אווירון מדחף

האחים רייט

פריצת הדרך המיוחלת במימוש חזון התעופה של האדם התרחשה מצידו השני של האוקיינוס. שני בנים, אחים, ממשפחת רייט (Wright) הוכיחו לכל העולם כי תעופה ממונעת היא דבר בר-השגה. לאבי משפחת רייט, מילטון רייט (Milton Wright), ולאשתו סוזן (Suzane) נולדו חמישה ילדים, ארבעה בנים ובת. שני הבנים הצעירים במשפחה היו ווילבור, שנולד ב- 16 לאפריל 1867 ואורוויל, שנולד ב- 19 לאוגוסט 1871.

מילטון רייט מילא תפקיד בכנסייה, במשרת בישוף. מתוקף תפקידו נדדה המשפחה ממקום למקום, אך בית אחד, בעיירה דייטון שבמדינת אוהיו, נשאר שנים ברשות המשפחה והיא חזרה להתגורר בו מידי פעם.

את סקרנותם הראשונה של האחים בעניין התעופה ניתן לייחס כאשר קיבלו לידיהם מעין צעצוע שהיה מחובר אליו מדחף עליון מסתובב. המדחף העליון היה מופעל על-ידי מתיחת גומייה מסתובבת שנכרכה ונמתחה היטב. המדחף שהופעל הסתובב במהירות רבה וגרם לכל הצעצוע להתרומם באוויר. האחים אף חיקו את הצעצוע שקיבלו ובנו בעצמם צעצוע דומה.

השותפות העסקית הראשונה בין שני האחים החלה בשנת 1889 כאשר אורוויל תכנן מכונת-דפוס שווילבור עזר לו לבנות. יחד הם פתחו בית דפוס וקראו לעסק החדש בשם המותג "האחים רייט". מבית הדפוס הם הוציאו לאור שבועון מקומי ולאחר-מכן גם יומון שנכשל מבחינה כלכלית. בשנת 1892 הם שינו את תחום עניינם לאופניים (על המצאת האופניים ניתן לקרוא בפרק מיוחד באתר זה). ווילבור היה זה שהתלהב קודם מהמצאה זו ופתח חנות ובית-מלאכה בהם הוא מכר ותיקן אופניים. אורוויל הצטרף אליו לאחר זמן קצר. בשנת 1896 הם כבר המציאו ומכרו דגם אופניים מתוצרתם. דרכם העסקית עתידה הייתה לקבל תפנית משמעותית עבורם ועבור העולם כולו, כאשר ווילבור קרא בשנת 1896 ידיעה חדשותית על מותו של טייס דאונים גרמני מפורסם – אוטו ליליאנטל.

ווילבור הוקסם מרעיון מעוף האדם באוויר ושוב היה זה שהלהיב את אחיו בנושא העכשווי החדש. מפגן עפיפונים שארגן הגמלאי חדור ההתלהבות, אוקטאב שאנו, לגבי ענף התעופה דרבן את השניים להשקיע גם הם מזמנם בנושא זה. האחים החלו להתכתב באופן סדיר ותדיר עם שאנו ולקבל ממנו את המידע שנדרש להם. הם גם שיתפו אותו במחשבותיהם, ברעיונותיהם והתייעצו עימו בבעיותיהם. ווילבור פנה גם למכון הסמית'סוניאן, על-מנת לקבל את כל המידע הטכני והניסיוני שהיה ידוע עד כה על התעופה.

כדי לערוך ניסיונות משל עצמם הזדקקו האחים לאזור גיאוגרפי מתאים בו מנשבות רוחות ערות. משרד חיזוי מזג-האוויר האמריקאי סיפק להם את המידע הנדרש והמקום שנבחר על-ידי שני האחים היה רצועת חוף בעלת גבעות חוליות בשם קיטי הוק (Kitty Hawk) אשר במדינת קרולנייה הצפונית (North Carolina). המקום הנבחר ניחן במספר תכונות אשר הקנו לו יתרון. בקיטי הוק מנשבות רוחות חזקות מהרגיל לאורך כל השנה, כך נהנו האחים מתנאים טובים לדאייה כל הזמן. הגבעות עצמן היו אתר נוח למסלול המראה והאדמה החולית התאימה לנחיתה רכה גם במקרה של תקלה.

