سالگرد پرواز موفق برادران رایت +عکس
قبل از پرواز ماشین پرندۀ برادران رایت، بشر قرن‌های متوالی، عشق به پرواز را در دل می‌پروراند. این علاقه در داستان‌ها و حکایاتی که از عهد باستان به ما رسیده است آشکارا به چشم می‌خورد.
یک پزشک: قبل از پرواز ماشین پرندۀ برادران رایت، بشر قرن‌های متوالی، عشق به پرواز را در دل می‌پروراند. این علاقه در داستان‌ها و حکایاتی که از عهد باستان به ما رسیده است آشکارا به چشم می‌خورد. برای دورانی دراز، بشر پرواز را به غیر از حیوانات پرنده از آنِ ملائک و در بعضی از داستان‌ها از خصوصیات خدایان خویش می‌دانسته است. مثلاً تر (Thor) و آدین (Odin) خدایان نروژیان قدیم بودند که در لحظات حساس جنگ می‌توانستند به پرواز درآیند. در تاریخ یونان باستان نیز به صورت مکرر، از خدایان بال‌دار نام برده شده است.
از طرف دیگر در بعضی از نقاشی‌ها و ادبیات عهد باستان تمایل انسان‌ها به پرواز مشاهده می‌شود. چینی‌ها اشکال اژدهایان خود را با بال رسم می‌کردند، فردوسی در شاهنامه داستان پرواز کیکاوس با تاج و تختش را به شعر درآورد.
حتی آسوری‌های قدیم یک گاو بال‌دار مقدس را علامت میتولوژی خود می‌دانستند.
داستان‌های شبیه دادالوس (Daedalus) و پسرش ایکاروس (Icarus) از زندان پادشاه یونان، توسط بال‌های مصنوعی بسیار زیاد در تاریخ ثبت شده است، چون در آن زمان بشر به این فکر بود که هرگاه به تقلید از پرندگان بتواند جفت بالی بسازد و توسط آنها به پرواز درآید مسئله پرواز نمودن عادی خواهد شد.
ولی در اکثر داستان‌های تخیلی، نشانه‌ای از آگاه‌بودن طراحان به نکات ائرودینامیکی به چشم نمی‌خورد. اولین داستان پرواز که دارای مختصر مشاهدۀ ارودینامیکی می‌باشد در اساطیر آمده است و آن حکایت پرواز آهنگری است به‌نام ویلند (Wayland) که شغلش ساختن اسلحه‌های جنگی بوده و در ساختن بال‌های مخصوص پرواز نیز مهارت خاصی داشته است. ویلند با کمک بال‌های مصنوعی که خودش طرح نموده بود می‌توانسته به ارتفاعاتی نسبتاً بلند پرواز نماید. متأسفانه وی شخصی شرور و ظالم بود و دشمنان خود را در موقع پرواز با خود می‌برده و از ارتفاع نسبتاً زیاد به زمین پرتابشان می‌کرده است.
به طوری‌که در کتاب ساکا نوشته شده است موقعی که ویلند اولین جفت بال را ساخت، تصمیم گرفت آنها را با برادرش اگیل مورد آزمایش قرار دهد یعنی یک امتحان پرواز با آنها انجام دهند. اگیل از برادرش سؤال می‌کند: «چگونه می‌توانم پرواز کنم در حالی‌که هیچ اطلاعی در این مورد ندارم». ویلند در پاسخ می‌گوید: «در جهت عکس باد به آسانی برمی‌خیزی و هرگاه قصد نزول داشتی خود را در جهت باد قرار ده». این جمله البته شامل دو نکتۀ مهم آئرودینامیکی در مورد نیروهای خیزش و مقاوم هوا است.
در قرن سیزدهم راجر بیکان (Rager Bacon) ثابت کرد که هوا یک مادۀ حقیقی است و نیز دارای وزن است، بنابراین همین‌طوری‌که کشتی دریایی می‌تواند بر روی آب حرکت کند، یک کشتی هوایی نیز باید قادر بر حرکت در هوا باشد و هوا آن را بر روی خود نگاه دارد. نظریات بیکان چنان با مخالفت افکار عمومی رو به رو شد که منجر به ۲۰ سال زندانی‌شدن این دانشمند تیزهوش گردید. چون در آن زمان موضوع سنگینی هوا و کشتی‌های هواپیمایی برای بشر قابل قبول نبود.
انسان‌ها چون پرندگان را به چشم می‌دیدند تصور می‌نمودند که تنها راه پرواز، تقلید از پرندگان می‌باشد، بدون توجه به آنکه در پرواز پرندگان هم وجود هوا موضوع اساسی است. روی این اصل، افرادی بسیار با مطالعۀ طرز پرواز پرندگان سعی نمودند امکانات ساختمان ماشین پرنده‌ای براساس بال‌زدن فراهم سازند. طرح‌های لئوناردو داوینچی (Leonardo da Vinci) در قرن پانزدهم مثال جالبی از این امر است.
طرح اول وی به تقلید پرندگان، مردی مجهز به دو بال بزرگ را در حال بال‌زدن نشان می‌دهد:
و طرح دوم که بر اصول پیچ هوایی و یا پیچ ارشمیدسی ساخته شده است اصول هلیکوپتر وی را نشان می‌دهد.
اما اگر بنا باشد انسان از پرواز پرندگان تقلید نماید لازم است اول پرواز خود پرنده تجزیه و تحلیل گردد، به محدودیت‌های پرواز پرندگان توجه شود تا نتیجه گرفت که آیا چنین تقلیدی عملاً میسر است یا خیر.
در پرواز پرندگان اعم از پرندگان طبیعی و یا مصنوعی دو مسئله بیشتر حائز اهمیت می‌باشد؛ اول مسئلۀ قدرت لازم برای پرواز و دوم مسئلۀ شکل و طرح بال. این دو مسئله به صورت دو پارامتر یعنی پارامتر W/P (نسبت وزن پرنده به قدرت آن) و پارامتر W/S (نسبت وزن به سطح بال) در کتاب‌ها منعکس شده‌اند. نسبت اول بار قدرت و نسبت دوم بار بال نامیده می‌شوند.
مطالعۀ پرندگان مختلف نشان داده است قدرتی که یک پرنده در حال پرواز توسط عضلات خود می‌تواند به وجود آورد نسبت مستقیم با وزن آن پرنده دارد. فیزیک‌دان معروف آلمانی هلم هلتس (Hermann Van Helmholtz) در نشریه‌ای که در سال ۱۸۷۳ منتشر ساخت پیشنهاد نمود که وزن یک حیوان پرنده نسبت مستقیم دارد با مکعب سطح بال پرنده تقسیم بر مجذور درازای آن. بنابراین تغییرات بار بال پرنده W/S متناسب خواهد بود با ریشۀ سوم وزن آن. این تناسب تغییرات توسط یک خط راست در مختصات W/S و W نشان داده شده است. روی همین مختصات، موقعیت تعداد زیادی از پرندگان طبیعی نیز منعکس گردیده.
