..هي الطائرة العملاقة Aالإيرباص380
طائرة الركاب الأكبر في العالم، وتزن تقريبا نصف ما تزن طائرة بوينج747
ولكن صناعة الأكبر خلق تحديات غير مسبوقة لمصمميها الأوربيين
..كانوا بحاجة لنهج جذري جديد لتصميم الجناح
إما ذلك أو إعادة بناء معظم مطارات العالم
..رائدة السماء المعجزة
إنها محمَّلة بأحدث التكنولوجيا المتطورة
ويعود وجودها لإبتكارات وإختراعات غير متوقعة
هذا مجرد زجاج
هذه روابط هندسية ممتدة من صاروخ القرن الـ19
إلى قوس المغول القديم
..ومن عبقرية تحليق النسر
!إنظر لهذا، هناك
إلى مضخة دراجة بسيطة
..ما عسى ذلك أن يقدم لتكنولوجيا الطيران المتقدمة
!؟Aلطراز الإيرباص380 نحن على وشك معرفة ذلك
ريتشارد هاموند روابط هندسية
إيرباص007، جاهزة للإقلاع، 290 درجة، 8 عٌقد
والمعروفة أيضا بالطائرة العملاقة ،Aهذه هي الإيرباص380
Aأنطلق في رحلة لكشف الروابط الخفية لـ 380
إلى الأفكار النيِّرة من كافة أنحاء العالم وعبر التاريخ
أنا بصدد الكشف عن الروابط الهندسية وراء أكبر طائرة شهدها العالم من أي وقت مضى
لا تملك سوى الذهول من حجم الشيء الهائل
..هي الطائرة الوحيدة من حيث مقاعد الركاب التي تشغل طول جسم الطائرة
من الأمام إلى الخلف وعلى الطوابق السفلية والعلوية
الحجرات بعرض 6.5 متر
!هذا هو عرضها
وبطول 50 متر
إنها ضخمة
يمكن أن تحمل 853 راكبا Aالـ 380
أكثر بـ 35%عن أقرب منافسيها
إنها كبيرة، كبيرة جدا
الأجنحة ضخمة ، يمكن لـ 70 سيارة عائلية أن تُصفّ على كل واحد
ولكن إذا كانت الأجنحة طويلة جدا؛ فيمكن أن تسبب مشكلة
..من البديهي أن أكبر طائرة في العالم
ستكون بحاجة لأكبر أجنحة في العالم وتكون ضخمة للغاية
إجمالي طول جناحيها يبلغ تقريبا طول ملعب كرة القدم
عليهم توفير قوة رفع كافية لحمل 560 طن من الناس والمعدات من الأرض
..ولكن صدق أو لا تصدق،إذا بنيت هذه الأجنحة بتصميم تقليدي؛
فإنها يجب أن تكون أطول من ذلك، ولن تناسب معظم مطارات العالم
!فليس من المعقول أن تكون قادرا على الطيران، ولكنك لا تعلم إلى أين ستطير
هناك قيود دولية للحد الأقصى لحجم الطائرات
لتجنب التصادمات أثناء تجول الطائرات في المدرج
الحد الأقصى لطول الجناحين هو 80 متر
..يجب أن تكون قصيرة بما يكفي لتوافق القوانين Aجناحي 380
ومع ذلك، يجب صنع قوة رفع كافية لرفع أكبر طائرة في العالم
عثر مصممي الإيرباص على حلاً رائعا مستوحى من مملكة الحيوان
ولكن كيف فعلوا ذلك؟
أنا على وشك إتخاذ الخطوات الأولى في تحقيقي
..مهندس الطيران دكتور بيتر بارينغتون
يعتقد أنه يجب علي الإطلاع على كيفية خلف قوة الرفع في تصميم الجناح
وأفضل مكان لفعل ذلك هو في نفق الرياح الخاص به في جامعة كينغستون في لندن
أعطاني ييتر مولدة دخان يدوية حتى أتمكن من جعل تدفق الهواء مرئيًا
إذًا، بيتر، كيف يعمل هذا؟ وكيف ممكن أن يساعد على تفسير ذلك؟
..حسنا، الشيء الأساسي هو أن الجناح يكون بشكل مقطع عرضي
وهذا يساعد على ثني الهواء حول الجناح
الجناح قادر على جعل التدفق يكون بشكل أسرع في الأعلى عن ما يذهب في الأسفل
شكل الجناح صُمم ليكون تحرك الهواء أسرع في الأعلى عنه في الأسفل
..ونتيجة لذلك؛ الهواء أعلى الجناح يكون تحت ضغط منخفض عن المعتاد
..وبالتالي فإن الضغط العالي تحت الجناح يعمل على الدفع للأعلى
ورفع الطائرة بأكملها
..قد شعرتَ بأنَّ الرفع والطيران
هو مجرد دور شكل الجناح، هذا كل ما يمكنه القيام به
بنفس سلاسة عبور الهواء يكون رفع كل الاتجاهات على طول الجناح
أو تقريبا على طول المسار
بيتر بصدد أن يظهر لي أن الأجحنة التقليدية يكون لها جوانب سلبية خطيرة
..إذا قمت بالتحرك بهذه الطريقة قليلا
نرى ما يحدث عندما تتقدم قليلا إلى الحافة
..أقرب قليلا
إلى طرف الجناح- نعم تمامًا-
تذهب هناك
يبدو عبور الهواء على طرف الجناح مختلفا تماما
..بدلًا من عبور منتظم ومستمر
هناك دوامة هواء متصاعدة
يطلق عليها دوامة طرف الجناح
..إرتفاع ضغط الهواء تحت الجناح يسبب تسرب حول
طرف الجناح ويدفع السطح العلوى للأسفل
..الـ 5% الأخيرة من الجناح حقا لا تقدم لك شيء
إنها لا تُحدث رفعا كافٍ
..الدوامة تعني أن طرف الجناح لا يقدّم أي رفع
