النقل الذي يعمل بالطاقة البشرية

شيربا يحمل الحطب إلى معسكر قاعدة جبل إيفرست

النقل الذي يعتمد على القوة البشرية هو نقل الأشخاص و /أو البضائع ( الشحنات ) باستخدام قوة العضلات البشرية . وعلى عكس النقل الذي يعتمد على الحيوانات ، فقد وُجد النقل الذي يعتمد على القوة البشرية منذ القدم في صورة المشي والجري والسباحة ، بالإضافة إلى المركبات الصغيرة مثل المحفات والعربات اليدوية والكراسي المتحركة وعربات اليد . وقد أتاحت التكنولوجيا الحديثة استخدام أجهزة وآلات ذات ميزة ميكانيكية لتعزيز القوة البشرية.

على الرغم من أن استخدام السيارات قد زاد من السرعة وقدرة التحميل، إلا أن العديد من وسائل النقل التي تعمل بالطاقة البشرية لا تزال شائعة لأسباب تتعلق بالتكلفة والراحة والترفيه وممارسة الرياضة والحفاظ على البيئة . وفي بعض الأحيان، يكون النقل الذي يعمل بالطاقة البشرية هو النوع الوحيد المتاح، لا سيما في المناطق النامية أو التي يصعب الوصول إليها.

وسائل النقل غير المركبات

شخص يسحب عربة تسوق

الأنواع

يُعدّ التنقل البشري على الأرض، باستثناء الزحف والسباحة ، شكلاً من أشكال المشي على قدمين ، ويتضمن ما يلي:

معظم هذه الأشياء تتضمن بعض المعدات مثل الأحذية والملابس والإكسسوارات.

الأغراض

المركبات التي تعمل بالطاقة البشرية (HPVs)

يتم دفع ألواح التزلج إما بالدفع (قدم واحدة تركب على اللوح، وقدم أخرى تدفع على الأرض) أو بفعل الجاذبية
تعتمد الدراجات ثلاثية العجلات على نقل وزن جسم الراكب.

المركبات البرية

تُعد الدراجات الهوائية أكثر أنواع المركبات التي تعمل بالطاقة البشرية كفاءة
دراجة رباعية العجلات للإيجار على طراز ساري، من صنع شركة إنترناشونال ساري.

تتميز ألواح التزلج بصغر حجمها وخفة وزنها، مما يسهل على المستخدمين حملها عندما لا يكونون في حالة تزلج.

تُعدّ الدراجة الهوائية أكثر المركبات البرية التي تعمل بالطاقة البشرية كفاءةً وشعبيةً . وبالمقارنة مع الدراجة الهوائية العادية الأكثر شيوعًا ، فإن الدراجة الهوائية المنحنية، المشابهة لها في بعض الجوانب ، أسرع على الأرض المستوية أو عند النزول من التلال بفضل ديناميكيتها الهوائية الأفضل . [ 1 ] وينطبق هذا أيضًا على دراجة السباق ، حتى عند صعود التلال.

تتمتع الدراجة الهوائية المتنقلة بإمكانية أن تكون مفيدة في المناخات الباردة والرطبة نظرًا لما توفره من حماية أكبر من العوامل البيئية. [ 2 ] تُستخدم دراجات الشحن لنقل البضائع . ويمكن استخدام عربات الريكاشة كسيارات أجرة .

في عام 2016، حقق تود رايشرت، راكب الدراجات الهوائية من فريق AeroVelo، الرقم القياسي للسرعة التي تعمل بالطاقة البشرية والبالغة 142.04 كم/ساعة (88.26 ميل/ساعة) باستخدام دراجة هوائية في باتل ماونتن ، نيفادا. [ 3 ]  

حقق الدراج الهولندي فريد رومبلبرغ رقماً قياسياً في السرعة بلغ 268.8 كم/ساعة (167.0 ميل/ساعة) في بحيرة بونفيل المالحة بولاية يوتا في 3 أكتوبر 1995، أثناء قيادته الدراجة خلف سيارة سباق سريعة. [ 4 ] وقد قللت آثار سيارة السباق من مقاومة الهواء التي كان رومبلبرغ يتغلب عليها أثناء التبديل إلى الصفر تقريباً. [ 5 ]  