ارقامی که در این مختصات به کار برده شده از مری (E.J.Marey) فیزیولوژیست فرانسوی است که در کتاب معروف «ماشین حیوانات» به چاپ رسیده و سپس توسط فن کارمن (Von Karman) استخراج شده است. افزایش بار بال با وزن پرنده در این شکل به خوبی نشان داده شده است. از طرف دیگر چارلز رنارد (Charles Renard) ائرودینامیک‌دان معروف فرانسوی برای حالت حداقل قدرت پرواز چنین رابطه‌ای به دست آورده است:
P/W= (Constant/√P)√W/S
بنابراین قدرت لازم برای پرواز بستگی به وزن پرنده داشته و روی این اصل هرگاه وزن از یک حد متناسب تجاوز نماید، تولید قدرت برای به پرواز درآوردن چنین وزنی توسط عضلات پرنده، دیگر میسر نخواهد بود و باید راه دیگری را در پیش گرفت. در اواخر قرن نوزدهم عدۀ زیادی از دانشمندان به همین عقیده بودند به طوری‌که ماکزیم (H.Maxim) دانشمند معروف انگلیسی گفت:
«مگر در اختراع لوکوموتیو، ما از طرز راه‌رفتن فیل اقتباس کرده‌ایم که حتماً باید در ساختن هواپیما از پرواز پرندگان تقلید کنیم» و بالاخره این قبیل افکار بود که نظر علاقمندان پرواز را به پیدانمودن راه جدیدی معطوف نمود، سیستمی که بتوان توسط آن قدرت کافی برای نگاهداشتن جسم پرنده در هوا و همچنین به جلوبردن آن تولید کرد.
تحقیقات اولیه پیرامون پرواز هواپیماها
در قرن هیجدهم سر جرج کیلی (Sir George Caley) که عضو یک کلوپ علاقمندان به پرواز بود طی یک مقالۀ اساسی برای اولین مرتبه، موضوع نگاهداشتن هواپیما در هوا (Sustention) و پیشبرندگی (Propulsion) آن را کاملاً از یکدیگر جدا کرد و پیشنهاد کرد که در یک ماشین پرنده، مکانیزم پیشبرندگی باید از مکانیزم مخصوص نگاهداشتن ماشین در هوا جدا شود. وی در نظریۀ خویش اضافه می‌نماید که هرگاه بتوان قدرت کافی در ماشین پرنده‌ای تولید نمود که اثر نیروی مقاوم هوا را خنثی کند بالطبع حرکت بدنه که از صفحه‌های شیبدار تشکیل شده نیروی لازم جهت خیزش ماشین را تولید خواهد نمود.
در مقالۀ دیگری جرج کیلی می‌نویسد که طی انجام یک سری آزمایش متوجه اهمیت شکل هندسی ماشین پرنده شده است و سپس اضافه می‌کند که قسمت‌های عقب جسم پرنده به همان اندازه در کاهش اثر مقاومت هوا مهم است که قسمت‌های جلو دارای اهمیت می‌باشد. پس از مرگ جرج کیلی، شکل پیشنهادی بال وی در یکی از کتابچه‌های یادداشتش پیدا می‌شود و موضوع جالب اینجاست که سطح مقطع این بال با سطح بال‌های ۶۳۰۱۶(NACA) امروزی که برای نیروی مقاوم کم طرح شده است کاملاً تطبیق می‌نماید.
قریب یک قرن قبل از انتشار مقالات کیلی، کتاب معروف «اصول ریاضی» (Principia Mathematica) توسط نیوتون منتشر شده بود که در آن اصول مکانیک نیوتون تشریح گردیده و همچنین بستگی‌داشتن نیروی مقاوم هوا در مقابل یک جسم متحرک با مجذور سرعت جسم در هوا، مجذور یک ضلع معرف و جرم مخصوص هوا تشریح شده بود.
بنابراین تا اواسط قرن نوزدهم با در دست‌بودن «اصول ریاضی» نیوتون، مقالات جرج کیلی و طرح‌های داوینچی قدم‌های مؤثری در راه نزدیک‌شدن به یک عمل پرواز واقعی برداشته شد که عبارت بودند از:
الف- موضوع جدانمودن خیزش و نگاهداشتن هواپیما در هوا از پیشبرندگی یا به زبان دیگر مجزانمودن نیروی خیزش (Lift) از نیروی مقاوم (Drag)
ب- پی‌بردن به اهمیت شکل هندسی هواپیما، نه‌فقط قسمت‌های پیشانی بلکه قسمت‌های جلو و عقب هر دو.
ج- در دست داشتن اصول مکانیک نیوتونی و مختصر اطلاعاتی راجع به نیروی مقاوم هوا.
در همان قرن به موازات این تحولات، مکانیک سیالات، دینامیک گازها و خود علم مکانیک به طور کلی در دانشگاه‌های اروپا سخت مورد مطالعه و گسترش قرار گرفت و در واقع اواسط قرن نوزدهم بود که می‌توان گفت علم ائرودینامیک به صورت شاخه‌ای از فیزیک تئوری متولد شد.
در نیمۀ قرن نوزدهم قانون مقاومت هوا در مقابل حرکت یک جسم شیبدار که قبلاً توسط نیوتون در کتاب دوم «اصول ریاضی» فرمول‌ریزی شده بود، بار دیگر مورد بررسی قرار گرفت. کیرشف (Kirchhoff) و رله (Rayleigh) در نظریۀ جدید پیشنهاد نمودند که در حرکت یک صفحۀ شیبدار در هوا، سطوح غیرپیوسته‌ای در دو سر صفحه تشکیل می‌شوند و در پشت آن یک فضای هوای مرده تولید خواهد شد.
برای پیدانمودن بهترین شکل بال نیز محققین اولیه اشکال مختلفی را در تونل‌های باد و یا در هواپیمای بی‌موتوره مورد مطالعه قرار دادند که مهمترین نتیجۀ آن در سال ۱۸۹۳ توسط فیلیپس (Horatio Phillips در مجلۀ «مهندسین آمریکا و خط آهن» American Engineer Railroads Journal) انتشار یافت. در این مقاله فیلیپس بال‌هایی که دارای سطوح منحنی‌شکل می‌باشند مناسب‌تر از صفحات صاف تشخیص می‌دهد. فیلیپس طی بررسی‌های متعدد در تونل باد به دو نتیجۀ بسیار مهم می‌رسد. اول اینکه بال‌های منحنی در باد با زاویۀ برخورد صفر، نیروی خیزش مثبت به وجود خواهند آورد و از طرف دیگر نسبت بین نیروهای خیزش و مقاوم برای بال‌های منحنی در اکثر موارد بر صفحات صاف برتری دارد. اتو لی‌لینتال (Otto Lilienthal) قبل از آغاز قرن بیستم قسمت اعظم این نظریات را در پرواز هواپیماهای بی‌موتور تائید نمود.
چند طرح اولیه
سر جرج کیلی (۱۸۵۷-۱۷۷۳)که از دوران جوانی سرگرم مطالعه و طرح ماشین‌های پرنده بود، در هشتم آوریل ۱۸۴۳ آخرین طرح خود را در مجلۀ مهندسی مکانیک (Mechanics Magazine) منتشر ساخت که در آن صفحات شیبدار متعددی جهت تولید نیروی خیزش و در نتیجه نگاه داشتن هواپیما در هوا پیش‌بینی شده است. کیلی در این طرح دو ملخ برای ایجاد پیشبرندگی در نظر گرفته که توسط موتور کوچک بخاری به گردش درمی‌آید و بالنتیجه با تولید یک نیروی پیشبرندگی، ماشین به جلو رانده خواهد شد.
به دنبالۀ طرح ماشین پرندۀ کیلی در انگلستان، ویلیام هنسن (William S.Henson) طرح بزرگتری پیشنهاد می‌نماید که در آن به جای صفحات متعدد، بال بزرگی در نظر گرفته شده است. هنسن نیز در این ماشین یک موتور بخاری قوی می‌گذارد و امیدوار بود با چنین هواپیماهایی بتواند خطوط هوایی بین شهرهای اروپا به وجود آورد و نقاط اروپا را به هم نزدیکتر سازد.
در طرح‌های کیلی و هنسن با وجود آنکه اصول مکانیزم‌های مخصوص خیزش، نگاهش و پیشبرندگی کاملاً صحیح است ولی توجهی به اصول پایداری دینامیکی ماشین پرنده نشده است.