لذلك من الضروري حقا أن يكون الجناح أطول مما هو عليه
وهذا للطائرة العملاقة مشكلة فائقة الحجم
على مصممي الإيرباص إيجاد طريقة لتقليص أجنحتها وصولا إلى المقاس
وهي القصة التي تكشف سر التحليق كالطير
..في المرحلة المقبلة من تحقيقي، إلتقيت بخبير آخر في قيادة الديناميكا الهوائية
ولكني سمعت أنه صعب الإرضاء قليلا
"اسمه "القوزاق
إنه نسر السهول
نوع سُمي بإسم السهول الواسعة الممتدة من سهول آسيا الوسطى
..سأكون صادقا، أنا إلى حدٍ بعيد
أقصد أنه كبير، ومظهره مثير للإعجاب
القوزاق كاسح بحجم الطبيعة
Aونمط حياته يعطيه مشكلة مماثلة لـ380
لقد ذهب، لقد ذهب
ليرتفع عاليا أعلى السهل بحثا عن الطعام يحتاج لتيار هوائي دافيء
إرتفاع عمود هواء دافئ بعرض نحو 20 متر
فجناحيه لا يمكن أن تكون طويلة جدا Aولكن مثل الـ 380
وإلا فإن دائرة دورانه ستخرجه من مجال التيار الدافيء
..لذلك جناحيه تكيفت تماما
مع الحد الأقصى للرفع بالحد الأدنى من الطول
واليوم وافق على المشاركة في تجربة غير اعتيادية
خبير علم الحيوان في جامعة أكسفورد، جراهام تايل سوف يريني
..تماما كيف يتعامل القوزاق مع دوامة طرف الجناح
بتصوير جناحيه أثناء طيرانه هذه كاميرات فيديو لاسلكية صغيرة-
لذلك ستـتمكن من تثبيت الكاميرات عليه
نعم ولكن هذا صعب بعض الشيء- ماذا تفعل مع تلك؟- أحاول وضعها على ظهره-
مدربو القوزاق يساعدونه في ربط كاميرا النسر
والآن هو جاهز لإلقاء نظرة عن قرب
حسنا
..مع القليل من الحظ، ما نأمله هو
أن تشير الكاميرات على طول الأجنحة، أليس كذلك؟
هذا صحيح
وبذلك قد يمكننا حقا رؤية كيف يعملون وماذا يفعلون
إنه أمرٌ رائع حقا
إنه يطير في الإتجاه الصحيح، إنظر قد ذهب هناك
نعم نعم نعم هناك قد ذهب، هناك قد ذهب
نعم، هذا جميل
القوزاق يتوجه إلى البحر الواسع هناك
الآن حان مشاهدة البث من كاميرا النسر
هناك يمكنك أن تراه، بالفعل على طول الجناح
أهذا ما نبحث عنه؟- نعم هذا ما نبحث عنه-
القوزاق يمكنه التلاعب بالريش على أطراف جناحيه
للوصول للإرتفاع الأقصى، يقوم بلفهن للأعلى حتى تصبح عمودية تقريبا
هذا هو المفتاح للتخلص من دوامات طرف الجناح للطيران بكفاءة عالية
عندما يحلق في التيارات الدافئة
ما سنراه أن الأجنحة ذات عبء ثقيل طوال الوقت
وعندما يحدث هذا، فإن ريش طرف الجناح يلتف للأعلى طوال الطريق من خلال دورانه
إنه يعطل الدوامة التي تتحرك حول طرف الجناح- هذا صحيح-
(القوزاق يستخدم ريش الطرف ليخلق ما يسمى الجُنيح (الجناح الصغير
..هذا التكيف الطبيعي يعمل كحاجز ضد الدوامة
يعرقل مسار الهواء عندما يحاول المرور حول أسفل جناحه
لذلك هو لا يحتاج لأجنحة طويلة؛ فأجنحته القصيرة أكثر كفاءة لتقوم بالمهمة
والسؤال هو: هل يستطيع المهندسون القيام بنفس براعة أجنحة هذا الطائر؟
..في تجارب نفق الرياح، المهندس بيتر بارينغتون يبين لي
كيف تتأذى أجنحة الطائرة من تصاعد الدوامات على طرف الجناح
الآن نحن نخطط لحل المشكلة
"هذا التعديل مستوحى من ريش طرف جناح النسر ويسمى "الجُنيح
وكما هو متوقع، لدى الجسم الرئيسي للجناح سلاسة في مرور الهواء
عندما تصل للطرف؟
ولكن هنا عند طرف الجناح، تستهلك لتكون تصاعد الدوامة
ماذا ترى؟- لا يوجد دوامة-
..الآن هو سلس، الدوامة تحاول أن تلتف حول طرف الجناح
لتجد أن طريقها سُدَّ بواسطة الجُنيح
..لذا هو بهذه البساطة
الأساس أن الحاجز يوقف الهواء أن يذهب هنا وهناك تمامًا-
ونتيجة لذلك، نحن إستعدنا إمتداد الجناح
وفي الواقع، أن الدوامة قد دُفِعت من طرف الجناح إلى الجزء العلوي من الجُنيح
..وبالتالي فإن كامل سطح الجناح المبتكر يُحدث الرفع الآن
بنحو فعال بنفس وضع الجناح الأطول
هذا ما كان يقوم به النسر
..في الواقع لو كان لدينا مثل تطور النسر
يمكن أن نحصل على أصغر من هذا قليلا
..يمكن صنع الجنيحات عمودية تقريبا لجعل إجمالي إمتداد الأجنحة
للحد الأدنى تماما مثل أجنحة النسر
لذلك تبين أن النسور جيدة حقا في الطيران
جيدة للغاية
..ريتشارد ويتكمب، الموجود على يمين الصورة
كان رائد الطيران، الذي لاحظ الأهمية الحيوية لجُنيحات النسر
..خلال السبعينات، كمهندس طيران في
