هواپیما یکی از بزرگ‌ترین اختراعات قرن بیستم بود و بعد جدیدی را به زندگی ما اضافه کرد. هواپیما یک اختراع مهم بود که چشم اندازهای جدیدی را برای توسعه‌های پیشرفته در زمینه‌ی هوانوردی باز کرد.
اختراع هواپیما روشی را که مسافرت می‌کردیم تغییر داد و هم چنین مسافرت را بسیار آسان ساخت. هواپیماها این فرصت را به ما دادند تا بخش‌های مختلف دنیا را سیاحت و کشف کنیم. از عهده‌ی وضعیت‌های اورژانسی مثل سیلاب برآمدن، آسان‌تر شد. هم چنین هواپیماها بخش مهمی از خدمات دفاعی شدند. سفینه‌های فصایی که امروزه می‌بینیم می‌توانند به دو نوع تقسیم شوند برای مثال سفینه‌های فضایی با بال ثابت و سفینه‌های فضایی با بال چرخان. قبلاً در قرن هیجدهم بالون‌های هوای گرم برای پرواز، طراحی و توسعه داده شده بودند. در سال 1783 بود که برادران مونتگولفیر برای اولین بار بالون هوای گرم را ساختند. کمبود فشار موتور برای نیرو بخشیدن به سفینه فضایی و عدم حضور ابزارهای جهت یابی، مشکلات اصلی مرتبط با بالون‌های هوای گرم بودند. اما این موضوع مردم را از کار کردن در زمینه‌ی توسعه و پیشرفت هواپیما باز نداشت و سرانجام هواپیما اختراع شد.

چه کسی هواپیما را اختراع کرد؟

برادران رایت از آمریکا، اولین هواپیما را اختراع کردند. برادران رایت به نام‌های ویلبر و اورویل در شانزدهم ماه آوریل سال 1867 و نوزدهم ماه آگوست سال 1871 به دنیا آمدند. آنها تحصیلات خود را بعد از دبیرستان ادامه ندادند و در عوض تصمیم گرفتند مغازه‌ی تعمیر دوچرخه باز کنند. آنها عادت به مطالعه‌ی آزمایشات و تحقیقات رخ داده در زمینه‌ی توسعه و پیشرفت هوانوردی داشتند. علاقه و شور و اشتیاق آنها برای هواپیماها منجر به توسعه‌ی اولین هواپیمای سنگین‌تر از هوا شد.

اولین هواپیما برای پرواز :

برادران رایت یعنی ویلبر و اورویل شروع به کار بر روی ایده‌ی ساختن هواپیما در سال 1899 کردند. آنها سرانجام موفق شدند اولین هواپیما را در هفدهم ماه دسامبر سال 1903 به پرواز درآورند. آن یک روز تاریخی بود چون قبلاً تلاش‌های زیادی برای تولید اولین هواپیما با شکست روبرو شده بود.

 

ایرو دینامیک :

دوره‌ی بین سال 1799 و 1809 از نقطه نظر توسعه و پیشرفت هواپیما، مهم بود. مفاهیم اساسی و بنیادین ایرو دینامیک توسط آقای جورج کایلی، بارونت انگلیسی (نجیب زادگانی که به طور ارثی بارون نبودند) پایه گذاری شد. او ایده‌ی هواپیماهای شیب دار که تصور می‌شد بالهای سفت و سختی دارند (برای پرواز) و مکانیزم به جلو راندن مجزا را (برای فشار موتور) پیشنهاد داد. ایده‌ی اصلی توسعه‌ی چنین هواپیماهایی تهیه‌ی سطح صاف و مسطح بود تا این که بلند شدن برای پرواز را فراهم کند.

گلایدرهای دستی :

کار اوتو لیلینتال، مهندس هوانوردی آلمانی، الهامی برای برادران رایت بود. گلایدرهای دستی که توسط لیلنتال ساخته شدند، پروازهای موفق زیادی را انجام دادند. اما آنها فاقد سیستم کنترل با امکان نیروی سوختی بودند. لیلنتال در طول این پروازها مجبور بود بالهای خود را پیچ و تاب دهد تا این که گلایدر را در جهت ویژه هدایت کند. لیلنتال در سال 1896 در تصادف گلایدر فوت کرد. برادران رایت، مطالعه‌ی پرواز و هواپیماها را به طور جدی بعد از این حادثه‌ی غم انگیز بر عهده گرفتند.

ماشین پرواز هیرام استیونز ماکسیم :

ماشین پرواز ساخته شده توسط هیرام ماکسیم طول بال 34 متری و طول کلی 44 متری داشت. دو موتور بخار مرکب با نیروی 360 اسب بخار برای به راه انداختن و نیرو دادن به این ماشین مورد استفاده قرار گرفت. با تمام قطعات بزرگ و حجیمی که در این طراحی جای گرفته بودند، این ماشین پرواز وزنی در حدود 5ر3 تن داشت. تست‌های انجام شده بر روی این ماشین پرواز، آشکار کرد که آن از لحاظ ایرو دینامیکی ناپایدار بود و نمی‌توانست به طور مناسب کنترل شود. این موضوع منجر به این شد که ماکسیم از تلاش‌های خود برای ساختن ماشین پرواز دست بکشد.