بین طرح‌های پیشنهادی قرن نوزدهم، ماشین پرندۀ پناد (A.Penaud) دانشمند فرانسوی دارای اهمیت خاصی است. پناد در جوانی مدل هواپیمایی را ساخت که در آن برای اولین بار اصول پایداری دینامیکی رعایت شده است. پناد با تعبیۀ وزنۀ متعادل دوطرفه در انتهای ماشین خود این پایداری را تأمین می‌نماید.
سیستم پیشبرندگی در این مدل توسط یک تسمۀ لاستیکی تحت کشش و آلات نگاهداشتن آن در هوا توسط صفحات بال هواپیما صورت می‌گیرد.
پس از آزمایش با این مدل کوچک، پناد پیشنهاد می‌نماید که همین طرح را می‌توان برای هواپیماهای مسافربری تا وزن ۲۶۰۰ پوند با یک موتور ۲۰ تا ۳۰ اسبی به کار برد.
متأسفانه پناد در جوانی بدرود حیات گفت و مرگش اجازه نداد که طرح خود را در مدل‌های مسافربری پیاده نماید. سرگذشت زندگی پناد، فصل اسف‌انگیزی از تاریخ ائرودینامیک را تشکیل می‌دهد. این مهندس نابغۀ فرانسوی در جوانی به طوری فلج شد که دیگر نتوانست از منزل بیرون آید. وی با علاقۀ خاصی کار و تحقیقات خود را در منزل ادامه داد ولی فقر و بیماری از یک طرف و عدم‌قدردانی جامعه از نتیجۀ تحقیقات و اکتشافات وی از طرف دیگر عرصه را چنان بر او تنگ ساخت که در سال ۱۸۸۰ در سن سی‌سالگی دست به خودکشی زد.
پس از کیلی و هنسن در انگلستان سِر هیرام ماکزیم پس از سال‌ها تحقیق در تونل‌های باد در سال ۱۸۹۳ طرح یک هواپیمای بسیار بزرگی را پیشنهاد نمود که ۵۰۰۰ پای مربع سطح بال داشت و موتور بخاری آن قادر به تولید ۳۶۰ اسب بخار می‌بود. ماکزیم می‌خواست با این هواپیما سه سرنشین حمل کند ولی او در آخرین آزمایش خود، موقعی که هواپیما را بر روی باند پرواز که در آن موقع خط آهن مخصوصی بود به حرکت درآورد و سرعت را در روی خط به ۴۰ میل در ساعت رسانید، نیروی خیزش تولیدشده منجر به شکستن خط آهن و پاره‌شدن قسمتی از بال هواپیما گردید. در اینجا ماکزیم حرکت هواپیما را متوقف ساخت، در حالی‌که با تولید چنین نیروی خیزش به آسانی می‌توانست به پرواز درآید.
همزمان با این تحولات، مدل‌های متعددی از هواپیمای بی‌موتوره (Glider) برای پرواز در مسافت‌های خیلی کوتاه طرح و مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۸۵۷ له بریس (Le Bris) موفق شد با هواپیمای بی‌موتوره‌اش مسافتی در حدود ۲۰۰ متر به پرواز درآید. در طرحی که بعداً اکتاو شانوت ((Octave Chanute برای هواپیمای بی‌موتوره عرضه داشت. دستگاه کنترل نیز در آن منظور شده بود که توسط آن خلبان می‌توانست تا حدی جهت حرکت و ارتفاع خود را کنترل کند.
این هواپیماها دارای بال‌های مسطحی بودند که خلبانان با استفاده از محل‌های شیبدار و به سرعت درآوردن هواپیما در سرازیری می‌توانستند نیروی خیزش لازم را تولید نموده تا از زمین برخیزند و حداکثر یک فاصلۀ چند قدمی را به پرواز درآیند.
در اواخر قرن نوزدهم در آلمان برادران لی‌لینتال (Lilienthal) با بیش از ۲۰۰۰ پرواز با هواپیماهای بی‌موتور مختلف که خود ایشان طرح نموده بودند رکورد جدیدی به وجود آوردند. در سال ۱۸۹۶ یکی از برادران لی‌لینتال در تصادفی که در حال پرواز رخ داد بدرود حیات گفت در حالی‌که این دو برادر اتو (Otto) و گوستاو (Gustave) طی پروازهای متعدد خود تجارب ارزشمندی کسب نموده و زمینه را برای پرواز هواپیماهای موتوردار آماده نموده بودند.
در آمریکا دکتر لانگلی (Samuel P.Longley) که از سال ۱۸۸۶ مشغول مطالعه و آزمایش پیرامون علم پرواز بود در سال ۱۸۹۶ یک بودجه یکصدهزاردلاری دریافت داشت تا مقدمات پرواز یک هواپیمای سرنشین‌دار را فراهم سازد. لانگلی با کمک چارلز مانلی (Charles M.Monley) هواپیمایی که فقط موتور آن ۲۰۷ پوند وزن داشت ساخت. این موتور گازولینی در حالی‌که مجهز به دستگاه‌های سردکننده، کنترل و سایر تجهیزات بود قادر بود بیش از ۵ اسب بخار قدرت تولید کند و این قدرت کافی بود ماشین پرندۀ لانگلی که «گنبد هوایی» نام داشت به پرواز درآورد. گنبد هوایی لانگلی پس از آماده‌شدن در جایگاه مخصوص بر روی رودخانۀ پتوماک قرار داده شد تا در هوای مساعدی به پرواز درآید. در این موقع ملت آمریکا در کلیۀ شهرها انتظار پرواز «گنبد» را از روی رودخانه پتوماک می‌کشیدند. بالاخره در هشتم دسامبر ۱۹۰۳ مانلی وارد «گنبد» شد، موتور آن را روشن ساخت و روی خط مخصوص به حرکت در آورد و سرانجام به رودخانۀ پتوماک افتاد… مهندس مانلی شجاعانه خود را از عمق رودخانۀ یخ‌زده نجات داد ولی مردم آمریکا چنان از این حادثه مأیوس می‌شوند که در همین‌جا پروژۀ پرواز دکتر لانگلی بدون نتیجه به پایان رسید.
درست نه روز پس از سقوط ماشین لانگلی در رودخانه پتوماک و عدم موفقیت برنامه لانگلی، برادران رایت در کیتی هاک (Kitty Hawk) هواپیمای موتوردار خود را به پرواز درآوردند. این دو برادر نه‌تنها فصل جدیدی به تاریخ ایرودینامیک اضافه نمودند، بلکه افق جدیدی را در فناوری و زندگی بشر به وجود آوردند.
خبر موفقیت ماشین برادران رایت برای عامه مردم چنان هیجان‌انگیز و باورنکردنی بوده است که وقتی یک خبرنگار جریان پرواز برادران رایت را به سردبیر روزنامه خود می‌نویسد، سردبیر روزنامه معروف آمریکایی فوراً خبرنگار مزبور را متهم ساخت که به گزارش موهومی مبادرت نموده و به همین علت او را از کار برکنار نمود.
خصوصیات اولین پرنده برادران رایت عبارت بودند از:
سطح کل بال‌های هواپیما: ۵۰۰ پای مربع
وزن کل: ۷۵۰ پوند
قدرت مفید موتور: ۱۲ اسب بخار
بار بال: ۱٫۵ پوند بر پای مربع
پس از به دست آوردن این موفقیت بزرگ، برادران رایت وقت خود را بیشتر صرف پیداکردن راه‌حلی برای مسائل کنترل نمودند و چندی بعد با اختراع دم هواپیما Aileron گام مؤثری در جهت کنترل هواپیما برداشته شد. در همین زمان بود که وزرات جنگ آمریکا نیز علاقۀ خاصی نسبت به اختراع برادران رایت از خود نشان داد و سپس دستور ساختن اولین هواپیمای جنگی صادر گردید.
