در گهواره هواپیما

در حالی که از ابتدای قرن نوزدهم بالن آزاد به اوج اصلاح و تکمیل رسیده بود و بسیاری از مخترعان لاف می زدند که به زودی موضوع تغییر سمت دادن را نیز حل خواهند کرد این مسئله ممکن است موجب تعجب گردد که چگونه باز هم مردم سرسخت و لجوجی یافت می شدند که خیال خام پرواز اجسام سنگین تر از هوا را در سر بپرورانند... اما چیزی که باید در واقع موجب تعجب گردد آن است که کسانی که این فکر را در سر نپرورانده باشند...
زیرا هیچ چیز در طبیعت دیده نمی شود که شباهتی با بالن داشته باشد و حال آنکه به عکس، با وجود مرغان، هر روز اجسام سنگین تر از هوا را می بینیم که در پرواز هستند و بادبادک نیز از قدیم وجود داشته است.
بسیاری از جستجو کنندگان این راه با خود این طور استدلال می کردند که اگر می خواهیم بادبادک بتواند شخصی را نیز با خود به هوا ببرد کافیست آن را بزرگتر بسازیم، و همه ی کسانی که قربانی این راه گردیدند در حقیقت فدای این استدلال گشتند.
بعد از آزمایش های اولی متوجه شدند که قوای عضلاتی آدمی کمتر از آن است که امکان پرتاب آن در هوا و حفظ تعادل را متصور سازد و بنابراین این طبعاً به سوی یگانه موتوری که در آن اوقات وجود داشت یعنی ماشین بخار روی آوردند.
اول بار جرج کایلی George Cayley انگلیسی (1857-1773) در سال 1809 از لحاظ علمی امکان ساختمان چنین دستگاهی را مورد مطالعه قرار داد و هموطن او ویلیام ساموئل هنسون (William Samuel Henson در سال 1842 هواپیمایی ساخت که طول دو بال آن روی هم رفته به 50 متر می رسید. اما این هواپیما و همه ی هواپیماهای مشابه آن قادر به پرواز نشدند. در تمام موارد مسئله ای که مطرح می شد موضوع وزن و قدرت بوده است و این مسئله را نمی توانستند با ماشین بخار حل کنند. بنابراین اگر تمام فعالیت های مشابهی که در این راه به عمل آمد دارای سرنوشت متشابهی بودند و دچار عدم توفیق می شدند جای تعجب نیست و این عدم موفقیت اجتناب ناپذیر بوده است. مهمترین آزمایشهای مزبور یکی آن بود که در سال 1895 به وسیله ی مهندسی انگلیسی هیرام ماکسیم Hiram maxim (1840-1916) انجام گرفت و نیز آزمایش دیگری که در سال 1903 به وسیله ی فیزیک دان بزرگ امریکایی ساموئل لانگلی Samuel Langley (1834-1906) به عمل آمد.
تنها مخترعی که موفق شد دستگاهی را که مجهز به ماشین بخار بود از زمین جدا سازد کلمان آدر Clement Ader (1841-1925) فرانسوی بود که در سال های 1890 و 1897 به این کار توفیق یافت. در واقع آدر اول بشری بود که توانست بی کمک بالن در هوا پرواز کند. این شخص که مهندس پست و تلگراف بود به زودی خدمات دولتی را ترک گفت و حرفه ی تصادفی ابداع و اختراع فنی را بر آن ترجیح داد. وی در این راه توفیق یافت و ثروتی سرشار فراهم آورد، اما بعد از گرد آوردن این ثروت تصمیم گرفت که آن در راه پرواز اجسام سنگین تر از هوا مصرف کند.
گرچه در این راه بیش از یک میلیون فرانک خرج کرد اما بالاخره به مقصود خود نائل آمد و روز نهم اکتبر 1890، دستگاه او به نام ائول (باد) Eole، که پروانه ی آن به مدد ماشینی به قدرت 20 اسب به حرکت در می آمد و به ازای هر اسب قدرت 15 کیلوگرم وزن داشت، توانست از زمین بلند شود.
