SR.N1

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

SR.N1

كانت مركبة ساوندرز-رو إس آر.إن1 (ساوندرز-رو البحرية 1) أول مركبة حوامة عملية . يعود أصل الفكرة إلى عمل المهندس والمخترع البريطاني كريستوفر كوكرل ، الذي نجح في إقناع شخصيات بارزة في القطاعين العسكري والصناعي، بما في ذلك العاملين في شركة ساوندرز-رو البريطانية المصنعة . [ 1 ] وقد حظي البحث بدعم من وزارة الدفاع في مرحلة ما ، ثم تولت المؤسسة الوطنية لتطوير البحوث (NRDC) هذا الدعم لاحقًا، بعد أن لمست الإمكانات الهائلة التي تنطوي عليها هذه المركبة.

لاختبار النظريات والمفهوم العام، تقرر بناء مركبة بالحجم الطبيعي، أُطلق عليها اسم SR.N1. وفي 11 يونيو 1959، قامت بأول رحلة تجريبية لها أمام الجمهور. شاركت SR.N1 في برنامج الاختبار لمدة أربع سنوات قبل إيقافها عن الخدمة، حيث كانت قد حققت هدفها في التحقق من صحة المفهوم بنجاح، وتم تطوير مركبات هوائية أخرى.

في أقل من أربع سنوات بعد أول رحلة تجريبية للطائرة SR.N1، تم تصميم وإنتاج العديد من المركبات الهوائية من قبل عدة شركات في المملكة المتحدة، وكذلك في فرنسا من قبل شركة جان بيرتان وفي اليابان من قبل شركة ميتسوبيشي لبناء السفن والهندسة بموجب ترخيص ممنوح من شركة ويستلاند للطائرات . [ 2 ]

تطوير

الأصول

خلال خمسينيات القرن العشرين، شرعت شركة ساوندرز-رو البريطانية للتصنيع في تنويع أنشطتها لتشمل مجالات وخطوط إنتاج جديدة؛ ويعود ذلك جزئيًا إلى الحاجة المُلحة للبحث عن مشاريع بديلة تحل محل مشروع طائرة ساوندرز-رو إس آر 177 الاعتراضية الذي أُلغي . [ 3 ] وعلى وجه الخصوص، أولت الشركة اهتمامًا بالغًا بتطوير مركبات مائية متطورة، مثل تكليفها بإجراء دراسة لمدة عامين حول إمكانية إنتاج غواصات نووية لأغراض نقل البضائع، وتطوير سفينة مسح شواطئ برمائية متطورة، عُرفت باسم والرس. [ 4 ] وفي هذه الفترة أيضًا، كان المهندس والمخترع البريطاني كريستوفر كوكرل يستكشف مفاهيمه الخاصة حول كيفية إنتاج مركبات مائية سريعة الحركة وأكثر كفاءة، مستخدمًا تقنيات متعددة مثل الوسائد الهوائية القابلة للنفخ ، ومضخات الدفع النفاث ، والمراوح الطاردة المركزية ؛ والتي ستُشكل في نهاية المطاف شكلًا جديدًا من المركبات البرمائية، عُرفت لاحقًا باسم الحوامة . [ 5 ]

بعد أن اختبر كوكرل نظرياته وتأكد من صحتها خلال أوائل الخمسينيات، شرع في التواصل مع شركات طائرات وبناة سفن مختلفة، لكنه واجه صعوبة في الحصول على دعمهم، ويعود ذلك جزئيًا إلى نقص فهمه للتقنيات المعنية. [ 6 ] لم يثنه ذلك، وسرعان ما لفت عمله انتباه اللورد ماونتباتن ، قائد البحرية الملكية ، الذي رتب لعرض نموذجه على ممثلي الأميرالية ومسؤولي براءات الاختراع عام 1956. أُعجب رون شو، أحد مراقبي الأميرالية، بالفكرة وقدم دعمًا قيّمًا. [ 7 ] صُنّف العمل سرًا رسميًا لأكثر من أربع سنوات، لكن لم يبدُ أن سلاح الجو الملكي أو البحرية الملكية أو الجيش البريطاني أبدى اهتمامًا جديًا بالمشروع. تواصل شو وكوكرل مع شركة سوندرز-رو، التي وافقت على دراسة الفكرة وإعداد تقرير عنها في حال حصولهما على عقد. شكّل هذا الترتيب أساس شراكة طويلة الأمد بين كوكرل وسوندرز-رو لتطوير وبيع هذا النوع الجديد من وسائل النقل. [ 8 ]