تحولات هواپیمایی در اوایل قرن بیستم
پس از موفقیت هفدهم دسامبر ۱۹۰۳، تلاش‌های فوق‌العاده در آمریکا و اروپا پیرامون هواپیماسازی و خلبانی آغاز شد. در اروپا روز سیزدهم سپتامبر ۱۹۰۶ سانتوس -دومانت (Santos-Dumont) با یک هواپیمای نوع (Cellular) و قدرت ۴۰ تا ۵۰ اسب اسب بخار یک فاصله ۳۶ فوتی را با سرعت ۲۳ میل در ساعت پرواز کرد و در تاریخ هواپیمایی اروپا اولین خلبان هواپیمای موتوردار به شمار آمد. دو سال بعد رکورد فاصلۀ پرواز به یک میل رسید. این رکورد توسط کلن کرتیس (Glenn H.Curtis) در چهارم ژوئیه در نیویورک به دست آمد. گلن کرتیس در این پرواز از یک هواپیما با بال دوطبقه که «ساس ژوئن» نام داشت استفاده نمود و با به دست آوردن این رکورد به اخذ نشان علوم برای موفقیت در قسمت اروناتیک نائل گردید.
در بیست‌وپنجم ژوئیه ۱۹۰۹ با پرواز لوئیس بلریوت (Louis Bleriot) بر روی کانال انگلیس از شهر لس‌براکس (Les Baraques) فرانسه به شهر دور (Dover) انگلستان دورانی جدید در تاریخ تمدن بشر آغاز شد، دورانی که بیش از هر وقت دیگر کشورها را به یکدیگر نزدیک نمود. بلریوت این فاصلۀ ۳۱ میلی را ظرف ۳۷ دقیقه طی کرد و برای این موفقیت اعجازآمیز یک جایزه ۱۰۰۰ لیره‌ای دریافت داشت. یک سال بعد در بیست‌وسوم سپتامبر برای اولین بار هواپیمایی که توسط خلبان فرانسوی ژرژ شاویر (Goerge Chavez) هدایت می‌شد از روی کوه‌های آلپ از سوئیس به ایتالیا عبور نمود. این خلبان قهرمان پس از پرواز از روی کوه‌های مرتفع آلپ موقع نشستن در فرودگاه دومور و سولای ایتالیا تصادف نمود و سخت زخمی شد.
در هفتم نوامبر همین سال تحولی بزرگ در امور پست و باربری به وقوع پیوست و آن ارسال اولین پست اکسپرس بود که یک بسته ابریشم به وزن ۷۰ پوند از دی‌تن (Dayton) به‌شهر کلمبوس (Columbus) در ایالت اوهایو توسط هواپیما ارسال شد و ظرف یک ساعت به مقصد رسید. هزینۀ پستی اولین بستۀ هوایی جهان بالغ بر ۴۲٫۷۱ دلار گردید.
تا سال ۱۹۱۰ دستگاه‌های کنترل‌کننده هواپیماها و مهارت مانور خلبانان تا حدی پیشرفت نمود که خلبان لینکلن بی‌چی (Lincoln Beachey) موفق شد هواپیمای خود را با یک مانور ماهرانه از زیر پل آبشار نیاگارا عبور دهد.
از طرف دیگر یوجین الی (Eugene Ely) در روز ۱۴ نوامبر همان سال پرواز خود را از روی عرشۀ کشتی برمینگام که در یکی از بنادر ویرجینیا لنگر انداخته بود آغاز نمود. چند ماه بعد همین خلبان با موفقیت، هواپیمای خود را بر عرشۀ کشتی (Uṣs,sṣ) پنسیلوانیا فرود آورد و سپس از عرشه همان کشتی به فرودگاه اردوی سلف‌ریچ (Selfridge) بازگشت. موفقیت یوجین الی در ژانویه در این مانور، آغاز یک تحول بزرگی در مانورهای هوایی نظامی به شمار می‌رود.
از طرف دیگر موفقیت یوجین الی فصل جدیدی را در تاریخ فعالیت نیروهای دریایی آغاز نمود که امروزه مهمترین قسمت نیروهای دریایی سازمان‌های نظامی جهان را تشکیل می‌دهد.
هفتم سپتامبر ۱۹۱۱ خبر جدیدی در تمام جراید دنیا منتشر گردید مبنی بر اینکه پری راجرز (G.Perry Rodgers) با یک هواپیمای نوع (EX) برادران رایت از نیویورک به قصد کالیفرنیا که فاصلۀ آن بالغ بر چند هزار کیلومتر است شروع به‌پرواز نمود، پری راجرز در پنجم نوامبر در لانگ بیچ (Long Beach) ایالت کالیفرنیا به زمین نشست.
مدت ۸۴ روز سفر راجرز طول کشید و در بین این راه ۳۴۰۰ میلی ۷۰ مرتبه در فرودگاه‌های بین نیویورک و کالیفرنیا به زمین نشست. هواپیمای راجرز بارها در بین راه مورد تعمیر و مرمت قرار گرفت، به طوری‌که در مقصد، کلیۀ قطعات هواپیما به جز قسمتی از دم و یکی از ستون‌های آهنی بین دو بال عوض شده بودند.
پس از مسافرت ۳۴۰۰ میلی راجرز پروازهای مشابهی بین شرق و غرب شمال و جنوب آمریکا و همچنین بین نقاط مختلف اروپا صورت گرفت، تا در ششم آوریل ۱۹۲۴ اولین پرواز به دور جهان توسط سروان آمریکایی انجام پذیرفت. مدت پرواز به دور جهان ۳۶۵ ساعت بود که طی ۱۷۵ روز به طول انجامید یعنی همان مسافتی که در پنج قرن قبل، سه سال تمام طول کشید تا کشتی ماژلان (Magellan) در سال ۱۵۱۹ یک دور آن را طی نمود.
با اختراع هواپیما چنان مسافت مناطق مختلف جهان نزدیک شد که سروان اسمیت (Smith) و نلسون (Nelson) این فاصلۀ ۲۶۰۰۰ میلی را فقط ظرف ۳۶۵ ساعت طی نمودند.
با پیشرفت صنایع هواپیماسازی روز به روز فواصل و مسافت بین مناطق مختلف به نسبت افزایش سرعت کمتر شد به طوری‌که در سال ۱۹۴۶، درست کمی بعد از جنگ جهانی دوم رکورد جدید پرواز به دور دنیا به ۹۴ ساعت تقلیل یافت و در سال ۱۹۶۱ با گردش یوری گاگارین به وسیلۀ سفینه وستک یک به دور کرۀ زمین ثابت شد که فقط دو ساعت کافی است تا بشر بتواند در ارتفاع مناسب به دور زمین گردش نماید.
در روزهای بیستم و بیست‌ویکم ۱۹۲۷ چارلز لیندبرگ (Charles A.Lindbergh) با پرواز یکسرۀ خود بین نیویورک و پاریس روی اقیانوس اطلس، دنیا را بیش از پیش به اهمیت هواپیما در زندگی روزمره بشر متوجه نمود. لیندبرگ، خلبان شجاع آمریکایی این فاصلۀ ۳۶۱۰ میلی را طی سی‌وسه ساعت و سی‌ونه دقیقه با هواپیمایی که «روح سنت لوئیس» (Spirit of St.Louis) نامیده می‌شد طی نمود و با این پرواز شجاعانه، قاره‌های اروپا و آمریکا را به هم متصل ساخت. پرواز یکسرۀ لیندبرگ بین آمریکا و اروپا یکی از بزرگترین تحولات در تاریخ تمدن بشر به شمار می‌رود.
