virgin Galactic استخدام هذه الطائرة لنقل سفينة الفضاء "SpaceShipTwo " إلى ارتفاع 50,000 قدم، حيث يتم فصل المركبة الفضائية عن الطائرة الحاملة لها ثم تصعد إلى ارتفاعات دون المدارية لما يقرب من 112 كم أو 369,600 قدم.
بلوهم & فوس
تعد طائرة BV 141 من إنتاج Blohm & Voss إثبات مدهش على أن التناظر غير مطلوب لآلة الطيران. تم تصميم هذه الأعجوبة الألمانية في زمن الحرب العالمية الثانية كطائرة استطلاع، وعلى الرغم من بناء بضع عشرات منها وأنه جرى بالفعل استخدامها، فقد فقدت مكانتها لتحل محلها، الطائرة التي لم تكن تقل عنها في غرابة مظهرها، Focke-Wulf Fw 189 ، والتي لم تصل أبدا إلى مرحلة الإنتاج الكامل.
بوميرانغ 202
إن الطائرة Rutan من طراز202 Boomerang كانت أيضا تعتبر غير متناظرة، ولكن لسبب آخر مختلف تماما. تم بناء هذه الطائرة عام 1996، ولا تزال يمكن السيطرة عليها في حالة فشل أحد محركيها التوأم.
غوبلين اكس اف -85
بُنيت طائرة McDonnell XF-85 Goblin بعد الحرب العالمية الثانية وكانت تسمى "المقاتلة الطفيلية"، بما يعني أنه تم بناؤها بتصميم يسمح بانطلاقها من مكمن القنابل بداخل طائرة B-36 الأكبر حجما. وفي ديسمبر 1948، أوضح عالم الميكانيكا الشعبية، جنرال هويت س. فاندنبورغ، كيف تتلاءم الطائرة الصغيرة مع سلاح الجو الجديد في أميركا. ولكن في عام 1949، قامت الولايات المتحدة بتخريد McDonnell XF-85 Goblin ، جنبا إلى جنب مع غيرها من مشروعات المقاتلات الهجومية، وتم التركيز عوضا عن ذلك على تطوير أساليب للتزود بالوقود جوا.
غوبي الحامل
في بعض الأحيان يكون هناك احتياج لنقل حمولة عملاقة عجيبة الشكل من البضائع إلى أنحاء مختلفة من البلاد، وبالطبع كانت شحنات أدوات ومعدات وكالة ناسا هي المهمة الأكثر صعوبة. وعندما برزت حاجة ناسا إلى بناء هذه الطائرة الغريبة Pregnant Guppy ، تم توليفها من من طائرة بوينغ طراز 377 للشحن، من أجل نقل معدات بعثات أبولو إلى القمر.