בשנת 1900 ערכו האחים את הניסיונות הראשונים לטיסה מאוישת. מטרתם הייתה לבדוק את מערכת הניווט שתכננו ובנו. ההשראה למבנה וצורת הדאון שהם הטיסו הסתמכה על הדאון הדו-כנפי של שאנו. אך ניסיונותיהם לדאות באוויר כדי לבדוק את יכולת השליטה שלהם בדאון הסתכמו בכישלון כאשר הם הצליחו לבצע דאייה מאוישת מוצלחת רק קומץ פעמים בלבד.

בשנת 1901 הם ביצעו ניסיון נוסף בקיטי הוק, עם דאון שני שבנו, אך גם הוא אכזב. עיקר כישלונם היה באי-יכולת לשלוט על הדאון בזמן מעופו באוויר. בלית-ברירה חזרו האחים לבית המשפחה שבדייטון. שם הם החליטו לזנוח את הנתונים שאספו קודמיהם, ביניהם גם אוטו ליליהאנטל, וליצור מאגר נתונים משל עצמם. הם בנו מנהרת רוח אוויר על-מנת שיתאפשר להם לבחון את כוח העילוי של צורות כנפיים שונות, כך הם הגיעו לצורת כנף חדשה.

ווילבור ואורוויל השכילו להבין שהמפתח להצלחת התעופה נמצא בתכנון מערכת שליטה נכונה בכנפיים, כך שבעזרתם ניתן יהיה להשיג גם כוח עילוי וגם יכולת תנועה ותמרון באוויר. הם היו הראשונים להגדיר שלושה צירי תנועה אפשריים, הגדרה המקובלת עד היום. ציר תנועה ראשון הוא מעלה-מטה, ציר תנועה שני הוא פניה ימינה-שמאלה וציר תנועה שלישי הוא הטיה צידית ימינה-שמאלה. הטיה צידית של האווירון דומה במשמעותה להטיה צידית של אופניים תוך כדי רכיבה בעזרת הטיית הגוף של הרוכב. בעזרת השענת כובד גופו של רוכב האופניים לצד אחד תוטה תנועת האופניים לאותו הצד, זאת תנועה אחרת ושונה משינוי כיוון התנועה על-ידי סיבוב כידון ההגה.

שלושת צירי התנועה באוויר

בעזרת שליטה נכונה בכנפיים ניתן להשיג תנועה בכל אחד מהכיוונים הללו. כדי להטות את המטוס ימינה או שמאלה בהתאם לכיוון הרוחות המנשבות ומסלול הטיסה הרצוי תכננו ובנו האחים מבנה כנף חדש. במבנה הכנף החדש, הנקרא כנף עטופה, ניתן להטות את קצוות הכנף מטה או מעלה. בעזרת הטיה של קצה כנף אחת מטה וקצה הכנף הנגדית מעלה ניתן להטות את כיוון התנועה המישורי של הדאון לכיוון הצד בו קצה הכנף מוטה מעלה. כך למשל, עם נטה את קצה הכנף הימנית בלבד מעלה יפחת כוח העילוי בכנף זו וצד זה של האווירון "ישקע" מטה. כתוצאה משקיעה זו יטה האווירון כולו ימינה והוא ינוע בתנועה חלקה וארוכה ימינה.