مركز أبحاث الطيران التابع لناسا في ولاية فرجينيا، أحدث تغييرا كبيرا في تصميم الجناح
..أثبتت برامجه حول إختبار الدخان، لسلاح الجو الأمريكي، أن
الأجنحة التقليدية تأذت من دوامات طرف الجناح
..طائرة النقل العملاقة ،KCولكن في إختبارات الطيران واسعة النطاق على بوينغ135
كشف ويتكمب حله الرائع
..%أثبت أن إضافة الجُنيحات سيزيد الكفاءة بـ 7
وفي المقابل توفير للوقود؛ لأن المحركات لا تحتاج لبذل شغل كبير
من الأرض Aبعد ما يقارب الـ 30 عاما، ستلعب الجُنيحات دورًا حيويا في إقلاع الـ 380
إنه من الصعب أن نصدق أن هذه التعديلات الصغيرة جدا في الأجنحة من الممكن أن تحدث فرقًا كبيرا
ولكن بدونها، ستحتاج الأجنحة لزيادة طولها 3 أمتار لتحقق الإرتفاع نفسه
بفضل الجُنيحات، تم تقليل طول الجناح إلى 79.8 مترا
ملتزمة بالقيود المسموح بها داخل المطارات بفارق 20 سم
..ووراء التكنولوجيا جذور تعود للطيور
ولكن بعد ذلك ستعتمد على الطيور لمعرفة شيئا أو اثنان حول الطيران
..أكبر طائرة في العالم حُفظت
بواسطة واحدة من إبتكارات الطبيعة الأم
ولكن حل مشكلة يخلق مشكلة أخرى
ولكن ما أن تدخل هذه الطائرة العملاقة الخدمة، كيف ستحافظ على تكاليف تشغيلها للحد الأدنى؟
شركات الطيران القاسية تحصي كل كيلو
الوزن الزائد يسبب حرق المحركات لوقود إضافي ثمين
على نظام غدائي صارم Aلذلك يجب أن تبقى الـ380
..وهنا في خط التجميع النهائي
لقد حصلت على فرصة فريدة لرؤية سطحها الخارجي وهيكلها
..في العادة، نحن لا نرى هذه الأشياء
..لأنها مخفية خلف السجاد والجدران الداخلية والكراسي
وكل الأشياء المريحة التي نتوقعها
..ولكن الآن، نرى هذا الهيكل
..وتركيب هذا الشيء. أنا متأثر
أعتقد أن الشيء الوحيد الآخر الذي صنعه البشر وبهذا الحجم هو مباني بجدران صخرية سميكة
ولكن هنا، بدون كل هذه الأشياء البلاستيكة، يمكنك أن ترى
يجب أن تكون قاسية جدا، ولكنها تبدو، لا أريد قول ذلك، هشة
..يجب أن يكون خفيف بقدر الإمكان Aحتى السطح الخارجي لـ 380
ويغطي مساحة السطح بحوالي أكثر عن 3000 متر مربع
..A380 لذلك فإن التحدي لمهندسي الـ
الحفاظ على وزنها لأدنى حد ممكن دون جعلها هشة جدا
..لمعرفة كيف فعلوا ذلك، سيأخذني إلى قرونٍ مضت
..A380 إلى الفكرة الرائعة التي ربطت الـ
مع القوس المغولي القديم والقاتل
ولكن أولا، أنا أتيت إلى هذه القاعدة المهجورة التابعة للقوات الجوية في شرق إنجلترا
لأقوم بإختباري للمواد خفيفة الوزن
..بول هوغ، مهندس مواد من جامعة لندن، سيكون مرشدي
..واقترح أن تكون نقطة البداية مع المادة
..التي توجد في كل طائرة، من الإخوان رايت وحتى المكوك الفضائي
الالومنيوم، مادة خفيفة الوزن للغاية
هذا اللوح سمكه 1.9 مم
هذا النوع النموذجي من الألومنيوم الذي تجده في الطائرة الفعلية
إنه من فئة الألمنيوم الذي يدخل في صناعة الفضاء - قمنا بتجهيزه ليمثل الطريقة التي يتم تركيبه فيها على جسم الطائرة -
مع هذا النوع من تركيب الإطار- وحوله هذا الإطار-
أهذا هو الأنسب عادة؟- نعم النموذجي الأنسب-
بول لديه تجربة غريبة جدا في الإعتبار
لقد جلب مدفعية ثقيلة
،مع بعض الذخيرة الغير عادية الدجاج
هذا اختبار مشابه جدا لإختبار محركات الطائرات وشفراتها - أهو كذلك؟ - نعم -
في صناعة الفضاء والطيران نستخدم مدافع الدجاج لمحاكاة اصطدام الطيور بسرعة كبيرة عند الإقلاع
إنه إختبار حيوي لقوة سطح الطائرة الخارجي
..جسم الطائرة ممكن أن يسبب ضغط عميق على الحُجرة
خانق للركاب
..أو الإصطدام بالطيور قد يدمر الجناح
ويرسل الطائرة خارج السيطرة
أي دجاجة..؟ - التي في المقدمة؟ - لا أعرف -
كيف نختار من هذه الدجاج؟ هذه؟ - نعم هذه -
نعم - إنها تستحق ذلك -
هذا الشيء سيصبح مفتت تماما، أليس كذلك؟
لم أفكر في ذلك، نعم إنه كذلك
تم حشو الدجاجة
النموذجية Aبول جهز بندقية الدجاج لتطلق مثل سرعة إقلاع الـ 380
هذا سيكون تصادم بـسرعة 180 ميل على الساعة
..الآن، التوصيل
الآن هذا نشط
ولكن، من الذي سينجو، الدجاجة أم الألمنيوم؟
4، 5
1،2،3 إطلاق
أوه
حسنا، لقد كان أمرا سيئا للدجاجة
أنا مندهش
إنها مشوهه قليلا
