اختراع الهليكوبتر أو المروحية، هي طائرة مزودة بمروحة أو دوارات أفقية أو أكثر تعمل بالطاقة، وتمكنها من الإقلاع والهبوط عموديا، أو التحرك في أي اتجاه، أو البقاء ثابتة في الهواء، وتشتمل طائرات الطيران العمودي الأخرى على طائرات أوتوجايرو، والطائرات المكشوفة، ولقد كانت فكرة الإقلاع عموديا، والانتقال إلى الطيران الأفقي إلى الأمام، والهبوط عموديا حلم المخترعين لعدة قرون، وهذا هو الشكل الأكثر منطقية للطيران، حيث يستغنى عن حقول الهبوط الكبيرة، تابعونا للتعرف أكثر عن اختراع الهليكوبتر.
أصل كلمة اختراع الهليكوبتر
في عام 1863 كان الكاتب الفرنسي بونتون دي أميكو أول شخص صاغ مصطلح الهليكوبتر من عبارة hello وتشير إلى دوران، وكلمة pter وتشير إلى الأجنحة وهذا يعني الأجنحة الدوارة، واختراع الهليكوبتر الأول كان من أنشأه المخترع بول كورنو في عام 1907، ومع ذلك لم يكن هذا التصميم ناجحا، وكان اختراع الهليكوبتر الأكثر نجاحا من خلال المخترع الفرنسي إتيان أو ميتشن، وقام المخترع إتيان أوهميتشن بانشاء الهليكوبتر التي تستطيع أن تحلق في الجو لمسافة واحد كيلو متر في عام 1924، وكانت هناك طائرة هليكوبتر أخرى تحلق بمسافة مناسبة، وهي الطائرة الألمانية فوك وولف فو 61 وقام بانشائها مخترع مجهول.
تاريخ اختراع الهليكوبتر
إحدى الخصائص المهمة لتاريخ الطيران العمودي هي الاهتمام الإنساني السائد بالموضوع، وقد واجه المخترعون في العديد من البلدان هذا التحدي على مر السنين، وحققوا درجات متفاوتة من النجاح، وبدأ تاريخ الطيران العمودي على الأقل في وقت مبكر من حوالي 400 ميلادي، وهناك إشارات تاريخية إلى طائرة ورقية صينية استخدمت جناحا دوارا كمصدر للرفع، وكانت الألعاب التي تستخدم مبدأ المروحية وهي شفرة دوارة يتم تدويرها عن طريق سحب خيط معروفة خلال العصور الوسطى.
وخلال الجزء الأخير من القرن الخامس عشر، رسم ليوناردو دافنشي رسومات لطائرة هليكوبتر تستخدم لولبا حلزونيا للحصول على الرفع، وتم تقديم لعبة هليكوبتر، تستخدم دوارات مصنوعة من ريش الطيور إلى الأكاديمية الفرنسية للعلوم في عام 1784 من قبل اثنين من الحرفيين، لونو بيانفينو، وتنبأت هذه اللعبة بنموذج أكثر نجاحا تم إنشاؤه في عام 1870 بواسطة ألفونس بينوود في فرنسا.
أول عرض علمي للمبادئ التي أدت في النهاية إلى نجاح الطائرة المروحية أو الهليكوبتر جاء في عام 1843 من السير جورج كايلي، الذي يعتبره الكثيرون أيضا أب الطيران بأجنحة ثابتة، ومنذ تلك اللحظة فصاعدا، تم إنتاج مجموعة جينات حقيقية من أفكار طائرات الهليكوبتر من قبل العديد من المخترعين، وبشكل كامل تقريبا في شكل نموذج أو رسم تخطيطي، وكان العديد منها طريقا مسدودا تقنيا، لكن البعض الآخر ساهم بجزء من الحل النهائي.