ווילבור הגה רעיון שליטה זה במבנה הכנף במקרה בזמן עבודתו בחנות האופניים. יום אחד הוא נשא בידיו מהמחסן קופסת קרטון בה חלק חילוף עבור לקוח מזדמן שחיכה בחנות. תוך כדי הליכה הוא שיחק באצבעותיו ולחץ לסירוגין על קופסאת הקרטון המלבנית. ווילבור שם לב שלחיצה על קצוות הקופסא לסירוגין משנות את המבנה הגמיש שלה. העתקה של אותה פעולה למבנה הגמיש והדו-כנפי של כלי-התעופה יאפשר שינוי מבנה הכנפיים תוך כדי תעופה. פיתול הכנף שהאחים בנו דומה יותר לדרך מעופם של חרקים משל ציפורים.

את קצוות הכנפיים בדאון הדו-כנפי חיברו האחים למערכת של כבלים. כל זוג כבלים חוברה למנשא אחד שהופעל בעזרת הרגל המתאימה של הטייס. כך ניתן היה בעזרת פעולת הרגליים להטות את כיוון התנועה של הדאון באוויר בהתאם לרצונו של הטייס.

למשל, אם קצות הכנף הימנית הוטו כלפי מטה אז הרי שהתקבל בכנף זו הגברה של כוח העילוי. באותו הזמן, לשם איזון התנועה, הוטו קצות הכנף השמאלית כלפי מעלה כדי להקטין את כוח העילוי בענף זו. כך התקבל סיבוב האווירון סביב ציר תנועת התקדמותו באוויר, כשהכנף הימנית עולה מעלה והכנף השמאלית יורדת מטה. בדוגמה זו האווירון מבצע הטיה שמאלה.

בשנת 1902 בנו האחים דאון שלישי, דו-כנפי, בעל מבנה כנפיים הנשלט בעזרת רגלי הטייס. הם העמידו את הדאון החדש למבחן בקיטי הוק והוא זכה להצלחה רבה. מעל ל- 700 טיסות בדאון השלימו האחים בהצלחה מרשימה. במהלך הטיסות הרבות שהם ערכו הם למדו כיצד ניתן לשפר את מערכת השליטה בדאון במהלך הטיסה, ויישמו את שלמדו. כעת משהצליחו האחים להביא את טיסת הדאון לכדי שלמות סלולה הייתה בפניהם הדרך לקראת תכנון ובנייה של כלי התעופה הממונע המוצלח הראשון בהיסטוריה.

בשנת 1903 הצליחו האחים לבצע את הטיסה הממונעת הראשונה של כלי-טיס הכבד מן האוויר. לבניית האווירון הראשון בהיסטוריה, שזכה לכינוי "המעופף", הזדקקו האחים למנוע קל משקל מצד אחד ורב עוצמה מצד שני. מנוע כזה לא היה בנמצא בתקופתם, לכן היו צריכים האחים לבנות כזה מנוע בעצמם. משהושלמה מלאכת הרכבת האווירון שני האחים השתוקקו להיות כל אחד הראשון שינסה להטיס אותו. מטבע הוטל וווילבור זכה בהגרלה לנסות ראשון להטיס את האווירון. ב-14 לדצמבר נערך הניסיון הראשון, אך זה נכשל. אוליבר, שהפסיד בהגרלה קיבל לידיו לערוך את הניסיון השני שנערך שלושה ימים לאחר-מכן. ב-17 לדצמבר הצליח אורוויל להתרומם מן הקרקע עד לגובה של שישה מטרים, לטוס במשך 12 שניות ולעבור מרחק של כ- 36 מטרים. הוכחת יכולת הטיסה הממונעת של האדם באוויר הושגה! עוד שלוש טיסות נוספות ערכו האחים כשהשיא נקבע על-ידי ווילבור שהצליח לטוס במשך 59 שניות, להגיע למהירות מרבית של כ- 48 קמ"ש ולעבור מרחק של כ- 260 מטרים.

"המעופף" של האחים רייט

בשנת 1904 הם ניסו את האווירון שבנו שוב ושוב כדי לשפרו עוד ועוד.