ولكم من المؤكد أنها أبقت نفسها متماسكة بشكل جيد
هناك إنبعاج، ولكن لا يوجد ثقب كارثي
..ولكن على أكبر طائرة ركاب بالعالم
توفير الوزن ضرورة أساسية
ماذا لو إختبرنا ألومنيوم أقل سمكًا، سمكه 0.9 مم فقط؟
هذا من أجل توفير الوزن- بالتأكيد-
قررنا أن الأشياء الثقيلة المستخدمة، ذات وزن عالي
هذا ما لدينا- دعنا نرى ما سيحدث-
ولكن هل ستنجو؟
..!إنظر لذلك
أعني، مباشرة من خلاله
!فقط ذكّرني، نحن لم نستخدم رقائق خبز هنا-
ذلك شيء حقيقي-
ما هي النتيجة المتوقعة؟ ما هو السبب لذلك؟ لماذا لم يصمد أمام ذلك؟
بالتأكيد يعود للسمك
..لقد أصيبت بكمية معينة واستسلمت لها
ومع وجود مادة أنحف، أنت توسع الحدود التي تستطيع تحمّلها
فتحة كبيرة، هذا ليس بالشيء الجيد لجسم الطائرة
..الألومنيوم الأرق قاسي بما يكفي
..لصنع سطح الطائرة الخارجي
ولكنه ليس قوي بما يكفي لتحمل السرعات العالية
إنه ينحني، ثم يتمزق تماما مثل الورقة
..لا يوجد طائرة يمكنها المجازفة بكارثة مماثلة
على متن رحلة محملة بالركاب
..ولكن مصممي الإيرباص وجدوا وسيلة لجعل الألومنيوم أقل سمكا
وفي الوقت نفسه قوي بشكل لا يصدق
وهنا الدور الذي لعبه القوس المغولي
..في القرن الـ 12، إمبراطور المغول جنكيز خان
..وضع نصب عينيه السيطرة على العالم
وخطط لتدمير أعدائه بالرماية
هذا هو القوس الطويل، وهو سلاح قوي للغاية، ومصنوع من قطعة واحدة من الخشب
ويجب أن يكون الخشب قويا بما يكفي لتحمل قوة الإنحناء الثقيلة لوزن جسم الرجل
..ولكن لغزو العالم، جنكيز خان بحاجة إلى القوس الذي يمكن إطلاقه من على صهوة الحصان
من قبل راكبي الخيل في جيش كثير التنقل
..أنا على وشك معرفة سبب تلك المشكلة
مع صانع أقواس الرماية التقليدية، ستيف روز
..أستطيع أن أرى كيف يعمل المبدأ أو النظرية، فكما تعلم، سلاح مع حصان متحرك أمر فعال
ولكن علميا، كيف يحدث في الواقع؟ كيف يمكن أن أقتل شخصا بهذا وأنا جالس على هذا؟
.. للحصان الطلقة الأولى هنا، عندما تأتي من الجانب الأيسر
لذا، هنا الأولى، الثانية، الثالثة، وحتى الرابعة
إذًا اسمح لي فقط محاولة تجربتهن
المعذرة
،إذا كنت بحاجة لشيء واحد فهو سلاح محكم
لقد إلتوت ذراعي الآن، لا أستطيع
!وأستطيع أن أجزم أن الأقواس الطويلة هي ليست ذلك السلاح
وبالتالي فإن المشكلة مع الأقواس الطويلة لهذه المهمة هي طولها
..إذًا ماذا سيحدث لو حاولت صنع قوس أقصر وبنفس الكفاءة
من قطعة واحدة من الخشب؟
إذًا، سأعطيك قوس أقصر- أشكرك-
وبعض المعدات الواقية
حسنًا، هذا لم يعمل على الإطلاق
..وهنا السبب، عندما يتم سحب القوس، فإنه يتمدد بالخارج
ويصبح أطول عن ذي قبل
ولكنه ينضغط بالداخل، ويصبح أقصر عن ذي قبل
وبالتالي فالقوس ينبغي عليه التعامل مع قوتين مختلفين في نفس الوقت
مع القوس الأقصر، الإنحناء أكبر بكثير
والخشب ليس قويا بما يكفي
لذلك؛ جاء المغول بالفكرة الرائعة
إذا كانت هناك قوتين مختلفتين، فإستخدم مادتين مختلفتين
هذا قرن، قرن جاموس، هذا النوع الذي قاموا بإستخدامه
قطعة من هذا، والتي هي قاسية جدا ولا تتضرر إذا سحقت
...ويمكنها التغلب على ذلك بصورة ممتازة، وفي الجزء الخارجي
طبقة من العصب مثل هذه، وهي مناسبة كي تتمدد، وفي الواقع أستطيع كسرها قليلا
هذا العصب يأتي من أوتار الساقين الخلفيتين للغزلان، وأليافه مرنة للغاية
الخصائص المجتمعة للقرن والعصب تصنع سلاحا واحدا مثاليا
..في الواقع، أنت تربط العصب في هذا الجزء من القوس، الجزء الخلفي للقوس
وتقوم بوضع صفائح القرن في الجزء الداخلي للقوس، في البطن
ومن ثم سيكون لديك قوس قصير جدا مع الحصول على نفس السحب
إذا كنت قد فعلت ذلك بقطعة خشبية واحدة مثلما فعلت أنا- رأيت النتائج-
وهذا يمكن أن تسحبه ويأخذ تقوّس كبير يمكنك أن تشعر به
..مع قرن الجاموس في الداخل والعصب في الخارج
يمكن للقوس التعامل مع الضغط والتمدد في نفس الوقت
أنه مثل المطاط
كانت الأقواس المغولية قصيرة بما فيه الكفاية للإطلاق من على ظهر الخيل
وقوية بما يكفي لضرب أهداف على بعد 300 متر
لم يطور المغول سلاح عظيما فحسب، وإنما مفهوما عظيما: المركب
تأخذ مادتان، ذوات خصائص مفيدة، وتضعهما مع بعض، لتصنع شيء أفضل بكثير