در طول مدتی که بین تاریخ پرواز لیندبرگ بر روی اقیانوس اطلس و آغاز جنگ جهانی دوم در سال ۱۹۳۲ گذشت پروازهای مشابهی بین قاره‌های مختلف جهان صورت گرفت و هر روز رکورد جدیدی چه از نظر مسافت و یا سرعت به دست آمد، تا بالاخره نتیجه و ثمرۀ اختراعات هواپیمایی که در سه دهۀ اول بیستم صورت گرفته بود در دهه چهارم تحت اختیار جنگ جهانی دوم قرار داده شد. ولی از طرف دیگر جنگ جهانی بیش از هر عامل دیگر باعث رشد و تکامل علم پرواز و صنایع هواپیمایی گردید.
از طرف دیگر در بعضی از نقاشی‌ها و ادبیات عهد باستان تمایل انسان‌ها به پرواز مشاهده می‌شود. چینی‌ها اشکال اژدهایان خود را با بال رسم می‌کردند، فردوسی در شاهنامه داستان پرواز کیکاوس با تاج و تختش را به شعر درآورد.
حتی آسوری‌های قدیم یک گاو بال‌دار مقدس را علامت میتولوژی خود می‌دانستند.
داستان‌های شبیه دادالوس (Daedalus) و پسرش ایکاروس (Icarus) از زندان پادشاه یونان، توسط بال‌های مصنوعی بسیار زیاد در تاریخ ثبت شده است، چون در آن زمان بشر به این فکر بود که هرگاه به تقلید از پرندگان بتواند جفت بالی بسازد و توسط آنها به پرواز درآید مسئله پرواز نمودن عادی خواهد شد.
ولی در اکثر داستان‌های تخیلی، نشانه‌ای از آگاه‌بودن طراحان به نکات ائرودینامیکی به چشم نمی‌خورد. اولین داستان پرواز که دارای مختصر مشاهدۀ ارودینامیکی می‌باشد در اساطیر آمده است و آن حکایت پرواز آهنگری است به‌نام ویلند (Wayland) که شغلش ساختن اسلحه‌های جنگی بوده و در ساختن بال‌های مخصوص پرواز نیز مهارت خاصی داشته است. ویلند با کمک بال‌های مصنوعی که خودش طرح نموده بود می‌توانسته به ارتفاعاتی نسبتاً بلند پرواز نماید. متأسفانه وی شخصی شرور و ظالم بود و دشمنان خود را در موقع پرواز با خود می‌برده و از ارتفاع نسبتاً زیاد به زمین پرتابشان می‌کرده است.
به طوری‌که در کتاب ساکا نوشته شده است موقعی که ویلند اولین جفت بال را ساخت، تصمیم گرفت آنها را با برادرش اگیل مورد آزمایش قرار دهد یعنی یک امتحان پرواز با آنها انجام دهند. اگیل از برادرش سؤال می‌کند: «چگونه می‌توانم پرواز کنم در حالی‌که هیچ اطلاعی در این مورد ندارم». ویلند در پاسخ می‌گوید: «در جهت عکس باد به آسانی برمی‌خیزی و هرگاه قصد نزول داشتی خود را در جهت باد قرار ده». این جمله البته شامل دو نکتۀ مهم آئرودینامیکی در مورد نیروهای خیزش و مقاوم هوا است.
در قرن سیزدهم راجر بیکان (Rager Bacon) ثابت کرد که هوا یک مادۀ حقیقی است و نیز دارای وزن است، بنابراین همین‌طوری‌که کشتی دریایی می‌تواند بر روی آب حرکت کند، یک کشتی هوایی نیز باید قادر بر حرکت در هوا باشد و هوا آن را بر روی خود نگاه دارد. نظریات بیکان چنان با مخالفت افکار عمومی رو به رو شد که منجر به ۲۰ سال زندانی‌شدن این دانشمند تیزهوش گردید. چون در آن زمان موضوع سنگینی هوا و کشتی‌های هواپیمایی برای بشر قابل قبول نبود.
انسان‌ها چون پرندگان را به چشم می‌دیدند تصور می‌نمودند که تنها راه پرواز، تقلید از پرندگان می‌باشد، بدون توجه به آنکه در پرواز پرندگان هم وجود هوا موضوع اساسی است. روی این اصل، افرادی بسیار با مطالعۀ طرز پرواز پرندگان سعی نمودند امکانات ساختمان ماشین پرنده‌ای براساس بال‌زدن فراهم سازند. طرح‌های لئوناردو داوینچی (Leonardo da Vinci) در قرن پانزدهم مثال جالبی از این امر است.
طرح اول وی به تقلید پرندگان، مردی مجهز به دو بال بزرگ را در حال بال‌زدن نشان می‌دهد:
و طرح دوم که بر اصول پیچ هوایی و یا پیچ ارشمیدسی ساخته شده است اصول هلیکوپتر وی را نشان می‌دهد.
اما اگر بنا باشد انسان از پرواز پرندگان تقلید نماید لازم است اول پرواز خود پرنده تجزیه و تحلیل گردد، به محدودیت‌های پرواز پرندگان توجه شود تا نتیجه گرفت که آیا چنین تقلیدی عملاً میسر است یا خیر.
در پرواز پرندگان اعم از پرندگان طبیعی و یا مصنوعی دو مسئله بیشتر حائز اهمیت می‌باشد؛ اول مسئلۀ قدرت لازم برای پرواز و دوم مسئلۀ شکل و طرح بال. این دو مسئله به صورت دو پارامتر یعنی پارامتر W/P (نسبت وزن پرنده به قدرت آن) و پارامتر W/S (نسبت وزن به سطح بال) در کتاب‌ها منعکس شده‌اند. نسبت اول بار قدرت و نسبت دوم بار بال نامیده می‌شوند.
مطالعۀ پرندگان مختلف نشان داده است قدرتی که یک پرنده در حال پرواز توسط عضلات خود می‌تواند به وجود آورد نسبت مستقیم با وزن آن پرنده دارد. فیزیک‌دان معروف آلمانی هلم هلتس (Hermann Van Helmholtz) در نشریه‌ای که در سال ۱۸۷۳ منتشر ساخت پیشنهاد نمود که وزن یک حیوان پرنده نسبت مستقیم دارد با مکعب سطح بال پرنده تقسیم بر مجذور درازای آن. بنابراین تغییرات بار بال پرنده W/S متناسب خواهد بود با ریشۀ سوم وزن آن. این تناسب تغییرات توسط یک خط راست در مختصات W/S و W نشان داده شده است. روی همین مختصات، موقعیت تعداد زیادی از پرندگان طبیعی نیز منعکس گردیده.
ارقامی که در این مختصات به کار برده شده از مری (E.J.Marey) فیزیولوژیست فرانسوی است که در کتاب معروف «ماشین حیوانات» به چاپ رسیده و سپس توسط فن کارمن (Von Karman) استخراج شده است. افزایش بار بال با وزن پرنده در این شکل به خوبی نشان داده شده است. از طرف دیگر چارلز رنارد (Charles Renard) ائرودینامیک‌دان معروف فرانسوی برای حالت حداقل قدرت پرواز چنین رابطه‌ای به دست آورده است:
P/W= (Constant/√P)√W/S
بنابراین قدرت لازم برای پرواز بستگی به وزن پرنده داشته و روی این اصل هرگاه وزن از یک حد متناسب تجاوز نماید، تولید قدرت برای به پرواز درآوردن چنین وزنی توسط عضلات پرنده، دیگر میسر نخواهد بود و باید راه دیگری را در پیش گرفت. در اواخر قرن نوزدهم عدۀ زیادی از دانشمندان به همین عقیده بودند به طوری‌که ماکزیم (H.Maxim) دانشمند معروف انگلیسی گفت:
«مگر در اختراع لوکوموتیو، ما از طرز راه‌رفتن فیل اقتباس کرده‌ایم که حتماً باید در ساختن هواپیما از پرواز پرندگان تقلید کنیم» و بالاخره این قبیل افکار بود که نظر علاقمندان پرواز را به پیدانمودن راه جدیدی معطوف نمود، سیستمی که بتوان توسط آن قدرت کافی برای نگاهداشتن جسم پرنده در هوا و همچنین به جلوبردن آن تولید کرد.