בשנת 1905 הגיעו האחים לדגם משופר ומוצלח ראשון של האווירון ומציגים אותו לראווה. בין הגורמים שלהם הוצג האווירון היו גם אנשי צבא ארה"ב, אך הללו לא גילו עניין בהמצאה חדשה זו.

בשנת 1906 קבלו האחים אישור לפטנט על מערכת השליטה שהמציאו עבור האווירון שבנו.

בשנת 1908 מציגים האחים את האווירון הדו-מושבי שהמציאו ובנו במפגני תעופה שונים. באחד המפגנים הללו התרסק האווירון שהטיס אורוויל. אורוויל נפצע באורח קשה והנוסע שהיה עמו נפטר מפצעיו והיה למעשה ההרוג הראשון כתוצאה מתאונה אווירית.

בשנת 1909 יוצאים האחים בדגם אווירון חדש שנקנה על-ידי הצבא האמריקאי. האחים הופכים בן-לילה למורי טיסה, על מנת להכשיר את הטייסים החדשים, הצעירים והראשונים של הצבא. בספטמבר 1909 ערך אורוויל מספר טיסות ראווה בגרמניה. במהלך הביקור הוא יצר קשר עם אגנס, אלמנתו של אוטו ליליאנטל, והודה לה בשמו ובשם אחיו על תרומתו של בעלה המנוח ועל השפעתו עליהם בתחילת דרכם בניסיונות התעופה שלהם בשנת 1899.

"היינו די ברי-מזל לגדול בסביבה
בה תמיד היה עידוד לילדים
לרדוף אחר העניין השכלי, לחקור
כל מה שעורר סקרנות" – אורוויל רייט

ווילבור נפטר ממחלת הטיפוס בגיל 45.
אורוויל נפטר מהתקף-לב בגיל 77.

האחים מעולם לא נישאו ולא השאירו אחריהם ילדים.

אך כיצד בדיוק האווירון מתרומם באוויר וכיצד ניתן לתמרן את תנועתו בשמיים? על כך מייד בפרק הבא.

לפרק הקודם | לפרק הבא


[ מבוא | חלוצי התעופה | האחים רייט | כיצד אווירון מדחף טס באוויר |
המצאת המאזנים | הפטנט של האחים רייט | השנים שלפני מלחמת העולם הראשונה | כלי-טיס במלחמת העולם הראשונה |
תקופת הזהב של התעופה | האווירון במלחמת העולם השנייה | סיכום ]





[ עמוד ראשי - המצאות | מתמטיקה קדומה | מספרים אי-רציונליים | משפט פיתגורס | גיאומטריה אוקלידית | אלגברה | התפתחות הסְפַרוֹת | משוואות קוביות וקווארדיות | מספרים מורכבים | לוגריתם | חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי | עיקרון הציפה | זכוכית מגדלת | משקפיים | מיקרוסקופ | טלסקופ | חוק סְנֵל | חוק בויל | חוקי התנועה | עיקרון ברנולי | שלושת חוקי התרמודינמיקה | טבלה מחזורית | מדידת מהירות האור | כוח לורנץ | קרינת רנטגן | טרנספורמצית לורנץ | תורת היחסות הפרטית | גילוי האטום | תורת היחסות הכללית | חשמל | חוק קולון | חוק אוהם | חוקי קירכהוף | נורת להט | מנוע קיטור | מנפה כותנה | מצלמה | מקרר | מזגן | מחשב | מכבש דפוס | כתב ברייל | טלגרף | טלפון | רדיו | טלוויזיה | כדור פורח | מצנח | רכבת | אופניים | מכונית | אווירון מדחף | מטוס סילון | אבק שריפה | תותח | רובה מוסקט | מרגמה | אקדח | מוקש | מקלע | רובה-מטען | הוביצר | תת-מקלע | רימון-יד | טנק | רובה-סער | פצצת אטום | תורת האבולוציה | פסטור | תיאוריית התורשה | פניצילין ]