حقق غريغ كولودزيجيك رقمين قياسيين عالميين معترف بهما من قبل كل من الرابطة الدولية للمركبات التي تعمل بالطاقة البشرية وموسوعة غينيس للأرقام القياسية، وذلك في 17 يوليو 2006، على حلبة سباق في يوريكا، كاليفورنيا . الرقم القياسي الأول هو لأطول مسافة مقطوعة بالطاقة البشرية في 24 ساعة، حيث بلغت 1041 كيلومترًا (647 ميلًا) ، أما الرقم القياسي الثاني فهو لأسرع زمن في العالم لقطع مسافة 1000 كيلومتر (621 ميلًا) في 23 ساعة ودقيقتين. [ 6 ] وقد حُطِّم كلا الرقمين القياسيين في 6 أغسطس 2010، على يد كريستيان فون آشيبيرغ الذي قطع مسافة 1000 كيلومتر (621 ميلًا) في 19 ساعة و27 دقيقة، وتمكن من قطع مسافة 1219 كيلومترًا (757 ميلًا) في 24 ساعة بدراجته ميلان إس إل فيلوموبيل . وفي السباق نفسه، حطم الرقم القياسي للسباق الذي استمر 12 ساعة ليصل إلى 664.97 كم (413 ميلاً) ، وهو ما يعادل متوسط ​​سرعة 55.41 كم/ساعة (34 ميلاً/ساعة) . [ 7 ]            

في عام 1969، بدأ فنانون في بلدة صغيرة بشمال كاليفورنيا سباق النحت الحركي ، الذي تطور ليصبح سباقاً للنحت على مسافة 68 كيلومتراً (42 ميلاً) لمدة ثلاثة أيام، يُقام على جميع أنواع التضاريس، ويعتمد على الجهد البشري، ويُعدّ حدثاً على مستوى المقاطعة. ويُقام سنوياً في نهاية شهر مايو.  

نظام شويب هو شبكة نقل مقترحة تستخدم تقنية الدراجات الهوائية المائلة لتشغيل كبسولات معلقة على سكك أحادية. تم بناء نموذج تجريبي في روتوروا ، نيوزيلندا، وهو مفتوح للجمهور كمعلم ترفيهي. في سبتمبر 2010، تم اختيار النظام لتلقي تمويل من جوجل كجزء من مشروع 10100. لا توجد حاليًا أي مقترحات جارية لتنفيذه.

الطائرات

جناح ثابت

طائرة ديدالوس التي تعمل بالطاقة البشرية من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

حلّقت طائرة بيداليانتي لمسافات قصيرة بقوة بشرية كاملة عام 1936، لكن هذه المسافات لم تكن كافية للفوز بجائزة المسابقة الإيطالية التي صُممت من أجلها. واعتُبرت هذه الرحلات نتيجةً لقوة الطيار وقدرته على التحمل، وهو أمر لا يستطيع الإنسان العادي تحقيقه. وفي عامي 1937 و1938، بُذلت محاولات إضافية باستخدام نظام المنجنيق، حيث رُفعت الطائرة إلى ارتفاع 9 أمتار (30 قدمًا) . وباستخدام المنجنيق، قطعت الطائرة بنجاح مسافة كيلومتر واحد (0.62 ميل) المحددة في المسابقة، لكنها رُفضت بسبب طريقة الإقلاع. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]    

تم إجراء أول عملية إقلاع وهبوط منتظمة وموثقة رسميًا لطائرة تعمل بالطاقة البشرية (طائرة قادرة على الإقلاع بالطاقة، على عكس الطائرة الشراعية ) في 9 نوفمبر 1961 بواسطة ديريك بيجوت في طائرة جامعة ساوثهامبتون التي تعمل بالطاقة البشرية ( SUMPAC ).

لعل أشهر طائرة تعمل بالطاقة البشرية هي طائرة غوسامر ألباتروس ، التي حلقت عبر القناة الإنجليزية في عام 1979.