هفت سال بعد از آن تاریخ یعنی در روز 14 اکتبر 1897 بار دیگر آدر در کار خود توفیق یافت، اما این بار فقط موضوع جدا شدن از زمین در بین نبود زیرا در واقع جهشی یا پروازی به طول 300 متر انجام داد. هواپیمای مزبور را اکنون در موزه ی کنسروانوآر هنرها و مشاغل حفظ کرده اند و آن دستگاهی است به شکل خفاش که دو بالش روی هم 16 متر طول دارند و دو پروانه ی آن هر یک فرمان ماشین بخار کوچکی را انجام می داده اند. هنگامی که آدر مشاهده کرد که ماشین او از جا بلند شده است و زمین در زیر پای او قرار دارد و با دستگاه او را تغییر سمت می دهد و از خط سیری که آماده شده بود دور می نماید، خونسردی خود را از دست داد و موتور را متوقف ساخت و گذاشت که هواپیما به زمین بیفتد. این عدم خونسردی که در هر حال طبیعی و قابل عفو است، برای او گران تمام شد: نمایندگان وزارت جنگ نتایج تجربه را رضایت بخش تشخیص ندادند و از حمایت او خودداری کردند. این عدم پشتیبانی او را مأیوس ساخت و به طور قطع تصمیم گرفت که راه پررنج و پرمشکل هواپیمایی را رها کند.
عدم موفقیت آدر نشان داد که اگر بخواهند پرواز جسم سنگین تر از هوا به توفیق انجامد و آینده ای برای آن تأمین گردد کافی نیست که آن را با موتوری سبک مجهز سازند: نکته ی مهمتر آن است که بتوانند آن را هدایت کنند.
هواپیمای مزبور از لحاظ نیروی محرک هیچ گونه نقیصه ای نداشت؛ موتورهای آن به ازای هر اسب بخار قدرت سه کیلوگرم وزن داشتند و این بهترین توفیقی بود که تا آن زمان در این راه به دست آورده بودند. با این حال اگر وی توانسته بود با توفیق از سد بزرگ آزمایشهای رسمی عبور کند باز هم دستگاه وی عملی و قابل استفاده نمی بود. علت آن است که اگر مخترع مزبور توانسته بود مشکلات مکانیکی را با استادی تمام رفع کند، اصلاً در کشف اسرار قسمت دیگر مسئله یعنی قسمت آئرودینامیک یا حرکت در هوا توفیقی به دست نیاورده بود. هواپیما نمی توانست پرواز کند زیرا آدر نمی دانست که چگونه باید آن را هدایت کرد.
طبیعتاً، آدر نیز مانند کسانی که متقدم بر او بودند، ایمان داشت که برای اینکه هواپیما قادر به پرواز باشد هیچ راه حلی وجود ندارد جز آنکه از پرندگان تقلید کنند. به این منظور وی با نهایت دقت پرواز لک لک و خفاش و لاشخور را مورد مطالعه قرار داد و نیز ساختمان بالها و اشکال مختلف و طرز عمل آنها را به دقت بررسی کرد؛ اما کسان دیگری از قبیل لویی مویار فرانسوی Louis Mouillard (1834-1897) در سال 1881 و هموطن او ژول ماری Jules Marey (1830-1904) در سال 1889 این کار را با دقت علمی بیشتری انجام داده بودند. نکته در اینجاست که جستجو کنندگان مزبور بعد از این همه آزمایش می بایست متوجه شده باشند که تقلید کورکورانه از اعمال مرغان به نتیجه ای منجر نمی شود. مرغان راه و روش خاص خود را دارند و آدمی وسایل دیگری در اختیار دارد که طبعاً با وسایل آنان مختلف است. کار آدمی نمی بایست تقلید کار طبیعت باشد بلکه می بایست کار طبیعت را مورد تعبیر قرار دهد تا بداند که وقتی به جای مرغان سروکار با نوع بشر می باشد چه تغییراتی باید در نوع بالها و طرز عمل آن ها ایجاد کرد. چنین تعبیری فقط در نتیجه ی تجارب علمی امکان پذیر می بود.