اولین هواپیمای اختراع شده :

ویلبر و اورویل رایت تلاش کردند بر محدودیت‌های گلایدر دستی آقای لیلنتال غلبه کنند. هم چنین آنها از مفهوم صفحه‌های شیب دار در اولین هواپیمای خود استفاده کردند. آنها موتور نفتی 12 اسب بخار و دو پروانه بر روی هواپیما نصب کردند. سفینه‌ی فضایی که آنها طراحی کرده بودند، هواپیمای دو باله با دو بال اصلی بود که یکی بر روی دیگری قرار گرفته بود. این دو بال به فراهم کردن نیروی بلند شدن بزرگ‌تر به هواپیما کمک می‌کردند. در نهایت در هفدهم ماه دسامبر سال 1903، اولین پرواز هواپیمای آنها در کیتی هاوک در کارولینای شمالی در آمریکا رخ داد؛ این پرواز 59 ثانیه طول کشید. هواپیما با رسیدن به ارتفاع 120 فوتی، مسافت 852 فوتی را پوشش داد. در کل چهار پرواز در آن روز صورت گرفت. از این چهار پرواز، پرواز ذکر شده در بالا، بهترین بود. منطقه‌ی کیتی هاوک به خاطر آب و هوای بادی و تپه‌های شنی خود برای پرواز انتخاب شد؛ چون این تپه‌ها در صورت تصادف به عنوان متکا عمل می‌کردند.
روش تاب دادن بال، توسط برادران رایت در اولین پروازشان مورد استفاده قرار گرفت. در روش تاب دادن بال، انتهای بال‌ها کمی قوس گرفتند. این موضوع، حرکت غلتشی هواپیما را آسان می‌ساخت و هم چنین به حفظ تعادل کمک می‌کرد. هواپیمایی که توسط برادران رایت طراحی شده بود، کنترل سه محوری داشت. این هواپیما در طول سه محور مختلف و در سه حرکت زیر، می‌چرخید.
• پرتابی : این حرکت هواپیما به بلند شدن و پایین آمدن دماغه کمک می‌کرد.
• غلتشی : چرخش در طول بلندترین محور هواپیما در این حرکت رخ می‌داد.
• انحرافی : در این حرکت هواپیما، محور افقی می‌چرخید.
سکان هواپیمایی که در انتهای دنباله هواپیما نصب شده بود در جهت مسیر یابی عمل می‌کرد. سفینه‌های فضایی مدرن امروزی نیز از این اصولی که توسط برادران رایت بنا نهاده شده است، پیروی می‌کنند.

تاریخچه‌ی هواپیما :

کار اساسی در زمینه‌ی پیشرفت و توسعه‌ی هواپیما، در قرن نوزدهم صورت گرفت. اما علاقه‌ی بسیار زیادی میان مردم راجع به هواپیماها، از زمان لئوناردو داوینچی وجود داشت. قبل از این که اصول ایرو دینامیکی کشف شوند، مشتاقان هواپیما از قانون هواپیمای بالزن پیروی می‌کردند. هواپیمای بالزن ماشینی بود که از مکانیزم پر زدن بالهای پرندگان استفاده می‌کرد. این هواپیما فقط در پیشرفت و توسعه‌ی ماشین‌های پرواز کوچک، موثر واقع شد و بلند شدن و به جلو راندن هواپیماهای بزرگ‌تر با این روش ممکن نبود. اگر چه هواپیما در سال 1903 اختراع شد اما فقط بعد از این که دولت آمریکا از آن برای سرویس هوا – میل استفاده کرد، محبوب شد. بعد از آن، هواپیماها محبوبیت کسب کردند و برای اهداف مختلف زیادی مورد استفاده قرار گرفتند.
هواپیماهای امروزی به طور تکنولوژیکی پیشرفته شده‌اند و دارای طراحی پیچیده‌ای هستند. هواپیمای ایرباس 380 که اخیراً راه اندازی شده است، بزرگ‌ترین هواپیمای مسافربری است. این هواپیما ظرفیت حمل 853 مسافر را دارد و با سرعت 900 کیلومتر بر ساعت پرواز می‌کند. آنتون اوف آن – 225 مریا، سنگین‌ترین سفینه‌ی فضایی دنیا است. از اختراع هواپیما در سال 1903 تا توسعه‌ی فضاپیماها و فضا ناوهای امروزی، بخش هوانوردی، دریایی از تغییرات را تجربه کرده است. البته اعتبار اینها به برادران رایت تک رو تعلق دارد. این سفر غیر قابل باور پیشرفت هواپیما، کنفسیوس بزرگ را تکریم و تحسین می‌کند که گفته بود : سفر هزاران مایلی با گام تنها شروع می‌شود.