في أغسطس 1957، مُنح عقد مبدئي لشركة سوندرز-رو لإجراء تحليل نظري وتجريبي للمفهوم. [ 9 ] التقى جون تشابلن، رئيس قسم أبحاث الديناميكا الهوائية في الشركة، بكوكرل على الفور، وأبدى حماسًا كبيرًا للمشروع. وبعد أن وجد تشابلن أن البيانات التجريبية والمنهجية الحالية سليمة، قدم تقريرًا إيجابيًا إلى كبير مهندسي سوندرز-رو. [ 10 ] بعد سلسلة من الاختبارات في نفق الرياح ، وحوض السحب، والطيران الحر، إلى جانب استخدام جهاز اختبار ثنائي الأبعاد جديد، فضلًا عن استخدام البحث الأصلي، نشرت الشركة تقريرين في مايو 1958. أكد هذان التقريران صحة نظريات كوكرل وبياناته، بالإضافة إلى الإشارة إلى الإمكانات الكبيرة لمفهوم المركبة الهوائية؛ وكانت سوندرز-رو حريصة على الحصول على عقد آخر لمواصلة أبحاثها. [ 11 ]

لعدم وجود حاجة عسكرية معلنة لمثل هذه الطائرة، تعذر على وزارة الدفاع تمويل المزيد من التطوير؛ إلا أنه بناءً على اقتراح شو، قُدِّمَ اقتراحٌ إلى المؤسسة الوطنية لتطوير البحوث (NRDC)، وهي هيئة عامة مستقلة. [ 11 ] في 17 أبريل 1958، عقد كوكرل اجتماعه الأول مع المؤسسة الوطنية لتطوير البحوث لعرض فكرته؛ وقد أُعجب المدير الإداري، اللورد هالسبري ، بها لدرجة أنه قرر ضرورة اتخاذ إجراء فوري. في اليوم التالي، أكد مجلس إدارة المؤسسة الوطنية لتطوير البحوث قراره بدعم المشروع، مشيرًا سريعًا إلى أنه سيكون أكبر مشروع للمؤسسة حتى ذلك الحين. [ 12 ] أصدرت المؤسسة الوطنية لتطوير البحوث على الفور عقدًا وتفويضًا لشركة سوندرز-رو للمضي قدمًا. [ 13 ] في عام 1959، أُنشئت شركة تابعة متخصصة للمؤسسة الوطنية لتطوير البحوث، تُدعى شركة تطوير الحوامات المحدودة (HDL)، وعُيِّن كوكرل مديرًا فنيًا لها لإدارة العقد مع شركة سوندرز-رو، وقام ببناء محفظة براءات اختراع. على الرغم من أن تشابلن كان القائد الرسمي، إلا أن كوكرل كان له دور كبير في عملية التصميم الجارية. [ 14 ]

بناء

قرر سوندرز-رو أنه بالإضافة إلى المزيد من العمل النظري، سيكون من الضروري إجراء برنامج اختبار يتضمن نموذجًا كبيرًا يتم التحكم فيه لاسلكيًا لتوفير بيانات كافية لإحراز تقدم، وقدم اقتراحًا بهذا الشأن في 4 سبتمبر 1958. [ 15 ] في أكتوبر 1958، تم منح المرحلة الثانية من العقد، مما أتاح إجراء بحوث متقدمة في تطوير الوسادة الهوائية المقترحة والمبادئ ذات الصلة، مثل تصميم المدخل، والاستقرار الاتجاهي، والتحكم؛ كما أُجريت دراسات تصميم لأحجام مختلفة من المركبات الهوائية، تتراوح أوزانها من 70 طنًا إلى 15000 طن. عند هذه النقطة، تم اقتراح أول زوج من النماذج المأهولة، والتي تم اختيار النموذج (أ) منها للمضي قدمًا. [ 16 ]

