علمی بازگشت زیپلنها به آسمان

[MILAD_A]

[h=2][/h] با این که دیگر مرد کاملی بود، اما هنوز نگاه کردن به شعلههای آتش افسونش میکرد. ایستاده بود جلوی دستگاه خشککن کارخانه کاغذسازی خانوادگیشان که یکی از صنایع پیشرفته فرانسه قرن هجدهم بود و داشت به رقـ*ـص زیبای آتش نگاه میکرد که ناگهان پرواز یک پاکت کاغذی، خیالش را به پرواز درآورد.



انبوه پرسش ها به مغزش هجوم آورد که مهم ترین شان دلیل پرواز این پاکت کاغذی برای فرار از آتش بود. او که دوازدهمین فرزند یک خانواده صنعتگر 18 نفره بود از همان نخستین روزهای زندگی آموخته بود گوشه دنجی برای خود دست و پا کند و حالا این گوشه دنج شده بود آزمایشگاه او و برادرش جک مونت گلفیر که تلاش می کردند دریابند، چرا اگر یک پاکت بزرگ کاغذی را از دهانه رو به آتش نگاه دارند، پاکت راه آسمان را در پیش می گیرد.

جوزف و برادرش بعد از آزمایش های فراوان به این باور رسیدند که عنصری اسرارآمیز در دود حاصل از سوختن هیزم وجود دارد که اگر حجم داخلی یک پاکت سبک را پر کند، می تواند آن را به آسمان ببرد. جوزف آن را گاز مونت گلفیر نامید و پاکت های آنها بتدریج بزرگ تر شد تا جایی که دیگر در گوشه دنج آنها جا نمی شد.
چنین شد که برادران مونت گلفیر برای نخستین بار پرواز با بالن را اختراع کردند و خیلی زود بزرگ ترین رویای بشر به واقعیت پیوست و پرواز بر فراز آسمان به تفریحی لوکس و گران قیمت و صدالبته خطرناک تبدیل شد.
از آن زمان تا وقتی هواپیما به خدمت گرفته شود، پرواز با وسیله سبک تر از هوا، تنها گزینه ماجراجویانی بود که پایشان روی زمین بند نمی شد.

قانون شناوری​

چند صباحی پس از نخستین پرواز برادران مونت گلفیر که فکر می کردند برای به پرواز درآوردن بالن های کاغذیشان باید دود زیادی تولید کنند، دیگر بر همه معلوم شده بود که سبکی هوای داغ نسبت به هوای اطراف عامل اصلی پر کشیدن بالن هاست.
وسایل پرنده سبک تر از هوا از یک قانون فیزیکی خیلی ساده، اما بسیار حیاتی که اصل ارشمیدس یا قانون شناوری نیز نامیده می شود، پیروی می کند.

نکته:پس از حدود 80 سال حالا بشر بار دیگر گوشه چشمی جدی به صنعت ساخت وسایل پرنده سبک تر از هوا دارد.کمپانی بزرگ لاکهید مارتین پس از سال ها تلاش برای ساخت پیشرفته ترین پرنده های سیاره زمین مشغول ساخت پرنده ای عجیب به کمک یک فناوری قدیمی است

قانون شناوری می گوید اگر جسمی را در یک سیال مثل آب یا هوا غوطه ور کنیم به گونه ای که وزن جسم از وزن آن بخشی از سیال که جسم موردنظر ما جای آن را گرفته است، سبک تر باشد از طرف سیال نیرویی به طرف بالا به جسم وارد می شود که معادل اختلاف وزن بین آن دوست.

مثال ساده این قانون را همه ما موقعی که تلاش کرده ایم توپی را با خودمان به عمق استخر ببریم، تجربه کرده ایم. وزن توپ پر از هوا از وزن آبی که توسط توپ جابه جا می شود، خیلی کمتر است و به همین دلیل آب تلاش می کند توپ را به سطح آب ببرد.

قانون شناوری با همه سادگی ذاتی خود در زندگی روزمره ما نقش بسیار مهمی دارد. مثلا همین قانون باعث می شود آب موجود در کف یک قابلمه وقتی داغ، منبسط و طبیعتا سبک تر می شود، به بالای سطح دیگ حرکت کرده و آب سرد و سنگین جای آن را بگیرد.
همین حرکت ساده است که باعث توزیع یکنواخت گرما در قابلمه شده و جلوی سوختن خورش قرمه سبزی خوشمزه شما را می گیرد.