مثلما قال جنكيز خان: إنه أمرٌ سهل، بمجرد أن تعرف الطريقة
نرجع بسرعة للأمام إلى القرن 21
مصنوعة بمركب من مادتين Aهذه الأجزاء من السطح الخارجي لـ380
..مثل قرن الجاموس في القوس المغولي، ألومنيوم خفيف الوزن
يوفر الصلابة ولكن مع الاصطدام الحاد سوف ينحني ثم يتمزق تماما
إنه بحاجة لمادة أخرى، مثل العصب في القوس المغولي لإعطائه قوة إضافية
وقد أعطاني بول هوغ إقتراح مدهش
الزجاج
..حسنا، لقد إنكسر، بالتأكيد، ولكن قل لي
أعرف أنه سينكسر، ولكن أخبرني لماذا إنكسر، وكيف إنكسر
إنها مادة هشة لذلك تشوهت، والشقوق إنشرت
وبعضها إنتشر للخارج، وبعضها تكونت هنا
مثل ورقة عادية من الزجاج هشة للغاية
يبدو واضحا تماما، ولكنه في الواقع تمزق بالشقوق المجهرية
الاصطدام المفاجيء أحدث شقوق متموجة عبر كامل الصفحة
،لا يمكنك بناء طائرة من هذه المادة ..ولكن أنا على وشك أن أكتشف أن
هناك طريقة لصنع زجاج قوي بما يكفي للنجاة من إنفجار قنبلة
،إنظر لهذا بول بصدد أن يريني نوع خاص من الزجاج
إذًا علي فقط أن أضع هذا هناك- نعم، ضعه في اللهب-
حرّكه مرة أخرى نحو رأس اللهب، استمر بالتدوير لتوزيع الحرارة
الزجاج يصبح سائلا عند درجة 1500 درجة مئوية
سوف تشعر أنه يبدأ بالليونة، ونوعا ما قليلا من المرونة
إنه ينثني- هيا لنذهب الآن- حسنًا-
لا زلنا متصلين
انظر لهذا، لا زال الخيط متصل
قد لا تكونوا قادرين على رؤية ذلك، ولكن نحن لا نزال متصلين بالزجاج
هذا هو
هنا نذهب- هذا مجرد زجاج- إنه مجرد زجاج-
،إذًا هذا زجاج خالص الزجاج العادي الذي قمنا للتو بلفه مرة أخرى
لماذا يفعل ذلك؟
..إنه أرق لذلك هو أكثر مرونة ولكن
..لا يحصل له عيوب وشقوق على السطح، لذلك
تستطيع لفه بدون أن ينقطع
هذه هي الألياف الزجاجية، وهي مختلفة بالنسبة للزجاج العادي بدون وجود شقوق، وقوية بشكل لا يصدق
إنها أقوى بحوالي 6-10 أضعاف عن الفولاذ
لو كان هذا سلك من الفولاذ أو شيء آخر- ..فإنه سيستطيع حمل حوالي 6-10 أضعاف-
ما يستطيع حمله سلك الفولاذ
أنا منبهر من هذا الشيء
هذه الألياف الزجاجية يمكن أن تُنسَج كالمنسوجات؛ لتصنع صفائح من المواد
المرحلة التالية هي إضافة المادة الصمغية السائلة
عندما تجف،نلصق الألياف مع بعضها البعض؛ لنصنع الزجاج بتكوين أقوى
الألياف الزجاجية
دعونا نرى هل يمكن لهذه النافذة أن تتحطم
مطرقة سوف أضربها
هذه الضربة قد تحطم الزجاج- نعم أعتقد ذلك، حاول مجددا-
لا تخجل، أعطه ضربة جيدة
الألياف الزجاجية توفر القوة
الألياف قد تتكسر كلا على حدة، ولكن الشقوق لا تنتشر من واحد لآخر
إنها صلبة بشكل مذهل- نعم-
والألياف الزجاجية تصبح أكثر صلابة عند دمجها في مركب مع الألومنيوم
الذي يسمى بـ الألمنيوم المقوى بالزجاج، أو "جلير" كاختصار
المادتان تدمجان مع بعضهما في طبقات
يوفر الألومنيوم الصلابة مثل قرن الجاموس في القوس المغولي
والألياف الزجاجية مثل العصب في القوس المغولي، توفر القوة التي يفتقر إليها الألومنيوم
إذًا كيف سيمكن لجلير مواجهة بندقية الدجاج المخيفة؟
هل ستوقف الألياف الزجاجية، الشقوق من الإنتقال من طبقة الألومنيوم لأخرى؟ هذا ما نريد أن نراه
لا يوجد ضغط هنا ولكنها بنفس سمك الألمنيوم الذي اخترقته سابقا
نحن نأمل ذلك.. أشعر وكأنها قابلة للكسر بالنسبة لي
كما أنها خفيفة بشكل مذهل
القوس القصير المصنوع من مادة واحدة سوف ينحني ثم ينكسر
ولكن القوس المركب يصمد
السطح الخارجي لطائرة، المصنوع من مادة واحدة ينحني ثم يتمزق
هل يمكن للسطح الخارجي المركب أن يصمد أمام الإصطدام؟
جئت لأرى حصيلة عملنا في إطلاق الدجاج هنا
لأنني حقا أريد أن أرى ماذا سيحدث عندما يضرب الدجاج الجلير
هل سينحني؟ أريد معرفة ماذا سيحدث له
هل أنت مستعد ريتشارد؟- نعم، أعتقد ذلك-
1..2..3
حسنا، إنه ليس أمرا لطيفا أن تكون على مقربة من دجاجة سريعة جدا، ولكن اللوح
قاوم الاصطدام ولم تخترقه الدجاجة
هناك إنبعاج ولكن الجلير قد نجا
إنه يعمل، المادتان تعملان مع بعضهما البعض بشكل أفضل عن كلا منهما لوحده- هذا مذهل-
ولكن هل تستطيع جلير الصمود أمام هجوم إرهابي مثل إنفجار هذه القنبلة؟
