ما هي هندسة الطيران

هندسة الطّيران

يُعرف علم هندسة الطّيران (بالإنجليزيّة: Aeronautical Engineering) بأنّه العلم الذي يختص بتصميم المركبات التي تعمل داخل الغلاف الجوي للأرض، مثل: الطّائرات، والطّائرات العمودية ( الهليكوبتر )، وهو يُعدّ فرعاً من فروع علم هندسة الفضاء (بالإنجليزيّة: aerospace engineering) الذي يختص بتصميم المركبات التي تعمل في الفضاء، مثل مكوك الفضاء، والمحطات الفضائيّة.

تاريخ هندسة الطّيران وهندسة الفضاء

راود الإنسان حلم الطّيران منذ القدم، وقد كان عباس بن فرناس أوّل من حاول الطّيران في الأندلس في القرن التّاسع، وفي القرن الخامس عشر صمّم ليوناردو دافنشي عدة نماذج لطائرات؛ إلّا أنّه لم يجرّب أيّاً منها، وفي عام 1783م حلقّ كل من جان فرانسوا بلاتر دي روزييه، وفرانسوا لوران دي أرلاندس في منطاد الهواء السّاخن الذي اخترعه الإخوة مونتغولفيه، وقد طار المنطاد وارتفع في سماء باريس مدفوعاً بحركة الرّيح دون وجود أي وسيلة لتوجيهه، وفي عام 1799م صمّم الإنجليزي جورج كايلي أول طائرة شراعيّة، وأطلقها بالفعل عام 1804م، وقد واصل أبحاثه لفهم مبادئ الطّيران الأساسيّة، وصممّ محركات الاحتراق الدّاخلي والخارجي التي تعمل بالبارود ، وقد تُوّج جهده بإطلاق أوّل طائرة تطير بدون طيار عام 1849م، تلا ذلك قيام أحد الروّاد في الطّيران وهو ألبرتو سانتوس دومون ببناء أوّل منطاد عملي قابل للتوجيه، وبذلك أثبت أنّ الرّحلات الجويّة المُتحكم بها ممكنة، وبالإضافة إلى عمله الرّائد في المناطيد، طيّر سانتوس دومون في عام 1906م طائرة من تصميمه وتركيبه الخاص سماها الطّير الجارح؛ وهي أول طائرة تطير دون الحاجة لمساعدات خارجيّة. وفي عام 1852م تمكنّ المهندس الفرنسي هنري جيفارد من بناء منطاد أخفّ من الهواء يعمل بواسطة محرّك بخاري، وارتفع به 24كم فوق فرنسا، ثم أُحرز تقدّماً آخراً عام 1884م عند إطلاق أول رحلة يمكن التّحكم بها في منطاد يعمل بالطّاقة الكهربائيّة.

في عام 1896م صنع العالمان الألمانيان غوستاف وأوتو ليلينتال طائرة شراعيّة، وطارا بها من منحدر، وبذلك وضعا أُسس تحليق الأجسام الأثقل من الهواء، وفي عام 1903م نجح الأخوان رايت أورفيل و ويلبر بتصنيع أول طائرة ذات مروحة ومحرك، ومع بداية الحرب العالميّة الأولى عام 1914م طرأ تقدُّم ملموس على هندسة الطّيران، فازدادت سرعة الطّيران، والارتفاع، والحمولة، وفي الحرب العالميّة الثانية ظهرت الطّائرات ذات الهيكل المصنوع من الألمنيوم، وظهرت المحركات المكبسيّة خفيفة الوزن، ومع نهاية الحرب العالميّة الثانية عام 1944م طوّر الألمان أول طائرة ذات محرك نفّاث بسرعة 500كم في السّاعة، وقد أسهم سباق التّسلح في تطوّر علم هندسة الطّيران، فظهرت الطّائرات التي تطير في مجالٍ قريب من سرعة الصّوت ، وتلك التي تطير بسرعات فوق سرعة الصوت. بعد ذلك صُنِعَت طائرات ركاب مزودّة بأنظمة تحكُّم وتوجيه إلكترونية، بالإضافة إلى طيار آلي يعمل على قيادة الطّائرة آلياً دون تدخل الطّيار وفق مسار محدد مسبّقاً من قِبَلِه، وتتّسع هذه الطّائرات لأكثر من 500 راكب، ويمكنها قطع عشرات الآلاف من الكيلومترات، وبسرعات قريبة من سرعة الصّوت، كما تم تطوير طائرات مقاتلة تحمل القنابل والصّواريخ الموجَّهة والذّكية.