کسی که درصدد برآمد کوشش خود را در این راه متمرکز سازد یک نفر آلمانی به نام لیلیانتال بود. اوتو لیلیانتال Otto Lilienthal (1848-1896) مردی بود که روح و جسم خود را در راه مسئله پرواز گذاشت و در این راه فداکاری ها کرد. برای اینکه در منظور خود موفق شود هم به مطالعات علمی می پرداخت، هم خود سازنده ی وسایل پرواز می شد، هم کار آکروبات را انجام می داد و هم وظیفه ی عالم وظایف الاعضا را!
هنگامی که چهل و سه سال داشت ناظرین بسیار او را دیدند که دو بال بر خود آویخته است و تمرین پرواز می کند و به این منظور متدرجاً با بالهای خود از ارتفاعات بیشتری ساقط می گردد. دستگاه او هواپیمای بی موتوری بود که فاصله ی دو انتهای بالهایش 7 متر بود و روی هم رفته 14 متر مربع در معرض مقاومت هوا قرار می گرفت.
لیلیانتال در فاصله ی مابین دو بال آویزان می شد و به تدریج می شد و به تدریج کوشش می کرد که از برج ها و تپه هایی که کم کم بلندتر اختیار می شدند پائین بیاید. آزمایش می کرد که چگونه می توان در معرض باد از زمین جدا شد، به چه وسیله می توان مدت بیشتری در هوا باقی ماند، چه حرکاتی این منظور را تسهیل می کنند، روش چرخیدن در هوا کدام است و طرز استفاده از جریانهایی که از پایین رو به بالا وجود دارند چیست. وی به هیچ وجه قصد نداشت که با مرگ دست و پنجه نرم کند بلکه با نهایت هوشمندی اسلحه ی مرگ را یک یک از چنگ آن خارج می ساخت. با این حال در یکی از روزهای سال 1896 که دستگاه او در هوا خورد شد مرگ با وی تلافی کرد و انتقام گرفت. اما اگر لیلیانتال جان خود را بر سر این کار گذاشت در عوض گنجی از تجارب و ملاحظات و تعالیم برای کسانی که کار او را تعقیب کردند به میراث گذاشت و در نتیجه ی استفاده از این تعالیم بود که هواپیمایی به وجود آمد. مردانی از قبیل فربر Ferber فرانسوی و چانوت و لانگلی امریکایی این گنج را جمع آوری کردند و انتشار دادند.
سهم مهندس امریکایی اوکتاو چانوت Octave Chanute (1832-1910) که از اولاد مهاجرین فرانسوی بود در این راه از همه مهمتر است. این شخص با مویار آشنایی یافته بود و شخصاً تجارب لیلیانتال را تعقیب می کرد بنابراین تصمیم گرفت که با استفاده از نتایج نظری نفر اول تجارب دومی را ادامه دهد. تجارت شخصی او راهبروی به این نتیجه گردید که باید در شکل هواپیمای بی موتور لیلیانتال تغییراتی داده شود. به این منظور به جای دو بال که در یک سطح قرار داشتند، چهار بال در نظر گرفت که در دو صفحه ی متوازی واقع می شدند و ضمناً بر دستگاه دمی به منظور حفظ تعادل اضافه کرد. آنگاه چنین دستگاهی را بر دوش می گرفت و از سراشیبی تپه ها به حال دویدن پائین می آمد تا باد او را از جا بلند کند و به این طریق در سال 1897 توانست در طول 109 متر پرواز کند.