تحقیقات اولیه پیرامون پرواز هواپیماها
در قرن هیجدهم سر جرج کیلی (Sir George Caley) که عضو یک کلوپ علاقمندان به پرواز بود طی یک مقالۀ اساسی برای اولین مرتبه، موضوع نگاهداشتن هواپیما در هوا (Sustention) و پیشبرندگی (Propulsion) آن را کاملاً از یکدیگر جدا کرد و پیشنهاد کرد که در یک ماشین پرنده، مکانیزم پیشبرندگی باید از مکانیزم مخصوص نگاهداشتن ماشین در هوا جدا شود. وی در نظریۀ خویش اضافه می‌نماید که هرگاه بتوان قدرت کافی در ماشین پرنده‌ای تولید نمود که اثر نیروی مقاوم هوا را خنثی کند بالطبع حرکت بدنه که از صفحه‌های شیبدار تشکیل شده نیروی لازم جهت خیزش ماشین را تولید خواهد نمود.
در مقالۀ دیگری جرج کیلی می‌نویسد که طی انجام یک سری آزمایش متوجه اهمیت شکل هندسی ماشین پرنده شده است و سپس اضافه می‌کند که قسمت‌های عقب جسم پرنده به همان اندازه در کاهش اثر مقاومت هوا مهم است که قسمت‌های جلو دارای اهمیت می‌باشد. پس از مرگ جرج کیلی، شکل پیشنهادی بال وی در یکی از کتابچه‌های یادداشتش پیدا می‌شود و موضوع جالب اینجاست که سطح مقطع این بال با سطح بال‌های ۶۳۰۱۶(NACA) امروزی که برای نیروی مقاوم کم طرح شده است کاملاً تطبیق می‌نماید.
قریب یک قرن قبل از انتشار مقالات کیلی، کتاب معروف «اصول ریاضی» (Principia Mathematica) توسط نیوتون منتشر شده بود که در آن اصول مکانیک نیوتون تشریح گردیده و همچنین بستگی‌داشتن نیروی مقاوم هوا در مقابل یک جسم متحرک با مجذور سرعت جسم در هوا، مجذور یک ضلع معرف و جرم مخصوص هوا تشریح شده بود.
بنابراین تا اواسط قرن نوزدهم با در دست‌بودن «اصول ریاضی» نیوتون، مقالات جرج کیلی و طرح‌های داوینچی قدم‌های مؤثری در راه نزدیک‌شدن به یک عمل پرواز واقعی برداشته شد که عبارت بودند از:
الف- موضوع جدانمودن خیزش و نگاهداشتن هواپیما در هوا از پیشبرندگی یا به زبان دیگر مجزانمودن نیروی خیزش (Lift) از نیروی مقاوم (Drag)
ب- پی‌بردن به اهمیت شکل هندسی هواپیما، نه‌فقط قسمت‌های پیشانی بلکه قسمت‌های جلو و عقب هر دو.
ج- در دست داشتن اصول مکانیک نیوتونی و مختصر اطلاعاتی راجع به نیروی مقاوم هوا.
در همان قرن به موازات این تحولات، مکانیک سیالات، دینامیک گازها و خود علم مکانیک به طور کلی در دانشگاه‌های اروپا سخت مورد مطالعه و گسترش قرار گرفت و در واقع اواسط قرن نوزدهم بود که می‌توان گفت علم ائرودینامیک به صورت شاخه‌ای از فیزیک تئوری متولد شد.
در نیمۀ قرن نوزدهم قانون مقاومت هوا در مقابل حرکت یک جسم شیبدار که قبلاً توسط نیوتون در کتاب دوم «اصول ریاضی» فرمول‌ریزی شده بود، بار دیگر مورد بررسی قرار گرفت. کیرشف (Kirchhoff) و رله (Rayleigh) در نظریۀ جدید پیشنهاد نمودند که در حرکت یک صفحۀ شیبدار در هوا، سطوح غیرپیوسته‌ای در دو سر صفحه تشکیل می‌شوند و در پشت آن یک فضای هوای مرده تولید خواهد شد.
برای پیدانمودن بهترین شکل بال نیز محققین اولیه اشکال مختلفی را در تونل‌های باد و یا در هواپیمای بی‌موتوره مورد مطالعه قرار دادند که مهمترین نتیجۀ آن در سال ۱۸۹۳ توسط فیلیپس (Horatio Phillips در مجلۀ «مهندسین آمریکا و خط آهن» American Engineer Railroads Journal) انتشار یافت. در این مقاله فیلیپس بال‌هایی که دارای سطوح منحنی‌شکل می‌باشند مناسب‌تر از صفحات صاف تشخیص می‌دهد. فیلیپس طی بررسی‌های متعدد در تونل باد به دو نتیجۀ بسیار مهم می‌رسد. اول اینکه بال‌های منحنی در باد با زاویۀ برخورد صفر، نیروی خیزش مثبت به وجود خواهند آورد و از طرف دیگر نسبت بین نیروهای خیزش و مقاوم برای بال‌های منحنی در اکثر موارد بر صفحات صاف برتری دارد. اتو لی‌لینتال (Otto Lilienthal) قبل از آغاز قرن بیستم قسمت اعظم این نظریات را در پرواز هواپیماهای بی‌موتور تائید نمود.
چند طرح اولیه
سر جرج کیلی (۱۸۵۷-۱۷۷۳)که از دوران جوانی سرگرم مطالعه و طرح ماشین‌های پرنده بود، در هشتم آوریل ۱۸۴۳ آخرین طرح خود را در مجلۀ مهندسی مکانیک (Mechanics Magazine) منتشر ساخت که در آن صفحات شیبدار متعددی جهت تولید نیروی خیزش و در نتیجه نگاه داشتن هواپیما در هوا پیش‌بینی شده است. کیلی در این طرح دو ملخ برای ایجاد پیشبرندگی در نظر گرفته که توسط موتور کوچک بخاری به گردش درمی‌آید و بالنتیجه با تولید یک نیروی پیشبرندگی، ماشین به جلو رانده خواهد شد.
به دنبالۀ طرح ماشین پرندۀ کیلی در انگلستان، ویلیام هنسن (William S.Henson) طرح بزرگتری پیشنهاد می‌نماید که در آن به جای صفحات متعدد، بال بزرگی در نظر گرفته شده است. هنسن نیز در این ماشین یک موتور بخاری قوی می‌گذارد و امیدوار بود با چنین هواپیماهایی بتواند خطوط هوایی بین شهرهای اروپا به وجود آورد و نقاط اروپا را به هم نزدیکتر سازد.
در طرح‌های کیلی و هنسن با وجود آنکه اصول مکانیزم‌های مخصوص خیزش، نگاهش و پیشبرندگی کاملاً صحیح است ولی توجهی به اصول پایداری دینامیکی ماشین پرنده نشده است.
بین طرح‌های پیشنهادی قرن نوزدهم، ماشین پرندۀ پناد (A.Penaud) دانشمند فرانسوی دارای اهمیت خاصی است. پناد در جوانی مدل هواپیمایی را ساخت که در آن برای اولین بار اصول پایداری دینامیکی رعایت شده است. پناد با تعبیۀ وزنۀ متعادل دوطرفه در انتهای ماشین خود این پایداری را تأمین می‌نماید.
سیستم پیشبرندگی در این مدل توسط یک تسمۀ لاستیکی تحت کشش و آلات نگاهداشتن آن در هوا توسط صفحات بال هواپیما صورت می‌گیرد.