بدأت هندسة الفضاء عام 1957م بإطلاق الاتحاد السّوڤييتي في ذلك الوقت أول قمر صناعي، وهو القمر سبوتنيك، وكان مصير هذا القمر سقوطه واحتراقه في طبقات الجو الخارجيّ بعد أن دار حول الكرة الأرضيّة عدة مرات، تلا ذلك إطلاق أول رائد فضاء وهو الرّوسي غاغارين إلى الفضاء وعودته سالماً إلى الأرض، بعد ذلك أطلَقَت مؤسسة الفضاء الأمريكيّة (ناسا) برنامج أبولو لاستكشاف القمر؛ إذ تضمّن هذا البرنامج إرسال صواريخ عملاقة تحمل رواد الفضاء؛ الأمر الذي مهّد الطريق لهبوط أول رائد فضاء على القمر في عام 1969م، تلا ذلك تطوير مكّوك فضائيّ يمكن إطلاقه واستعادته عدة مرات، ويمكنه حمل قمر صناعي أو أجزاء من مركبة فضائيّة لتركيبها في الفضاء، وتلا ذلك تجميع مختبر خاص بالأبحاث في الفضاء؛ ليتمكّن رواد الفضاء الراغبين بالقيام بأبحاث فضائية أو مراقبة الكرة الأرضية من الاستقرار فيه، وقد تم إطلاق مرصد فلكي ضخم حول الأرض؛ مما أتاح الفرصة لالتقاط صور لنجوم ومجرات لم تكن معروفة، تلا ذلك إرسال عدد من المجسّات إلى كل من المشتري والمريخ لاستكشافهما والتقاط صور لسطحهما، كما قامت عدة دول بإطلاق أقمار صناعيّة خاصة بها بواسطة صواريخ لأغراض الاتصالات، والاستطلاع، والتّجسس، بالإضافة للأقمار الخاصة بأغراض البث التلفازي ؛ وهي أقمار توضع على ارتفاع 32000كم فوق سطح الأرض؛ حيث تتلقّى الإشارة من الأرض، ثم تعيد بثها إلى جهة أخرى من الكرة الأرضيّة، بينما تكون أقمار التّجسس ذات مسار منخفض لا يزيد ارتفاعها عن 800-1000كم عن سطح الأرض.

مسؤوليات مهندس الطّيران

من أهداف هندسة الطّيران تحسين سلامة الطّيران، وخفض التكاليف، وكفاءة استهلاك الوقود، ومعالجة الأثر البيئي للسفر الجوي، ولتحقيق هذه الأهداف يجب على مهندس الطّيران أن يقوم بالمهام الآتية:

• تحديد مستلزمات التّصميم.
• إقرار الميزانيات والجداول الزّمنيّة والمواصفات.
• إجراء البحوث العمليّة والنّظريّة.
• إنتاج التّصاميم واختبارها قبل البدء بتنفيذها.
• تحسين مكونات الطّائرات والنّظم والأداء.
• تجميع مكونات الطّائرات.
• اختبار المنتجات، وتقييمها، وإجراء التعديلات اللازمة، وإعادة اختبارها من جديد.
• كتابة الكُتيّبات الإرشادية والتّقارير والوثائق اللازمة.
• تقديم المشورة الفنيّة.
• تحليل البيانات وتفسيرها.

المهارات الأساسيّة لمهندسي الطّيران

من المهارات المطلوبة من مهندسي الطّيران ما يلي:

• الالمام بالتّخصصات الهندسيّة الأخرى؛ وذلك لتعدد التّخصصات في بيئة العمل.
• إتقان المهارات اللّغوية.
• القدرة على العمل ضمن فريق.
• المهارات الرّياضية والتّحليلية والقدرة على حل المشكلات.
• االتفكير الابتكاري والقدرة على الإبداع.
• الانتباه لأدق التفاصيل.
• امتلاك وعي قوي بقضايا السّلامة .
• مهارات الاتصال اللّفظيّة والكتابيّة.
• مهارات إدارة المشاريع والوقت.
• الاطّلاع المستمر على المستجدات في علم هندسة الطّيران، والالتزام بمواكبة التّطورات التّقنية.
• الخبرات التّقنية الواسعة.
• القدرة على تحمل ضغط العمل .
• الالتزام بالمواعيد النّهائيّة.