وفي عام 1907، كانت هناك خطوتان مهمتان للأمام. في 29 سبتمبر، قام الأخوان بريجيت، لويس وجاك، بتوجيه من عالم وظائف الأعضاء ورائد الطيران تشارلز ريشت برحلة قصيرة على متن طائرتهم الجيروسكوبية رقم 1، المزودة بمحرك بقوة 45 حصانا، وكان للطائرة الجيروسكوبية إطار يشبه شبكة العنكبوت وأربع مجموعات من الدوارات، وارتفعت الطائرة التي يقودها الطيار من الأرض إلى ارتفاع حوالي قدمين، لكنها كانت مقيدة ولم تكن تحت السيطرة.
أصبح بريجيت اسما مشهورا في مجال الطيران الفرنسي، وبمرور الوقت عاد لويس إلى العمل الناجح في طائرات الهليكوبتر، ولاحقا، في نوفمبر، حقق مواطنهم بول كورنو، الذي كان صانع دراجات مثل الأخوين رايت رحلة مجانية مدتها حوالي 20 ثانية، حيث وصل إلى ارتفاع قدم واحدة في مركبة ثنائية الدوار تعمل بمحرك بقوة 24 حصانا، ورجل آخر، مثل عائلة بريجيت، كان يحب المروحية، ثم يصنع اسمه بالطائرات ذات الأجنحة الثابتة، ثم يعود لاحقا إلى تحدي الطيران العمودي، وهو إيجور سيكورسكي، الذي أجرى بعض التجارب غير الناجحة في نفس الوقت تقريبا.
شهدت الهليكوبتر نجاحا متزايدًا في العديد من البلدان، وسوف تسلط المراجعة القصيرة التالية الضوء فقط على أولئك الذين تم العثور على مساهماتهم في نهاية المطاف في المروحيات التي تم تطويرها بنجاح، وفي عام 1912، قام المخترع الدنماركي جاكوب إليهامر بقفزات قصيرة في طائرة هليكوبتر تتميز بدورات متناقضة وتحكم دوري في درجة الصوت، وكان هذا الأخير بمثابة فكرة مهمة عن مشكلة التحكم، وفي 18 ديسمبر 1922، أقلعت طائرة هليكوبتر معقدة صممها جورج دي بوتيزات للقوات الجوية للجيش الأمريكي عن الأرض لمدة تقل قليلا عن دقيقتين، تحت الحد الأدنى من السيطرة. في فرنسا.
وسجل المخترع الأرجنتيني راؤول باتراس بيسكارا، الذي صمم عدة طائرات هليكوبتر في العشرينيات والثلاثينيات من القرن الماضي والتي طبقت التحكم في درجة الدوران الدورية، وإذا فشل المحرك، الدوران التلقائي للدوار، رقما قياسيا لمسافة خط مستقيم في 18 أبريل 1924 بمسافة 736 مترا، (2415 قدم)، وفي نفس العام في فرنسا في 4 مايو، حقق إتيان أو ميشين رقما قياسيا لمسافة طائرات الهليكوبتر من خلال التحليق في دائرة طولها كيلومتر واحد.
في إسبانيا في العام السابق، في 9 يناير 1923، قام خوان دي لا سيلفا بأول رحلة ناجحة لطائرة أوتوجايرو، وتعمل الأوتو جيرو بمبدأ مختلف عن المروحية، ولا يتم تشغيل الجزء الدوار الخاص به ولكنه يحصل على قوة رفع من خلال دورانه الميكانيكي بينما يتحرك الأوتوجيرو للأمام عبر الهواء، وتتمتع بميزة الإقلاع القصير نسبيا والهبوط العمودي القريب، ويبدو أن النجاح الساحق الذي حققته طائرات أوتوجايرو الخاصة بسيرفا وتلك الخاصة بمنافسيه قد ألقى بظلاله على مستقبل تطوير طائرات الهليكوبتر.