پس از آزمایش با این مدل کوچک، پناد پیشنهاد می‌نماید که همین طرح را می‌توان برای هواپیماهای مسافربری تا وزن ۲۶۰۰ پوند با یک موتور ۲۰ تا ۳۰ اسبی به کار برد.
متأسفانه پناد در جوانی بدرود حیات گفت و مرگش اجازه نداد که طرح خود را در مدل‌های مسافربری پیاده نماید. سرگذشت زندگی پناد، فصل اسف‌انگیزی از تاریخ ائرودینامیک را تشکیل می‌دهد. این مهندس نابغۀ فرانسوی در جوانی به طوری فلج شد که دیگر نتوانست از منزل بیرون آید. وی با علاقۀ خاصی کار و تحقیقات خود را در منزل ادامه داد ولی فقر و بیماری از یک طرف و عدم‌قدردانی جامعه از نتیجۀ تحقیقات و اکتشافات وی از طرف دیگر عرصه را چنان بر او تنگ ساخت که در سال ۱۸۸۰ در سن سی‌سالگی دست به خودکشی زد.
پس از کیلی و هنسن در انگلستان سِر هیرام ماکزیم پس از سال‌ها تحقیق در تونل‌های باد در سال ۱۸۹۳ طرح یک هواپیمای بسیار بزرگی را پیشنهاد نمود که ۵۰۰۰ پای مربع سطح بال داشت و موتور بخاری آن قادر به تولید ۳۶۰ اسب بخار می‌بود. ماکزیم می‌خواست با این هواپیما سه سرنشین حمل کند ولی او در آخرین آزمایش خود، موقعی که هواپیما را بر روی باند پرواز که در آن موقع خط آهن مخصوصی بود به حرکت درآورد و سرعت را در روی خط به ۴۰ میل در ساعت رسانید، نیروی خیزش تولیدشده منجر به شکستن خط آهن و پاره‌شدن قسمتی از بال هواپیما گردید. در اینجا ماکزیم حرکت هواپیما را متوقف ساخت، در حالی‌که با تولید چنین نیروی خیزش به آسانی می‌توانست به پرواز درآید.
همزمان با این تحولات، مدل‌های متعددی از هواپیمای بی‌موتوره (Glider) برای پرواز در مسافت‌های خیلی کوتاه طرح و مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۸۵۷ له بریس (Le Bris) موفق شد با هواپیمای بی‌موتوره‌اش مسافتی در حدود ۲۰۰ متر به پرواز درآید. در طرحی که بعداً اکتاو شانوت ((Octave Chanute برای هواپیمای بی‌موتوره عرضه داشت. دستگاه کنترل نیز در آن منظور شده بود که توسط آن خلبان می‌توانست تا حدی جهت حرکت و ارتفاع خود را کنترل کند.
این هواپیماها دارای بال‌های مسطحی بودند که خلبانان با استفاده از محل‌های شیبدار و به سرعت درآوردن هواپیما در سرازیری می‌توانستند نیروی خیزش لازم را تولید نموده تا از زمین برخیزند و حداکثر یک فاصلۀ چند قدمی را به پرواز درآیند.
در اواخر قرن نوزدهم در آلمان برادران لی‌لینتال (Lilienthal) با بیش از ۲۰۰۰ پرواز با هواپیماهای بی‌موتور مختلف که خود ایشان طرح نموده بودند رکورد جدیدی به وجود آوردند. در سال ۱۸۹۶ یکی از برادران لی‌لینتال در تصادفی که در حال پرواز رخ داد بدرود حیات گفت در حالی‌که این دو برادر اتو (Otto) و گوستاو (Gustave) طی پروازهای متعدد خود تجارب ارزشمندی کسب نموده و زمینه را برای پرواز هواپیماهای موتوردار آماده نموده بودند.
در آمریکا دکتر لانگلی (Samuel P.Longley) که از سال ۱۸۸۶ مشغول مطالعه و آزمایش پیرامون علم پرواز بود در سال ۱۸۹۶ یک بودجه یکصدهزاردلاری دریافت داشت تا مقدمات پرواز یک هواپیمای سرنشین‌دار را فراهم سازد. لانگلی با کمک چارلز مانلی (Charles M.Monley) هواپیمایی که فقط موتور آن ۲۰۷ پوند وزن داشت ساخت. این موتور گازولینی در حالی‌که مجهز به دستگاه‌های سردکننده، کنترل و سایر تجهیزات بود قادر بود بیش از ۵ اسب بخار قدرت تولید کند و این قدرت کافی بود ماشین پرندۀ لانگلی که «گنبد هوایی» نام داشت به پرواز درآورد. گنبد هوایی لانگلی پس از آماده‌شدن در جایگاه مخصوص بر روی رودخانۀ پتوماک قرار داده شد تا در هوای مساعدی به پرواز درآید. در این موقع ملت آمریکا در کلیۀ شهرها انتظار پرواز «گنبد» را از روی رودخانه پتوماک می‌کشیدند. بالاخره در هشتم دسامبر ۱۹۰۳ مانلی وارد «گنبد» شد، موتور آن را روشن ساخت و روی خط مخصوص به حرکت در آورد و سرانجام به رودخانۀ پتوماک افتاد… مهندس مانلی شجاعانه خود را از عمق رودخانۀ یخ‌زده نجات داد ولی مردم آمریکا چنان از این حادثه مأیوس می‌شوند که در همین‌جا پروژۀ پرواز دکتر لانگلی بدون نتیجه به پایان رسید.
درست نه روز پس از سقوط ماشین لانگلی در رودخانه پتوماک و عدم موفقیت برنامه لانگلی، برادران رایت در کیتی هاک (Kitty Hawk) هواپیمای موتوردار خود را به پرواز درآوردند. این دو برادر نه‌تنها فصل جدیدی به تاریخ ایرودینامیک اضافه نمودند، بلکه افق جدیدی را در فناوری و زندگی بشر به وجود آوردند.
خبر موفقیت ماشین برادران رایت برای عامه مردم چنان هیجان‌انگیز و باورنکردنی بوده است که وقتی یک خبرنگار جریان پرواز برادران رایت را به سردبیر روزنامه خود می‌نویسد، سردبیر روزنامه معروف آمریکایی فوراً خبرنگار مزبور را متهم ساخت که به گزارش موهومی مبادرت نموده و به همین علت او را از کار برکنار نمود.
خصوصیات اولین پرنده برادران رایت عبارت بودند از:
سطح کل بال‌های هواپیما: ۵۰۰ پای مربع
وزن کل: ۷۵۰ پوند
قدرت مفید موتور: ۱۲ اسب بخار
بار بال: ۱٫۵ پوند بر پای مربع
پس از به دست آوردن این موفقیت بزرگ، برادران رایت وقت خود را بیشتر صرف پیداکردن راه‌حلی برای مسائل کنترل نمودند و چندی بعد با اختراع دم هواپیما Aileron گام مؤثری در جهت کنترل هواپیما برداشته شد. در همین زمان بود که وزرات جنگ آمریکا نیز علاقۀ خاصی نسبت به اختراع برادران رایت از خود نشان داد و سپس دستور ساختن اولین هواپیمای جنگی صادر گردید.
تحولات هواپیمایی در اوایل قرن بیستم
پس از موفقیت هفدهم دسامبر ۱۹۰۳، تلاش‌های فوق‌العاده در آمریکا و اروپا پیرامون هواپیماسازی و خلبانی آغاز شد. در اروپا روز سیزدهم سپتامبر ۱۹۰۶ سانتوس -دومانت (Santos-Dumont) با یک هواپیمای نوع (Cellular) و قدرت ۴۰ تا ۵۰ اسب اسب بخار یک فاصله ۳۶ فوتی را با سرعت ۲۳ میل در ساعت پرواز کرد و در تاریخ هواپیمایی اروپا اولین خلبان هواپیمای موتوردار به شمار آمد. دو سال بعد رکورد فاصلۀ پرواز به یک میل رسید. این رکورد توسط کلن کرتیس (Glenn H.Curtis) در چهارم ژوئیه در نیویورک به دست آمد. گلن کرتیس در این پرواز از یک هواپیما با بال دوطبقه که «ساس ژوئن» نام داشت استفاده نمود و با به دست آوردن این رکورد به اخذ نشان علوم برای موفقیت در قسمت اروناتیک نائل گردید.