في اختبار إدراة الطيران الفيدرالي
وضعت متفجرة بلاستيكية في حاوية أمتعة مصنوعة من الجلير
وهذه هي النتيجة
صندوق اكتسب قوته من الزجاج
جلير مزيج مثالي للقوة العالية ،Aولمصممي الـ380
والوزن المنخفض حيوي لطائرة بهذا الحجم
Aالجلير يشكل 470 متر مربع من السطح الخارجي لـ380
..إنه أخف عن الألمنيوم بنسبة 25% وهو أحد الأسباب في أن
أكبر طائرة في العالم لديها نسبة أفضل لاستهلاك الوقود من السيارة العائلية لكل شخص
وبفضل المركبات، أي الفكرة المستوحاة من القوس المغولي
إنها صلبة بما فيه الكفاية لقسوة الطيران حتى مع طيار مبتدىء
إذا كنت تريد القيام بالتحكم الآن، ضع يدك على العصا لتكون جاهز لتولي المسؤلية- حقا؟- نعم-
ضع العصا على جهة اليمين بالكامل- هذا هو-
تشعر أنها خفيفة كالريشة
هل نقوم باستعراض جوي في أضخم طائرة في العالم؟
..ليس بمشكلة ولكن Aعندما تكون في الهواء فإن الحجم الهائل لـ380
..ولكن في المرحلة التالية من تحقيقي أخطط لمعرفة لماذا يعتبر الحجم قضية كبيرة
في مدرج المطار Aعندما لا تزال 380
هذا هو مقر شركة ايرباص في تولوز في جنوب غرب فرنسا
عش التربية لأكبر الطيور في العالم
!هذا المكان لا يصدق
كل شيء فيه واسع
خط التجميع النهائي يقارب طوله 500 متر وإرتفاعه 50 مترا
على ما يبدو هذا المبنى هائل، بحيث يُشاع عنه
أنه يمكن أن تتشكل غيومه الخاصة به بالقرب من السقف
على هذا المقياس، الإنسان يبدو صغيرا جدا ولا يكاد يذكر
الكاملة هي الطائرة الأطول والأوسع والأعلى في التاريخ حتى الآن Aطائرة 380
المخارج العليا تقف ما يقارب ال8 أمتار عن الأرض، ومن هنا تأتي المشكلة
إذا كانت هناك حالة طوارىء، فعلى الركاب عبور طريق طويل للهرب والنجاة
Aهذا هو إختبار الإخلاء لـ380
وفقا للقوانين الدولية، يجب إخلاء جميع الـ853 راكب
بإستخدام نصف الـ16 مخرج للطائرة فقط
لديهم 90 ثانية فقط، وهو الوقت المقدر للبقاء على قيد الحياة في حالة نشوب الحريق
لإنقاذ حياتهم؛ الركاب بحاجة لطريق سريع للهروب
إنهم محاصرون في قمة مبنى ذو 3 طوابق، ولا يوجد مكان آخر يذهبون إليه
لديها أكبر مزالق إخلاء في العالم Aونتيجة لذلك، الـ380
..ولكن القوانين تتطلب نفخ المزالق في 6 ثوان بحيث
أن الراكب الأول عندما يصل إلى الباب لا يسد المخارج
..والسبيل الوحيد للقيام بذلك هو إجراء إتصال مدهش بين مزلق النجاة
والجهاز الذي تم تصميمه لإسقاطه
ولإثبات ذلك، سأقوم ببناء وإختبار نموذجي الخاص لمزالق الإخلاء
وسادتي الهوائية طولها 50 مترا
..رغم ذلك، تحتاج لحوالي 8 منها لصنع نفس حجم
.A380 المزالق الخاصة بطائرة لذلك نفخها قد لا يكون صعبا جدا
هذا كيس كبير للغاية، وهو على نحو مبدئي يشبه مزلق الإخلاء
وعندما نأتي لنفخ الكيس بأسرع وقت ممكن، هناك طريقة واضحة للقيام بذلك
ينبغي أن تكون بسيطة مثل نفخ بالونات حفلة ما
نربط الكيس بأسطوانة الغاز المضغوط
وننفخه في 6 ثوان تماما وفقا للقوانين
حسنًا، هل نحن مستعدون؟
1..2..3
إنه ينتفخ
!6..5
المشكلة هي أنها ليست السرعة الكافية
بعد 6 ثوان، الكيس ما يزال ضعيف بالنسبة لوزن الركاب الهاربين إليها
العنان لسلاحهم السري Aلذلك أطلق مصممي الـ380
القوة الصاروخية
أنا أستخدم صاروخ من القرن 19 لأن التصميم البدائي
يجعل من السهل رؤية العنصر الرئيسي: البارود
..لم تكن هذه الصواريخ دقيقة جدا في زمانهم
ولكنها تنتج الكثير من الغاز، وهذا ما نحتاجه لتعبئة الكيس
كل ما عليّ القيام به هو التأكد أن الصاروخ لا يمكنه التحرك
وهنا هو، صاروخ واحد يجهز على هذه القاعدة في الخلف، أسفل هذا الأنبوب المؤدي للكيس
..من الواضح أن الصاروخ يقابل هذا الإتجاه لأنني أريد غازات العادم
تذهب إلى الكيس وليس إلى الصاروخ نفسه
إذا نثبته هنا
أحتاج ولاعة
هذه المرة، سأستخدم غاز الصاروخ كمنشط وأضيفه مع الغاز المضغوط
ولكن هل سيكون هذا كافيا لملء الكيس في الـ6 ثوان الحرجة؟
عمل رائع على النصف الأول من الكيس
ولكن ليس جيدا في النصف الثاني
بالنسبة لمزلق الإخلاء، أي شيء أقل عن معدل النفخ الكامل سيكلف أرواح
الصاروخ قدم لنا المزيد من السرعة ولكننا لم نملأ الكيس بعد