وتم تحسين الأوتو جيرو بسرعة وتم تصنيعها في العديد من البلدان، ويبدو أنها تملأ مكانا مفيدا لدرجة أنها طغت على المروحية مؤقتا، ومن المفارقات أن تكنولوجيا رأس الدوار وشفرة الدوار التي تم تطويرها من أجل الأوتو جيرو ساهمت بشكل مهم في تطوير المروحية الناجحة، مما جعل الأوتو جيرو مع مرور الوقت عفا عليه الزمن.
في عام 1936، صعدت ألمانيا إلى طليعة تطوير طائرات الهليكوبتر مع طائرة Focke Achgelis Fa 61، التي كانت تحتوي على دوارين ثلاثي الشفرات مثبتين على ركائز ومدعومة بمحرك شعاعي بقوة 160 حصانا، وكان لدى Fa 61 ميل دوري يمكن التحكم فيه وسجل العديد من الأرقام القياسية، بما في ذلك الارتفاع في عام 1938.
طائرة الاوتوجايرو
لقد كانت الأوتوجيرو لسنوات عديدة البديل الأكثر منطقية للطائرة الهليكوبتر كوسيلة للطيران العمودي، ونظرا لعدم تشغيل الدوار، لا يتعين على الاوتوجايرو التعامل مع عزم الدوران (ميل الطائرة للدوران في الاتجاه المعاكس للدوار) وبالتالي تجنب العديد من مشكلات التحكم التي أعاقت تطوير المروحية، وتم تصميم دوار الأوتوجيرو بحيث تدور الشفرة الموضوعة على زاوية ميل منخفضة موجبة تلقائيا طالما استمر تدفق الهواء عبر الدوار (التدوير التلقائي).
وعندما يتم دفع الأوتو جيرو للأمام عبر الهواء، مع تدفق تيار من الهواء لأعلى عبر الدوار، يتم توليد الرفع، ويتم التحكم جزئيا من خلال مفصل عالمي عند رأس الدوار، والذي يعمل على إمالة الشفرات مما يخلق قوة تسحب الأوتو جيرو في اتجاه الميل، وتتم صيانة المصعد والدفة داخل تيار المروحة لمزيد من التحكم، وفي حين تبخرت آفاق التطوير التجاري للأوتوجيرو مع نجاح المروحية، أصبحت الأوتوجيرو الرياضية المعروفة باسم الطائرات الجيروسكوبية تحظى بشعبية كبيرة.
الرفع بالطاقة
يمكن للطائرات ذات الرفع الآلي تغيير اتجاه دفع نظام الدفع الخاص بها أثناء الطيران، وتتميز هذه الطائرات بدمج هيكل الطائرة ونظام الدفع بشكل وثيق بحيث يؤثر تدفق عادم نظام الدفع على الديناميكا الهوائية لهيكل الطائرة، وأنها تشمل عددا من الأنواع، ومن بين أكثر هذه الطائرات نجاحا هي الطائرة الموجهة، والجناح المنفوخ خارجيا، والرفرفة المنفوخة خارجيا.
إن أكثر البدائل نجاحا لطائرات الهليكوبتر هي واحدة من أكثر البدائل تعقيدا من الناحية الفنية، وهي الطائرة النفاثة الموجهة، وأفضل مثال على ذلك هو طائرة هارير التي طورتها في البداية شركة ايركرافت هوكر، وفي الطائرة النفاثة الموجهة، تم تصميم الفوهات لتدور بحيث يمكن تطبيق الدفع عموديا للإقلاع ثم نقله إلى وضع أفقي للطيران التقليدي، وفي نظام الجناح المنفوخ خارجيا، يتم توجيه العادم الصادر من المحركات النفاثة فوق السطح العلوي للجناح (وفي بعض الحالات فوق السطح الخارجي لمنطقة الرفرف) ويتم توجيه العادم الصادر من المحركات النفاثة في المركبة ذات الرفرف المنفوخ خارجيا ضد سطح تمديد رفرف كبير.