در بیست‌وپنجم ژوئیه ۱۹۰۹ با پرواز لوئیس بلریوت (Louis Bleriot) بر روی کانال انگلیس از شهر لس‌براکس (Les Baraques) فرانسه به شهر دور (Dover) انگلستان دورانی جدید در تاریخ تمدن بشر آغاز شد، دورانی که بیش از هر وقت دیگر کشورها را به یکدیگر نزدیک نمود. بلریوت این فاصلۀ ۳۱ میلی را ظرف ۳۷ دقیقه طی کرد و برای این موفقیت اعجازآمیز یک جایزه ۱۰۰۰ لیره‌ای دریافت داشت. یک سال بعد در بیست‌وسوم سپتامبر برای اولین بار هواپیمایی که توسط خلبان فرانسوی ژرژ شاویر (Goerge Chavez) هدایت می‌شد از روی کوه‌های آلپ از سوئیس به ایتالیا عبور نمود. این خلبان قهرمان پس از پرواز از روی کوه‌های مرتفع آلپ موقع نشستن در فرودگاه دومور و سولای ایتالیا تصادف نمود و سخت زخمی شد.
در هفتم نوامبر همین سال تحولی بزرگ در امور پست و باربری به وقوع پیوست و آن ارسال اولین پست اکسپرس بود که یک بسته ابریشم به وزن ۷۰ پوند از دی‌تن (Dayton) به‌شهر کلمبوس (Columbus) در ایالت اوهایو توسط هواپیما ارسال شد و ظرف یک ساعت به مقصد رسید. هزینۀ پستی اولین بستۀ هوایی جهان بالغ بر ۴۲٫۷۱ دلار گردید.
تا سال ۱۹۱۰ دستگاه‌های کنترل‌کننده هواپیماها و مهارت مانور خلبانان تا حدی پیشرفت نمود که خلبان لینکلن بی‌چی (Lincoln Beachey) موفق شد هواپیمای خود را با یک مانور ماهرانه از زیر پل آبشار نیاگارا عبور دهد.
از طرف دیگر یوجین الی (Eugene Ely) در روز ۱۴ نوامبر همان سال پرواز خود را از روی عرشۀ کشتی برمینگام که در یکی از بنادر ویرجینیا لنگر انداخته بود آغاز نمود. چند ماه بعد همین خلبان با موفقیت، هواپیمای خود را بر عرشۀ کشتی (Uṣs,sṣ) پنسیلوانیا فرود آورد و سپس از عرشه همان کشتی به فرودگاه اردوی سلف‌ریچ (Selfridge) بازگشت. موفقیت یوجین الی در ژانویه در این مانور، آغاز یک تحول بزرگی در مانورهای هوایی نظامی به شمار می‌رود.
از طرف دیگر موفقیت یوجین الی فصل جدیدی را در تاریخ فعالیت نیروهای دریایی آغاز نمود که امروزه مهمترین قسمت نیروهای دریایی سازمان‌های نظامی جهان را تشکیل می‌دهد.
هفتم سپتامبر ۱۹۱۱ خبر جدیدی در تمام جراید دنیا منتشر گردید مبنی بر اینکه پری راجرز (G.Perry Rodgers) با یک هواپیمای نوع (EX) برادران رایت از نیویورک به قصد کالیفرنیا که فاصلۀ آن بالغ بر چند هزار کیلومتر است شروع به‌پرواز نمود، پری راجرز در پنجم نوامبر در لانگ بیچ (Long Beach) ایالت کالیفرنیا به زمین نشست.
مدت ۸۴ روز سفر راجرز طول کشید و در بین این راه ۳۴۰۰ میلی ۷۰ مرتبه در فرودگاه‌های بین نیویورک و کالیفرنیا به زمین نشست. هواپیمای راجرز بارها در بین راه مورد تعمیر و مرمت قرار گرفت، به طوری‌که در مقصد، کلیۀ قطعات هواپیما به جز قسمتی از دم و یکی از ستون‌های آهنی بین دو بال عوض شده بودند.
پس از مسافرت ۳۴۰۰ میلی راجرز پروازهای مشابهی بین شرق و غرب شمال و جنوب آمریکا و همچنین بین نقاط مختلف اروپا صورت گرفت، تا در ششم آوریل ۱۹۲۴ اولین پرواز به دور جهان توسط سروان آمریکایی انجام پذیرفت. مدت پرواز به دور جهان ۳۶۵ ساعت بود که طی ۱۷۵ روز به طول انجامید یعنی همان مسافتی که در پنج قرن قبل، سه سال تمام طول کشید تا کشتی ماژلان (Magellan) در سال ۱۵۱۹ یک دور آن را طی نمود.
با اختراع هواپیما چنان مسافت مناطق مختلف جهان نزدیک شد که سروان اسمیت (Smith) و نلسون (Nelson) این فاصلۀ ۲۶۰۰۰ میلی را فقط ظرف ۳۶۵ ساعت طی نمودند.
با پیشرفت صنایع هواپیماسازی روز به روز فواصل و مسافت بین مناطق مختلف به نسبت افزایش سرعت کمتر شد به طوری‌که در سال ۱۹۴۶، درست کمی بعد از جنگ جهانی دوم رکورد جدید پرواز به دور دنیا به ۹۴ ساعت تقلیل یافت و در سال ۱۹۶۱ با گردش یوری گاگارین به وسیلۀ سفینه وستک یک به دور کرۀ زمین ثابت شد که فقط دو ساعت کافی است تا بشر بتواند در ارتفاع مناسب به دور زمین گردش نماید.
در روزهای بیستم و بیست‌ویکم ۱۹۲۷ چارلز لیندبرگ (Charles A.Lindbergh) با پرواز یکسرۀ خود بین نیویورک و پاریس روی اقیانوس اطلس، دنیا را بیش از پیش به اهمیت هواپیما در زندگی روزمره بشر متوجه نمود. لیندبرگ، خلبان شجاع آمریکایی این فاصلۀ ۳۶۱۰ میلی را طی سی‌وسه ساعت و سی‌ونه دقیقه با هواپیمایی که «روح سنت لوئیس» (Spirit of St.Louis) نامیده می‌شد طی نمود و با این پرواز شجاعانه، قاره‌های اروپا و آمریکا را به هم متصل ساخت. پرواز یکسرۀ لیندبرگ بین آمریکا و اروپا یکی از بزرگترین تحولات در تاریخ تمدن بشر به شمار می‌رود.
در طول مدتی که بین تاریخ پرواز لیندبرگ بر روی اقیانوس اطلس و آغاز جنگ جهانی دوم در سال ۱۹۳۲ گذشت پروازهای مشابهی بین قاره‌های مختلف جهان صورت گرفت و هر روز رکورد جدیدی چه از نظر مسافت و یا سرعت به دست آمد، تا بالاخره نتیجه و ثمرۀ اختراعات هواپیمایی که در سه دهۀ اول بیستم صورت گرفته بود در دهه چهارم تحت اختیار جنگ جهانی دوم قرار داده شد. ولی از طرف دیگر جنگ جهانی بیش از هر عامل دیگر باعث رشد و تکامل علم پرواز و صنایع هواپیمایی گردید.
پ
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان
اپلیکیشن برترین ها
را نصب کنید.
ارسال نظر