هواپیما و بالگرد وسایلی سنگین تر از هوای اطراف خود هستند که برای بلند شدن از سطح زمین به تولید نیروی بالابر احتیاج دارند. در هواپیما این کار با سرعت گرفتن و گذر باد از زیر و روی بال تامین می شود و در بالگردها این مهم با چرخش سریع ملخ هایی بزرگ محقق می گردد. اما در بالن ها کل جسم پرنده در مقایسه با حجمی که اشغال کرده از هوا سبک تر است و به همین دلیل بدون صرف هیچ انرژی به آسمان پر می کشد.

هیدروژن، ناجی یا ویرانگر؟​

از وقتی پرواز با بالن ها متداول گردید و کار کارخانه های بالن سازی به قول معروف سکه شد تا سال ها تنها عامل این گونه پروازها مشعل های زغالی یا نفتی بود تا این که کم کم سر و کله گاز هیدروژن و بعد هم هلیوم پیدا شد.
هیدروژن سبک ترین ماده ای است که ما می شناسیم و راستش را بخواهید از نظر شیمیایی ساخت ماده ای سبک تر از آن امکان ندارد.

سبکی ذاتی این گاز باعث می شد پرواز بالن ها یک مرحله جدی تر شده و بسیاری از تجهیزات تولید حرارت که خیلی هم دست و پا گیر بودند از فرآیند ساخت و نگهداری بالن ها حذف شود. اما هیدروژن علاوه بر سبکی، یک ویژگی دیگر نیز داشت که کار پرنده های سبک تر از هوا را برای همیشه یکسره کرد.

هیدروژن برای ترکیب با اکسیژن و آتش گرفتن به بهانه خیلی کوچکی که می تواند جرقه ناچیزی باشد، نیاز دارد. آتش سوزی های پی درپی و مخصوصا فاجعه انفجار یک زیپلن غول پیکر مسافربری به نام هیندنبرگ ـ که باعث مرگ 36 نفر شد ـ در کنار توفیق روزافزون هواپیما ـ که در آن روزگار سال های نخست روزگار پرافتخار خود را طی می کرد ـ باعث شد تا پرونده ساخت پرنده های سبک تر از هوا برای مدتی بسته شود؛ مدتی که لازم بود فناوری ها آنقدر پیشرفت کنند که دوباره بتوان شاهد پرواز غول ها در آسمان شد.

بازگشت بالن ها​

هنوز مدت زمان زیادی از خبر هیجان انگیز سفر فلیکس بامگارتنر، ماجراجوی اتریشی به ارتفاع 40 کیلومتری و پرش آزاد او به سمت زمین نمی گذرد. این مرد جسور سفر ماجراجویانه خود را سوار بر یک بالن قرن بیست و یکمی به انجام رساند. بالنی که برای پرواز در ارتفاعات خیلی زیاد طراحی شده بود. این تنها خبر جالب این روزها درباره صنعت ساخت وسایل سبک تر از هوا نبود.

حالا مشخص شده پس از حدود 80 سال بشر بار دیگر گوشه چشمی جدی به صنعت ساخت وسایل پرنده سبک تر از هوا دارد.
کمپانی بزرگ لاکهیدمارتین ـ که یکی از شرکت های پیشرو در زمینه ساخت انواع هواپیما و بالگرد است ـ حالا و پس از سال ها تلاش برای ساخت پیشرفته ترین پرنده های سیاره زمین مشغول ساخت پرنده ای عجیب به کمک یک فناوری قدیمی است.

کشتی هوایی 791-P این شرکت ترکیبی از بالن های برادران مونت گلفیر فرانسوی و ایده بی نظیر هواپیماهای برادران رایت آمریکایی است؛ یک دورگه مدرن با ظاهری غول آسا که می تواند حداقل 20 تن محموله را در هر منطقه ای از جهان بار زده و در سخت ترین محل های فرود که فکرش هم ترسناک است به شما تحویل دهد، آن هم در شرایطی که با توجه به سرعت 150 کیلومتر بر ساعت آن هیچ عجله ای برای فرود ندارد. 791-P می تواند سه هفته پشت سرهم پرواز کند. این بالن هیبریدی دیگر واقعا یک پرنده سبک تر از هوا نیست.

مخازن بزرگ مملو از گاز هلیوم که به این پرنده ظاهری عظیم و مهیب داده است بخش قابل توجهی از نیروی بالابر موردنیاز را تامین می کند و برای تامین بخش اندک باقیمانده، 791-P مجبور است همچنان مثل هواپیما کمی روی باند سرعت گیرد. صد البته که سرعت و مسافت مورد نیاز برای کنده شدن این کشتی هوایی هیبریدی خیلی کمتر از یک هواپیمای معمولی است.