در این اوقات پیروزی بر هوا از جمله ی مسائل جانسوز روز محسوب می شد. بنابراین محتمل است که در همان سال، هنگامی که کتاب چانوت، شامل شرح فعالیتهای وی و کوشش های لیلیانتال، انتشار یافت، تأثیر بسیار در اشخاص مختلف کرده باشد و ذوق هواپیمایی را در بسیاری از مردم به وجود آورده باشد. بدون تردید جوانان فعال و چابکی پیدا می شدند که بر چانوت رشک می بردند و آرزو می کردند که کار او را تقلید کنند و آزمایشی به عمل آورند تا با بالهای خود به پرواز در آیند. از جمله ی این جوانان به خصوص باید از دو نفر فروشنده ی دوچرخه ساکن شهر دایتون Dayton در ایالت اوهایو از ممالک متحد امریکا نام برد. این جوانان که یکی سی و دو سال و دیگری بیست و هشت سال داشت، دو برادر بودند به نام ویلبورWilbur (1867-1912) و اورویل رایت Orville Wright .(1871-1948)
بسا اتفاق می افتد که جوان مکانیسینی در نتیجه ی علاقمندی به مکانیک عملی و نیز در نتیجه ی فکر پرشوری، تصمیم می گیرد که به ساختمان ماشین جدیدی بپرازد که نشانه ی قدرت ابداع وی باشد؛ و به این منظور فقط به اتکای زبردستی فنی خویش، با نهایت خوشوقتی، به استقبال موانعی می رود که اطلاعی از آنها ندارد و در منظور خود توفیق نمی یابد و هنگامی که در این کار توفیق می یابد، این موفقیت به قیمت کورمالیها و اشتباهات بسیار، خورده کاریهای متعدد، تکرار بیشمار کار و نتایج تصادفی میسر می گردد.
اما برادران رایت هنگامی که درصدد تعقیب تجارب چانوت برآمدند به کلی راه متفاوتی در پیش گرفتند. آنان بر ذوق و سر پرشور خویش لگامی زدند و اختیار خود را از دست ندادند و برای حصول نتیجه تعجیل نکردند و خویشتن را وادار ساختند که در راهی منطقی، کند ولی مطمئن قدم بردارند. آنان مسئله ی مورد نظر را تجزیه کردند و یکی یکی مشکلات آن را تشخیص دادند و کوشش کردند که متوالیاً به حل آنها بپردازند.
تجسسات ایشان از سال 1899 شروع شد و به این منظور ابتدا هواپیمای چهار بالی بدون موتور عیناً نظیر آنکه چانوت به کار می برد، ساختند و همچون وی آن را بر دوش می گرفتند و پرواز می کردند. در نتیجه ی این تجارت بر ایشان ثابت شد که برای اینکه خویشتن را کمتر در معرض مقاومت باد قرار دهند بهتر است که به شکم روی سطح زیرین فاصله ی مابین دو بال بخوابند و برای اینکه ایجاد حرکت در ابتدای امر میسر باشد از شخص دیگری کمک بگیرند.
آنگاه چنین قضاوت کردند که اگر به جای دمی که به منظور ایجاد تعادل به کار می رفت سکانی که ارتفاع را تنظیم کند در جلو قرار دهند نتیجه ی بهتری حاصل خواهد شد زیرا همواره آن را مورد نظر قرار خواهند داشت. بعد از آن سکان دیگری برای تغییر سمت دادن در عقب قرار دادند، سطحی را که در معرض مقاومت هوا قرار داشت بیشتر کردند و اصلاحی از پس اصلاح دیگر انجام گرفت. خلاصه ی موضوع آن است که آنان در سال 1902، بعد از متجاوز از هزار بار پرواز، بادبادک اولیه را تبدیل به هواپیمای بی موتور واقعی کرده بودند که از همه لحاظ بر آنها که لیلیانتال و چانوت به کار می بردند برتری داشت. آنان حتی دم مخصوصی برای ایجاد باد با دست خود ساختند و دستگاه خویش را در مقابل آن آزمایش کردند!
در سال 1903 برادران رایت تصمیم گرفتند که از کمک کسانی که در ابتدای کار ایشان را به حرکت در می آوردند صرف نظر کنند و به فکر افتادند که به جای آن از موتوری استفاده کنند. به این منظور یک موتور فرانسوی به قدرت 20 اسب که دو پروانه را به حرکت در می آورد تهیه نمودند. در روز 17 دسامبر 1903 هواپیمای جدید برای اولین بار به پرواز در آمد. پروازهای اولیه حقیر و ناچیز بود و از 100، 175، 852 قدم (260 متر) تجاوز نمی کرد و قابل مقایسه با هزاران کیلومتر که هواپیماهای امروز، بدون توقف می پیمایند نبود! اما این نتیجه ماحصل آن تجارب است و ما دیگر احتیاجی نداریم که تاریخچه ی فعالیت برادران رایت را تعقیب کنیم نامعلوم شود که به راستی هواپیمایی به وجود آمده بود، و از این به بعد با در دست داشتن موتوری سبک و فن هدایت در هوا که در نتیجه ی تجارب مزبور همه ی نکات آن روشن شده بود کاری جز پیشرفت نمی توانست کرد.