نحن بحاجة للمزيد، وللقيام بذلك إستخدم مصممي الإيرباص واحدة من هذه
تسمى السّفّاطة، ولكنها مجرد قمع
عندما يصبح القمع أضيق، غار الصاروخ يتحرك من خلاله مما يسرعه ويسبب الضغط لسحبه
وهو ما يجب أن ينتج تفريغ ويسحب هواء إضافي من المحيط لنفخ المزلق
ولكنه هل سيكون كافيا لتحويل سلاح إلى منقذ؟
إنه نجاح مذهل، إنتفخ بسهولة في 6 ثوان
ثلثي الغاز الذي ملأ الكيس هو الهواء النقي الممتص بواسطة السّفّاطة
وهكذا تنقذ الناس بالقوة الصاروخية
إنه يعمل، من الواضح أنه يعمل
..ربما يكون عديم الجدوى كسلاح في الحرب
ولكن تبين أنه يمكنه إنقاذ الأرواح
في 4 ثوان، أي أقل بثانيتين كاملتين من الوقت المطلوب A380 بهذا الجهاز يمكن نفخ مزالق
في تمرين الطوارىء، جميع الـ 853 راكبا تم إجلاؤهم في 78 ثانية
بسهولة تمت هزيمة حد الـ 90 ثانية
معتمدة رسميا لتطير A380 ،بفضل المزالق المدعومة بالصاروخ
ولكن المصصمين يأملوا أن لا تستخدم في حالة طوارىء حقيقية
..وليس من الضروري القول، إذا كنت مهندسا
فإنه من الأفضل الضمان أن حالة طوارىء لن تحدث في المقام الأول
:هناك لحظة واحدة محفوفة بالمخاطر أكثر من أي شيء Aعلى أي رحلة لـ380
الهبوط
الاصطدام العنيف بين العجلات والمدرج
أكبر طائرة في العالم تزن 560 طن وهو تقريبا بقدر 200 سيارة عائلية
ولكن قطعة واحدة من التقنية الحافظة للحياة يجب أن توصل جميع الـ853 شخص إلى الأرض برفق
أنا على وشك معرفة ما هو عن طريق إنزال أكبر طائرة في العالم بنفسي
على مطار جون أف كنيدي في نيويورك
هذا ليس الإقتراب المعتاد إلى نيويورك
أنا مع الطيار بيتر تشاندلر
لمحاكاة فن الطيران Aفي موقع لـ380
إنها تهتز وتتمايل على الهيدروليات الضخمة، مما يجعل التأثير في قمرة القيادة واقعي بشكل كبير
إنها مقنعة جدا، القلوب تتسارع
إذا كنت مستعدا- نعم- من المحتمل أنك ستأخذ التحكم- نعم-
وأنا سأقوم بضبط الاعدادات، حسنا؟
هذا هو جهاز الهبوط بدأ بالنزول
إنها الآن معلقة في النسيم، والتي من شأنها
فقط ركّز على التقاطع الأخضر التالي، ستحتاج لسحب المقدمة للأعلى قليلا
..وأعطاني القليل لأفكر ،Aبيتر يتحكم بالمحركات وسرعة الـ380
ولكن ما يزال يجب علي إستخدام عصا التحكم للمحافظة على مستوى الطائرة والإستقامة قبل الإقتراب النهائي
أنت الآن قليلا على اليمين، تحتاج أن تأتي على اليسار قليلا- أوه، حسنًا- هذا هو-
الهبوط المنخفض المعتاد يتطلب معدل الهبوط بطيء بشكل لا يصدق
فقط متر واحد في الثانية، أبطء عن سرعة المشي
مرة أخرى على العصا قليلا
معدل الهبوط، معدل الهبوط
أوه، ماذا يعني ذلك؟- لا، هذا هو-
..اخفض السرعة، اخفض السرعة جيد، حسنًا فعلت-
حسنًا، لدي التحكم
هبوطي كان على ضعف السرعة المعتادة لذلك المحاكاة أعطاني هزة قوية
أنا في الواقع أستحم في طبقة رقيقة من العرق
Aفي واقع الحياة، هذا التأثير يمكن إستيعابه بسهولة بواسطة جهاز هبوط 380
كل مجموعة من العجلات تم إسنادها بماص الصدمات العملاق
هذه التقنية الحاسمة لجلب الركاب بأمان إلى الأرض
شوهدت هذه الحادثة الشهيرة على مطار كاي تاك في هونج كونج في 1993
طائرة بوينج 747 علقت في ريح متعامدة قوية عندما إقتربت من المدرج
بينما كانت الطائرة العملاقة تنحني مع الرياح، استطاعت مجموعة واحدة من جهاز الهبوط امتصاص كامل الاصطدام
وهي قوية بما فيه الكفاية للنجاة
تم تصنيفه ليتعامل مع الهبوط الشديد بمعدل أربعة أضعاف معدل الهبوط المعتاد Aجير هبوط 380
العملاقة أضخم بـ40% عن بوينج 747 Aولكن 380
..يستند على نفس مبدأ الجهاز Aوهنا حقيقة مذهلة، جهاز الهبوط 380
الذي يحافظ على دراجتك بمستوى تشغيل مثالي
المهندس تود توديسكيني يخطط لإثبات ذلك بتجربة فريدة من نوعها
بيانو ذو 200 كجم ،Aهذا هو بديله عن 380
سيسقط من الرافعة ويهبط بسرعة 20 ميل في الساعة
Aتود يعتقد أنه من الممكن أن يعطيه هبوط منخفض بإستخدام نفس مبدأ جهاز هبوط 380
تم ابتكاره من اختراع قديم ولكنه رائع، يمكنك أن تصنع ماص للصدمات من مضخة دراجة
إذا قمت بجعل الثقوب أصغر، فإن الهواء لا يمكنه الخروج بسهولة
.وهي متماسكة أو مضغوطة، وتقاوم ذراعي هكذا إنها لا تضخ أي شيء، ولكنها تمتص الطاقة