لم يكن تطوير الطائرة بالأمر الهين، إذ واجه العديد من التحديات والصعوبات التي كان لا بد من التغلب عليها منذ البداية. [ 17 ] في البداية، كان أحد الانتقادات الموجهة للنموذج "أ" هو أن محرك النفاث المحيطي الحلقي الأحادي لن يكون قادرًا على تحقيق استقرار كافٍ في الميل والدوران ، في حين تم الاستغناء عن نفاثات الاستقرار القطرية الموجودة في النموذج الأصلي لكوكريل؛ ومع ذلك، كان مكتب الديناميكا الهوائية في سوندرز-رو واثقًا من جودة التصميم. ولتبديد هذه الشكوك جزئيًا، تم إنتاج نموذج ثلاثي الأبعاد وإخضاعه لاختبارات في نفق هوائي، والتي كشفت عن عدم استقرار شديد. [ 18 ] صدر أمر "بإيقاف التصميم" على الفور لنظام الوسادة الهوائية ريثما يتم إجراء المزيد من الاختبارات، والتي أثبتت أن إضافة نفاثات محيطية مفردة لا تزال غير كافية للتصميم الأصلي. ولأن استخدام النفاثات المستعرضة، كما هو الحال في النموذج الأصلي، كان غير عملي، فقد تم اعتماد شكل ممتد مع إضافة نفاث محيطي إضافي على طول الجانب الخارجي لمعالجة مشكلة الاستقرار. بعد إجراء المزيد من اختبارات النموذج، تم إمالة السطح السفلي بزاوية ضحلة تبلغ 6 درجات أيضًا. [ 19 ]

استمر بناء النموذج A، الذي أعيد تسميته لاحقًا إلى " Saunders-Roe Nautical 1 " (SR.N1)، بالتزامن مع معالجة مسألة الاستقرار. [ 19 ] تم بناء عدة نماذج لدعم تطوير التصميم، بما في ذلك نموذج بمقياس 1:6 يتم التحكم فيه لاسلكيًا، والذي تم اختباره سرًا في جزيرة وايت . وقد طرأ تغيير كبير على التكوين النهائي لـ SR.N1 عن مراجعته الأولية، حيث تم اعتماد تصميم بمحركين نفاثين مع زيادة تقديرية في الوزن من 1800 كجم (4000 رطل) إلى 3000 كجم (6600 رطل) . [ 20 ] وخلال عامي 1958 و1959، استمر العمل على تصميم وإنتاج SR.N1 تحت إشراف كبير مصممي شركة Saunders-Roe، موريس برينان. [ 21 ]    

تصميم

الترتيب العام SR.N1

كانت المركبة SR.N1 أول مركبة هوائية كاملة الحجم في العالم. وكانت تُقاد من مقصورة صغيرة تقع أمام القطعة المركزية الأسطوانية المثبتة في منتصف سطحها، والتي تضم محرك المركبة ومروحة مثبتة أفقيًا. [ 21 ] ولتحقيق الكفاءة الديناميكية الهوائية، كانت المسافة بين المروحة وجدار القطعة المركزية ضئيلة للغاية، بينما كان الجدار الخارجي للقطعة المركزية مُدعّمًا بشكل كبير لحماية الطاقم في حالة حدوث عطل كارثي في ​​المحرك. وكان قلب المركبة عبارة عن خزان طفو مصنوع من صفائح سبائك الألومنيوم المستخدمة في صناعة الطائرات ، ومُغطى بطبقة رقيقة من الألومنيوم النقي لحمايته من التآكل . [ 22 ]

كانت المركبة تعمل بمحرك مكبسي شعاعي من طراز ألفيس ليونيدس، يُشغّل مروحة رفع، ويستخدم الهواء المُوجّه الناتج عن المروحة للدفع. وتم توفير الدفع الأمامي والخلفي عبر مجموعة من القنوات الطولية المثبتة على جانبي سطح المركبة، والتي تُزوّد ​​بالهواء من المحرك الموجود داخل القطعة الأسطوانية المركزية المتصلة بها. [ 21 ] وُضعت النفاثات الخارجية على أضلاع طولها قدمان، مثبتة بإحكام، وتمتد لمسافة أربع بوصات من النفاثات الداخلية؛ وتم تغطية السطح المائل بين النفاثات الداخلية والخارجية بألواح معدنية وتدعيمه لمقاومة تأثير الأمواج أو الهبوط الاضطراري في الماء. وتم تركيب أجنحة هوائية بسيطة قابلة للدوران على نهايات القنوات لتطبيق قوى التحكم؛ وتم تمديد الجناح الهوائي الرأسي في الطرف الخلفي لتشكيل زوج من الدفات الديناميكية الهوائية التقليدية . [ 21 ]