مسلم است که در مدتی که برادران رایت به تنهایی و بدون اطلاع از فعالیت دیگران تجارب پیشقدمان را ادامه می دادند مردم اروپا بیکار ننشسته بودند. در این قاره مخترعان متعدد، با نبوغ خاص خویش، کارهای لیلیانتال و چانوت و آدر را ادامه می دادند. اما روش آنان چقدر با روش دو برادر امریکایی اختلاف داشت!
این دو برادر، بدون تعجیل، قدم به قدم پیش می رفتند و همواره مواظب بودند که یک پا را پیش نگذارند مگر هنگامی که از استحکام وضع پای دیگر مطمئن باشند.
اما اروپائیان روش دیگر، روش شور و شجاعت، تن به خطر دادن را در پیش گرفتند که گرچه طرفه طریقتی است اما چه از لحاظ مصرف جان آدمی و چه از لحاظ مخارج بسیار گران تمام می شود.
اگر چند تن اهل فن از قبیل کاپیتن فردیناند فربر Ferdinand Ferber (1862-1909) و مهندسانی از قبیل روبر استول پلتری Robert Esnault Pelterie (متولد 1881) و گابریل ووآزن Gabriel Voisin (متولد 1880) و لویی برگه Louis Breguet (1880-1955) در این جماعت وجود داشتند، در عوض چقدر ورزشکار ساده، خورده کاران، علاقمندان پرشوق و شور اعم از مکانیسین و هنرمند و اهل مجالس و محافل فقط به شوق اجرای کاری شجاعت آمیز در این راه قدم برداشتند؛ کاری که در مملکت سیرانو (1) Cyrano و از هموطنان او تعجب آمیز به نظر نمی رسد و مردم نیز با شوق بسیار کار این مردم شجاع را خیلی بیشتر از فعالیت دانشمندان می پسندیدند. کسانی از قبیل سانتوس دومون، هانری فارمن Henri Farman و لویی بلریو Louis Bleriot که شجاعت را جانشین دانش می کردند معبود مردم بودند اما اسباب و وسایل ایشان تکمیل نشد مگر بعد از آنکه به تدریج در نتیجه ی تجارب بی اساس اصلاحات متعدد در آن ها به عمل آوردند، و پس از آنکه سوانح و حادثات فراوان روی داد.
چنانکه می دانیم برادران رایت اسرار کار خود را در فرانسه فقط به سال 1908 فاش کردند، اما در این هنگام دیگر متخصص فرانسوی یا عین این اسرار را یافته و یا از آن تجاوز کرده بودند. اولین موتور هواپیما در این موقع به کار پرداخته بود و آن موتوری بود به شکل «V» که آنتوانت Antoinette نامیده می شد و ایجاد کننده ی آن مهندسی به نام لئون لواواسور Leon Levavasseur بوده است (1922-1863) و نیز در همین اوقات یکی از شاگردان مدرسه ی سانترال (2) Centrale پاریس به نام لوران سگن Laurent Seguin که از اخلاف مخترع دیگ گرم لوله دار، و به وسیله ی او از اولاد خانواده مونگولفیه بود، موتورهای مشهور دواری را اختراع کرد که گنوم (3) Gnome نامیده می شدند و آینده ی درخشانی یافتند. گذشته از آن چند ماه قبل از این تاریخ در لیزیو (4) Lisieux اولین هلیکوپتر که اختراع مکانیسینی به نام پول کورنو Paul Cornu بود به پرواز در آمد و ژیروپلان (5) Gyroplane که محصول همکاری برگه با دانشمند بزرگ فیزیولوژی شارل ریشه Charles Richet می باشد نیز مربوط به همین تواریخ است بالاخره طولی نکشید که اولین هواپیمای دریایی Hydravion (6) که محصول فکر مهندسی به نام هانری فابر Henri Fabre از اهل شهر مارسی بود پیدا شد و اولین آزمایش آن در سال 1910 انجام گرفت.