يبدو كشيء ثقيل تمت هندسته بتقنية عالية A380 ماص الصدمات الضخمة لـ
ولكن تود يعتقد أن كل واحد هو مجرد أسطوانة مع مكبس بالداخل
مضخة دراجة عملاقة
حسنًا، صفيحة كبيرة من الخشب الرقائقي
حسنًا- البيانو يقف على لوح من الخشب الرقائقي-
..هذا ما سنسقطه من الرافعة، وسنضغ مضخة الدراجة
..في أسفل البيانو، لذلك ستكون
كحمولة كاملة تشبه الأصابع من مضخات الدراجات أسفل الهيكل
هذا الهيكل سيكون جهاز هبوطنا ويعطينا بعض نقاط التثبيت
تود يجهز الهيكل الأساسي
في حين أنا أجد ما سنكون ضده
لتكون أي تجربة دقيقة علميا، يجب أن تحصل على عنصر التحكم
..ذلك البيانو هو عنصر تحكمنا، إنه مجرد بيانو بدون جهاز هبوط
أنا أعتقد أنه من الجيد أن نرى ماذا سيحدث عندما ينزل، لنبدأ
يقف بوضوح
هذا لم يكن هبوطا جيدا
وهي محملة بالكامل، ستكون العواقب مدمرة Aإذا فشل جير هبوط 380
يبدو أنه أمر لا يصدق أنه يعمل على نفس مبدأ عمل جهاز يومي بسيط
لذلك هل يمكن إنقاذ هذا البيانو بإستخدام مضخات الدراجة لوحدها؟
البيانو يجلس على شريحة الخشب الرقائقي للمحافظة عليه بشكل مستقيم عندما يسقط
..تود يرفع المضخات على الخشب الرقائقي لتضرب المقابض
الأرض أولا وتدفع المكابس
وقام بحساب دقيق لعدد المضخات التي سوف يحتاجها
مائة مضخة، عدد تقريبي لطيف
عدد تقريبي لطيف أحببت حسابك العلمي
ولكن هناك طريقة مجنونة
إملائها- مليئة بالسائل وليس بالهواء ،Aماصّات الصدمات لـ380
لذلك تود يقوم بالأمر نفسه
إنه يأخذ المزيد من القوة لضغط السائل خارج المضخة، لذلك يستطيع مص صدمة أكبر بكثير
عن طريق تدفق الماء خارج هذه الفتحة فإنه ينقل الطاقة
فإنه ينقل الطاقة الناتجة عن سقوط البيانو
الطاقة الممتصة عن طريق خروج الماء من هذه الفتحات هي ما سيعطينا التخفيف
ستقوم بابطاءها، نعم ستهبط ومن ثم تتحرك هكذا
التشغيل التجريبي يعطي تماما نوعا من التدريج في إمتصاص الصدمات،وهو ما يبحث عنه تود
للأسف، مضخة الدراجة لم تصمم للماء
سريعا كل الـ100 مضخة بدأت تظهر التسريبات في المراحل النهائية لإنشاء جهاز الهبوط
والآن حان وقت السباق مع الزمن
إذا كان يبدو وكأننا قد تسرعنا، فنحن كذلك، إنها تقطر
..هناك 100 قطرة صغيرة تخرج، أنا قلق من أن كل قطرات الماء تخرج
من المضخة وتذهب لإبعاد الإسناد الإضافي لإمتصاص طاقة السقوط
نحن نأمل فقط أن تعمل
تود قرر أن يمضي للهبوط بينما يوجد لدينا بعض الماء متبقي في المضخات
علينا القيام بالهبوط في أقرب وقت ممكن
ونضع نظريته على المحك
وهي تهبط محملة بالركاب A380 هذه تجربتنا لمحاكاة طائرة
بيانو واحدة بوزن 200 كجم جاهزة للسقوط بسرعة 20 ميل في الساعة
مئة مضخة دراجة جاهزة لإمتصاص الصدمة ببساطة عن طريق ضخ الماء
هل يمكن لجهاز الهبوط منع تحطم كارثي أثناء الهبوط؟
هل كانت هذه فكرتك أم فكرتي؟ إنها فكرتك
شكرا لك، 5، 4، 3، 2، 1، إسحب
النتيجة- !أعتقد أنه يعمل-
كنت مستعد لمواجهة كارثة، ولكن إنظر
شاهد الماء إضطر للخروج، في الإعادة
إنها ما تزال تبدو مثل البيانو، ولكن هل ما يزال الصوت مثل البيانو؟
إذهب، وأعطينا نغمة
حسنًا، لن ألعب بالبيانو، لكن البيانو يعمل، هذا هو الشيء الرئيسي
مئة مضخة دراجة كانت كافية لتجعل سقوط البيانو آمنا إلى الأرض
لتهبط، جهاز هبوط الطائرة يمتص الصدمة تماما بنفس الطريقة Aعندما تأتي 380
ولكنها تمتلك فقط 5 من ماصات الصدمات، واحد لكل مجموعة من جهاز الهبوط
بدلا عن الماء، إنها تضخ الزيت
إنه أكثر سماكة لذلك يستطيع إمتصاص الصدمات الأخطر
560طن تضرب مدرج المطار و 853 شخص بالكاد يشعرون بشيء
كل الشكر لمضخة الدراجة
في الحقيقة هي إنتصار للتقنية الهندسية العالية A380
كل مكون قد تم إختباره ثلاث مرات للإتقان
ولكن بالنسبة لي الأفكار خلف التقنية هي من صنعت هذا الطائرة الحديثة المعجزة
الأجنحة تم تصميمها فقط بفضل الطبيعة الأم
السطح الخارجي المتقدم بدرجة عالية لم يكن ليوجد لولا براعة صانعي القوس المغولي
وأخذت نوع خاص من العبقرية، في تحويل آلة تقتل لآلة تنقذ الأرواح
!حقا بسيطة
مترجم بـواسطة Thuraya AL-Busaidi thkkk1989@hotmail.com