تم تحقيق الرقم القياسي الحالي للمسافة والمدة المعترف به من قبل الاتحاد الدولي للدراجات ، وهو مسافة مستقيمة تبلغ 115.11 كم (71.53 ميل) [ 11 ] في 3 ساعات و54 دقيقة، [ 12 ] في 23 أبريل 1988 من هيراكليون في جزيرة كريت إلى سانتوريني في دراجة MIT Daedalus 88 يقودها الدراج اليوناني كانيلوس كانيلوبولوس .  

الرقم القياسي الحالي للسرعة المعترف به من قبل الاتحاد الدولي للطيران (FAI) مسجل باسم Musculair 2 ، الذي بناه غونتر روشيلت، والذي طار بسرعة 44.32 كيلومترًا في الساعة (27.54 ميلًا في الساعة) بواسطة هولجر روشيلت في عام 1985. [ 13 ] 

طائرات الهليكوبتر

كانت طائرة دافنشي 3 أول طائرة هليكوبتر تعمل بالطاقة البشرية تُشاهد رسميًا وهي تُقلع، وذلك عام 1989. صممها وبناها طلاب جامعة كال بولي سان لويس أوبيسبو في كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية. حلّقت لمدة 7.1 ثانية ووصلت إلى ارتفاع 20 سم . تلتها طائرة يوري 1 عام 1994، التي صممها وبناها طلاب جامعة نيهون في اليابان. حلّقت لمدة 19.46 ثانية ووصلت إلى ارتفاع 20 سم . وفي 13 يونيو 2013، كانت طائرة أيروفيلو أطلس أول طائرة تُكمل رحلة استغرقت 64 ثانية ووصلت إلى ارتفاع 3.3 متر، لتفوز بذلك بجائزة سيكورسكي .    

المناطيد والبالونات

ابتكر مخترعون فرنسيون سفنًا هوائية ومناطيد تعمل بالطاقة البشرية . وتُعدّ المناطيد الشمسية والسفن الهوائية الشمسية من الأنواع الحديثة من المناطيد والسفن الهوائية. [ 14 ] وبما أن قوة الرفع تُستمد من الطفو، يُمكن توجيه الطاقة البشرية نحو الدفع. [ 15 ] [ 16 ]

قارب

قارب بدال
زورق من لحاء البتولا

تشمل الزوارق التي تعمل بالطاقة البشرية زوارق ما قبل التاريخ، والزوارق التاريخية، والزوارق التقليدية والرياضية المعروفة، مثل الزوارق الصغيرة وقوارب التجديف والسفن الشراعية . يُستخدم مصطلح " القارب الذي يعمل بالطاقة البشرية" غالبًا للإشارة إلى الزوارق الحديثة التي تستخدم المراوح وعجلات المياه للدفع. قد تكون هذه الزوارق أكثر كفاءة من المجاديف، وتتيح بشكل خاص استخدام عضلات الساقين التي عادةً ما تكون أقوى من عضلات الذراعين، حتى بالنسبة لغير الرياضيين. تستخدم قوارب التجديف التنافسية مقاعد منزلقة لتفعيل الساقين في الدفع بالمجداف لهذا السبب، ولكنها تتطلب مهارة كبيرة لاستخدامها بكفاءة. بالإضافة إلى ذلك، لا تتطلب الزوارق التي تعمل بالدواسات مهارة كبيرة للدفع للأمام أثناء النظر إلى الأمام، وهي شائعة في المنتجعات.

الزعانف المائية

تتميز الزوارق المائية ذات الأجنحة المائية بمقاومة أقل للماء عند أعلى السرعات التي يمكن أن يصل إليها الإنسان، ولذلك فهي عادةً ما تكون أسرع من القوارب التقليدية في المسافات القصيرة. وقد سُجّل الرقم القياسي العالمي للسرعة على الماء في 27 أكتوبر 1991 على يد البروفيسور مارك دريلا من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الذي قاد زورقًا مائيًا يعمل بقوة الإنسان ، يُدعى " ديكافيتاتور "، بسرعة 9.53 متر/ثانية (34.3 كم/ساعة؛ 18.52 عقدة؛ 21.3 ميل/ساعة) على مسافة 100 متر في بوسطن ، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية.    