شاید بی فایده نباشد که برای اطلاع جوانان و یاد آوری خاطرات آنهائیکه کمتر جوان هستند بعضی از رکوردهای این دوران قهرمانی را در اینجا متذکر شویم دورانی عجیب که همه چیز را می بایست به وجود آورند ولی متأسفانه در غالب موارد ایمان شدید جانشین استدلال می شد و تجارب غیر علمی جای علم را می گرفت و هواپیمایان همچون شوالیه های قرون وسطی قهرمانان مطلق محسوب می گردیدند.

سال	مدت پرواز	فاصله	سرعت	ارتفاع پرواز
1906	21/2 ثانیه «سانتوس دومون»	220 متر «سانتوس دومون»	292/ 41 کیلومتر در ساعت «سانتوس دومون»	6 متر «سانتوس دومون»
1907	52/6 ثانیه «فارمن»	771 متر «فارمن»	700/ 52 کیلومتر در ساعت «فارمن»
1908	2 ساعت و 20 دقیقه و سی ثانیه «و. رایت»	700/124 کیلومتر «و. رایت»		120 متر «و. رایت»
1909	4 ساعت و 17 دقیقه و 53 ثانیه «فارمن»	234 کیلومتر «فارمن»	955/ 76 کیلومتر در ساعت «بلریو»	1000 متر «لاتام Latham »«

 

پی نوشت ها :

1- سیرانو دوبرژراک (1655-1619) نویسنده ی شوخ طبع و بذله گوی فرانسوی بود که کمدی های متعدد و داستان های خیالی و حتی یک تراژدی نوشته است. ادمون روستان نویسنده ی نیمه ی دوم قرن نوزدهم فرانسه کمدی قهرمانی به نام سیرانو دوبرژراک نوشته است (و اشاره ی مؤلف این کتاب به داستان مزبور است). تصویری که روستان از شاعر مزبور به دست می دهد بسیار زیبا و دلنشین است اما با واقعیت تاریخی تطبیق نمی کند. «یادداشت مترجم»
2- چنان که در یکی از یادداشتهای سابق نیز متذکر شدیم مدرسه ی سانترال که بعد از انقلاب فرانسه به وجود آمد جزو سلسله ای از مدارس مهندسی است که آنها را اصطلاحاً در فرانسه مدارس بزرگ می گویند مدرسه ی سانترال اصولاً خاص تربیت مهندسین مکانیسین و الکترومکانیسین است ولی معلومات عمومی در شعب مختلف مهندسی نیز به شاگردان می دهد. ورود در این مدرسه با مسابقه ای انجام می گیرد که بعد از طی تحصیلات متوسطه حداقل دو سال وقت برای تهیه ی آن لازم است. بسیاری از مهندسین درجه ی اول و صاحبان صنایع امروزی فرانسه از شاگردان قدیم این مدرسه هستند. «یادداشت مترجم»
3- کلمه ی گنوم که در زبان یونانی قدیم مفهوم «هوش» را داشته است طبق اساطیر نام جنی بود که می بایست محافظ کره ی زمین و ذخایر و گنجهایی که در آن پنهان است باشد. «یادداشت مترجم»
4- لیزیو شهر کوچکی است در شمال غربی فرانسه واقع در ایالت نورماندی که 15 هزار جمعیت دارد. «یادداشت مترجم»
5- ژیروپلان مانند هلیکوپتر و بسیاری وسایل دیگر انواعی از هواپیما هستند که بدون استفاده از میدان وسیع می توانند مستقیماً به هوا پرواز کنند از این انواع مختلف فقط هلیکوپتر که اصلاحات اساسی در ساختمان آن به عمل آمد باقی ماند و بقیه ی آنها و از جلمه ژیروپلان متروک شدند. «یادداشت مترجم»
6- هواپیمای دریایی هواپیمایی است که سطح تحتانی آن را چنان تعبیه کرده اند که می تواند برای بلند شدن از سطح آب استفاده کند و در موارد لزوم بر سطح آب بنشیند. «یادداشت مترجم»

منبع: روسو، پی یر، تاریخ صنایع و اختراعات، حسن صفاری، تهران: امیر کبیر، چاپ هشتم، 1390.