اختراع الهليكوبتر من قبل إيجور سيكورسكي
يعتبر إيجور سيكورسكي هو الأصل في اختراع الهليكوبتر، وهذا ليس لأنه كان أول من اخترعها، ولكن لأنه اخترع أول طائرة الهليكوبتر الناجحة التي استندت عليها تصاميم أخرى، وبدأ إيجور سيكورسكي الروسي أحد أكبر المصممين في مجال الطيران العمل على طائرات الهليكوبتر في وقت مبكر من عام 1910، وبحلول عام 1940 أصبح طراز إي سيجور سيكورسكي الناجح VS- 300 نموذجا لجميع الطائرات الحديثة ذات الدوار الواحد، وكما قام بتصميم وبناء أول طائرة هليكوبتر عسكرية، وهي طراز XR- 4 الذي سلمها إلى العقيد فرانكلين جريجوري في الجيش الأمريكي.
كانت طائرات الهليكوبتر التابعة لشركة إيجور سيكورسكي تتمتع بقدرات التحكم في الطيران بأمان إلى الأمام وإلى الخلف، وصعودا وهبوطا وجانبا، وفي عام 1958 استطاعت شركة طائرات إيجور سيكورسكي صنع أول الطائرة الهليكوبتر في العالم والتي كان لها بدن القارب ويمكن أن تهبط وتقلع من الماء، ويمكن أيضا أن تطفو على الماء.
اختراع الهليكوبتر من قبل ستانلي هيلر
استطاع المخترع الأمريكي ستانلي هيلر في عام 1945 صنع اول طائرات الهليكوبتر مع الريش الدوارة والتي كانت صلبة جدا، وقد سمحوا للطائرة الهليكوبتر بأن تطير بسرعة أكبر من ذي قبل، وفي عام 1949، قاد ستانلي هيلر أول رحلة طيران من خلال الهليكوبتر في جميع أنحاء الولايات المتحدة، وتجربة اختراع الهليكوبتر التي تسمى هيلر 360، وفي عام 1946 قام آرثر يونج من شركة بيل إيركرفت بتصميم طائرة هليكوبتر بيل موديل 47، وهي أول طائرة هليكوبتر لديها مظلة فقاعة كاملة.
اختراع الهليكوبتر سي هوك SH-60
اختراع الهليكوبتر SH-60 بلاك هوك تم إرسالها الى الجيش في عام 1979، وسلاح البحرية تلقت SH-60B سي هوك في عام 1983، و SH-60F سي هوك في عام 1988.
اختراع الهليكوبتر باف هوك HH-60G
باف هوك هي نسخة معدلة للغاية من الهليكوبتر بلاك هوك وتتميز بجناح الاتصالات والملاحة، وتتضمن الملاحة بالقصور الذاتي، وتحديد المواقع العالمية، ونظام الملاحة دوبلر، والاتصالات عبر الأقمار الصناعية، والصوت الآمن، ولها وسائل اتصالات سريعة.
اختراع الهليكوبتر سوبر ستاليون CH-53E
تعتبر سيكورسكي CH-53E سوبر ستاليون هي أكبر الطائرات الهليكوبتر في العالم الغربي.
اختراع الهليكوبتر سي نايت CH-46D/E
قد تم شراء الهليكوبتر CH- 46D/E سي نايت لأول مرة في عام 1964.
اختراع الهليكوبتر لونجبو أباتشي AH-64D
اختراع الهليكوبتر لونجبو أباتشي AH-64D هي الأكثر تقدما، وتنوعا، وقوة، ولها أدوار قتالية متعددة في العالم.
اختراع الهليكوبتر من قبل بول أي ويليامز
في 26 نوفمبر 1962 استطاع المخترع الأمريكي بول أي ويليامز على براءة اختراع الهليكوبتر لوكهيد 186(XH-51)، وكانت الطائرة الهليكوبتر تجربة مركبة ولم يتم بناء سوى 3 وحدات فقط.