الغواصات

في عام 1989، أُقيم أول سباق دولي للغواصات (ISR) يعمل بالطاقة البشرية في فلوريدا بمشاركة 17 غواصة. ومنذ ذلك الحين، أُقيمت تسعة سباقات أخرى. نُقلت السباقات من مياه فلوريدا إلى حوض ديفيد تايلور النموذجي في قسم كارديروك التابع لمركز الحرب السطحية البحرية في بيثيسدا، ميريلاند، وتُقام كل عامين. في السباق الدولي التاسع للغواصات عام 2007 (الذي شاركت فيه 23 غواصة)، سُجّلت عدة أرقام قياسية جديدة: حققت الغواصة "عمر 5" ، وهي غواصة فردية، سرعة قياسية بلغت 14.881 كم/ساعة (8.035 عقدة) ، محطمةً الرقم القياسي السابق لفريق "عمر" البالغ 13.32 كم/ساعة (7.19 عقدة) والذي سجلته الغواصة "عمر 4" عام 2004. كما انتزعت الغواصة "عمر 6" رقماً قياسياً للغواصات غير المزودة بمراوح، بسرعة بلغت 8.597 كم/ساعة (4.642 عقدة) . [ 17 ]      

انظر أيضاً

مراجع

  1. "علم ركوب الدراجات: القوة البشرية" .
  2. فيراري، م.؛ بيانكي، ن.؛ دوريا، أ.؛ جيولو، إ.؛ فورناسيرو، إ.؛ مارتينيوني، س.؛ بوفي، ف. (2013). "تطوير نظام دفع هجين بشري-كهربائي لدراجة فيلوموبيل". المؤتمر والمعرض الدولي الثامن لعام 2013 حول المركبات الصديقة للبيئة والطاقات المتجددة (EVER) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 1-8 . doi : 10.1109/EVER.2013.6521591 . ISBN  978-1-4673-5271-0.
  3. "نتائج سباق 200 متر لعام 2016 في بطولة WHPSC" . Wisil.recumbents.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-09-2016 .
  4. "السجل الحافل لفريد رومبلبرغ وتطوره" . Fredrompelberg.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أبريل 2012 .
  5. "دراجة هوائية بسرعة 152 ميلاً في الساعة - مقدمة" . Canosoarus.com. 20 يوليو 1985. مؤرشف من الأصل في 5 سبتمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 14 أبريل 2012 .
  6. ^ "موقع جريج كولودزيجزيك" .
  7. "ثلاثة أرقام قياسية عالمية جديدة على إطارات كونتيننتال جراند بريكس" . conti-online.com. 2010-08-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-01-02 .
  8. "Pedaliante" (PDF) .
  9. "الطيران بقوة الإنسان - الإنجازات حتى الآن مع اقتراح جديد" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 30 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 فبراير 2008 .
  10. "النقل: من إيكاروس إلى بوسي" . مجلة تايم . 8 فبراير 1937. مؤرشف من الأصل في 1 أكتوبر 2007.
  11. ^ "كانيلوس كانيلوبولوس (اليونان) (385)" . www.fai.org . 2017-10-10 . تم الاسترجاع 2020-12-04 .
  12. ^ "كانيلوس كانيلوبولوس (اليونان) (384)" . www.fai.org . 2017-10-10 . تم الاسترجاع 2020-12-04 .
  13. "هولجر روشيلت (ألمانيا الغربية) (389)" . www.fai.org . 10-10-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4-12-2020 .
  14. "بالونات الهواء الساخن" .
  15. "منطاد يعمل بقوة الإنسان" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28-09-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-01-2008 .
  16. "منطاد آخر يعمل بقوة الإنسان" .
  17. "سباقات الغواصات الدولية" . Isrsubrace.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 مايو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أبريل 2012 .

هواء

  • مجموعة الطائرات التي تعمل بالطاقة البشرية - جامعة فرجينيا للتكنولوجيا
  • الطائرات المروحية التي تعمل بالطاقة البشرية - التاريخ والتكنولوجيا والأشخاص
  • منطاد يعمل بالطاقة البشرية

أرض

ماء