تاريخ اختراع المنطاد
كان المنطاد هو أول اختراع يمكن للإنسان من خلاله التحليق في الغلاف الجوي، وذلك منذ القرن الثامن عشر، حيث كان الناس يقومون بنفخ البالونات المصنوعة من القماش ومليئة بالهواء الساخن ويرمونها عاليا. ثم تم تطوير البالونات المملوءة بالهيدروجين في القرن التاسع عشر، وفي هذا الوقت بدأ الإنسان يتحكم في المنطاد. كانت تلك المناطيد تنافس وسائل النقل الجوي لفترة حتى وقوع حادث تدمير هندنبرغ، مما جعل عالم المناطيد يتراجع ويقتصر على استخدامه كوسيلة علمية لخبراء الأرصاد الجوية أو للترفيه. لقد كان الإنسان دائما مهووسا بالتحليق، ولذلك سنتناول في هذه المقالة تاريخ اختراع المنطاد
تاريخ اختراع المنطاد
هذه التجربة التي قام بها الإخوة مونتجولفير عام 1782، كانت أول محاولة لهم في استخدام البالون الورقي المملوء بالهواء الساخن، حيث تم الارتفاع لأول مرة في فرنسا بالقرب من ليون، ثم تم الارتفاع إلى ارتفاع أكبر حيث بلغ 300 متر في الهواء في إبريل 1783، وفي 4 يونيو قرروا تقديم عرض للصعود بالبالون إلى ارتفاع 1800 متر في الهواء، مما جعل أبواب قصر فرساي تفتح أمامهم على مصراعيها، وقدموا عرضا آخر في 19 سبتمبر بحضور الملك لويس السادس عشر، وكان طول المنطاد 13 مترا، ووضعوا في داخله “ديكا وبطة وخروفا” وحلق المنطاد إلى 500 متر على مسافة 3 كيلومترات، وكانت هذه التجربة هي حجر الأساس لعالم المناطيد الواسع الذي نعرفه اليوم .
بعد مرور قرن من الزمان، أو بالأحرى في القرن التاسع عشر، تم إطلاق أول بالون معبأ بالهيدروجين في فرنسا. حيث قام مايكل فاراداي في عام 1824 بتصنيع أول بالون مطاطي حديث ومملوء بغاز الهيدروجين، وتم بيع أول بالون من قبل توماس هانكوك في عام 1825 .
ضغط الهواء في المنطاد
عندما يحلق المنطاد، يزداد ضغط الهواء داخله مقارنة بضغط الهواء الخارجي. تقنيا، يتم حساب ضغط الهواء على الجسيمات بناء على تصادمها بسطح ما. ومع ذلك، يعتبر قياس ضغط الهواء في المناطيد أمرا صعبا. لذلك، يتم قياس الضغط بمقدار الكثافة. ويتم تعريف ضغط الهواء الأولي على أنه رد فعل الهواء عندما تتعرض الجسيمات للاصطدامات. بمعنى آخر، عند حدوث اصطدام من الداخل أو الخارج للبالون، يحاول الهواء الخروج مما يؤدي إلى انكماشه نتيجة ضغط الهواء الخارجي، ولكن الضغط الداخلي للبالون يعمل على تمدده. وبالتالي، عندما يزداد ضغط الهواء داخل المنطاد، يزداد تمدده ويعزز القوى الداخلية المؤثرة عليه، والعكس صحيح أيضا. وهذا يشير إلى توازن القوى بين الضغط الداخلي والضغط الخارجي .
عملية تمدد المنطاد، رغم مرونته، تتضمن طاقة كامنة تتحول إلى طاقة حركية عند الإطلاق، وعندما يتم تعبئته بالهواء يزداد تمدده لأنه مرن، لكن تلك المرونة يمكن أن تتسبب في تدميره، لذا يجب أن تكون جزيئات الهواء الداخلية قوية للحد من الانكماش الطبيعي للبالون، وعندما يتم ملؤه بالهيليوم، يرتفع في الهواء بفعل ضغط الهواء الداخلي الأكبر من الهواء الخارجي، ومن الممكن أن ينفجر البالون أو يتسرب الهيليوم مما يؤدي لانكماش البالون وسقوطه
رحلات المنطاد الاولى
في عام 1785 كانت أول رحلة طيران بالمنطاد هي عبور القناة الإنجليزية ، وكان على متنها كل من بيلاتري دي روزيير و رجل آخر هو رومان ، وكانت هذه الرحلة التجريبية الأولى ، وتم ملأ المنطاد بالهيدروجين والهواء الساخن ، ولكن هذا المزيج الذي يساعد على الاشتعال الهائل تسبب بانفجار المنطاد بعد ثلاثين دقيقة من ارتفاعه ولقي الرجلان مصرعهما ، ثم في وقت لاحق من العام ذاته تم تجربة عبور للقناة الإنجليزية مرة أخرى باستخدام منطاد الغاز بواسطة الفرنسي جان بيير بلانشار والأمريكي جون جيفريز ، لكنها كانت تجربة ناجحة حيث عبر المنطاد القناة متجهًا نحو فرنسا وحلق فوقها .
ثم قام نفس الطيار الفرنسي برحلة أولى في هواء أمريكا ، وذلك في 9 يناير 1793 ، وكان المنطاد معبًا بغاز الهيدروجين ، حيث انطلق المنطاد بقيادة جان بيير بلانشار من ساحة السجن في فيلادلفيا – بنسلفانيا ، مرتفعًا إلى 5.800 قدم في الهواء ، ونجح بالهبوط في مقاطعة غلوستر – نيو جيرسي .
المناطيد بالتحكم
نظرًا لصعوبة السيطرة على المنطاد الطائر في الهواء ، قام العديد من المخترعين بالتفكير في تجربة صنع تحكم للمناطيد ، وقام المهندس هانري قيفارد بعمل أول تجربة عام 1852 ، حيث استخدم آلة بخارية صغيرة مزودة بمروحة للتحكم ، ولكن كانت المحركات ثقيلة مما جعلها تبدو تجربة فاشلة نوعًا .
في عام 1884، تم استخدام محرك كهربائي يزن 44 كيلو جرامًا، ويعمل بالبطاريات، ولكن هذا الاختراع فتح الأبواب أمام تقنية أوسع وهي طيران الزوبعيات فوق المحيط الأطلسي، ولذلك أصبح هذا المحرك هو الذي جعل الطائرات تتمتع بميزة تنافسية عالية مقارنة بالمناطيد .
المناطيد الحديثة
استخدمت المناطيد الحديثة في الطيران التجاري قبل الحرب العالمية الثانية، ولكن حوادث التحطم ازدادت بشكل كبير، مما أدى إلى تقليص استخدامها في هذا النطاق. واقتصر استخدام المناطيد على مجالات الرياضة والبحث العلمي. في مايو 1931، استخدم أقوست بيكارد ومساعده بول كيبفال المنطاد لدراسة الأشعة الكونية وحققا رقما قياسيا في ارتفاع المناطيد، حيث وصلوا إلى ارتفاع 16000 مترا في الجو .
تم عبور أول منطاد للمحيط الهادي بين عامي 1978و1999، حيث أقلع المنطاد من سويسرا وكان على متنه بارتراند بيكارد وبراين جونز، وتم الهبوط في مصر بعد قطع مسافة تبلغ 46،759 كيلومترًا خلال فترة 19 يومًا .