تضمن تطوير المركبة SR.N1 تطوير وتسجيل عدد من التقنيات القابلة للتسجيل كبراءات اختراع، والتي كان جزء منها امتدادًا لمفاهيم وبراءات اختراع كوكرل الأصلية. وشملت هذه البراءات وسادة النفث الحلقية للمركبة، واحتراق غرفة الضغط ، ونفثات مقسمة لتحقيق الاستقرار، وتقنيات إعادة التدوير الآلية وغير الآلية، وتكوينات مختلفة للأغطية المرنة. [ 14 ] وقد أجرت شركة HDL عادةً الأبحاث الداعمة للحصول على هذه البراءات، حيث أجرت تجارب مكثفة وبنت منصات اختبار كاملة الحجم كجزء من أنشطتها. [ 14 ]

الخدمة التشغيلية

في 29 مايو 1959، أجرت الطائرة SR.N1 المكتملة، والتي تحمل الرقم التسلسلي التجريبي G-12-4، أول تشغيل لمحركها. [ 23 ] أُجهض هذا التشغيل عندما أشارت بيانات القياس عن بُعد من مقاييس التسارع الموجودة على متن الطائرة إلى مستويات إجهاد عالية تُهدد استقرار هيكل الطائرة على المدى الطويل؛ وقد نتجت هذه الإجهادات عن غطاء متكامل وُضع حول مستوى المروحة لزيادة الكفاءة الديناميكية الهوائية، وتم حل المشكلة سريعًا بإزالته، مما وفر مساحة أكبر لأطراف شفرات المروحة. وبعد يوم واحد فقط، في 30 مايو 1959، أُجريت أولى اختبارات المحرك بكامل طاقته. [ 24 ]

كشفت اختبارات تشغيلية موسعة للمحرك عن بعض المشكلات الطفيفة، مثل مستوى من عدم الاستقرار في صمامات نظام التحكم في الدفع، والتي تم تعديلها وفقًا لذلك قبل الرحلة الأولى المقررة. [ 25 ] في 7 يونيو 1959، اكتملت بنجاح جميع فحوصات النظام المطلوبة التي فرضها جدول اختبارات مكتب التصميم. خلال أحد اختبارات التحليق، تم الكشف عن حالة من عدم استقرار الميل، والتي تبين أنها ناجمة عن ترتيب هواء السحب المعتمد لهواء الدفع، [ 26 ] مما أدى إلى إجراء تغييرات تصحيحية في اللحظات الأخيرة خلال الأيام الثلاثة الأخيرة قبل الرحلة الأولى للمركبة . [ 27 ]

في 11 يونيو 1959، أجرت المركبة SR.N1 رحلتها الأولى، مُظهرةً قدرتها على عبور اليابسة والماء، أمام حشد من الصحفيين. ورغم أن العرض كان مُخططًا له أن يقتصر على الحركة البرية، إلا أن الشركة، استجابةً لضغط الصحفيين المتحمسين، قررت إجراء أول رحلة مائية في ذلك اليوم أيضًا. [ 28 ] حظي العرض بتغطية إعلامية واسعة، معظمها إيجابي؛ ويُقال إن بعض وسائل الإعلام أطلقت على المركبة اسم " الصحن الطائر ". [ 28 ] وُثِّقت الرحلة في فيلم "رحلة على وسادة " من إنتاج "لوك آت لايف" .

في 13 يونيو 1959، أُجريت التجربة البحرية الثانية، والتي تضمنت اختبارات تشغيل بكامل الطاقة وتدريبات الهبوط الاضطراري في الماء؛ وقد أسفرت الخبرة المكتسبة من هذه التجربة عن إضافة سريعة لمقدمة انسيابية للحد من ميل المركبة للغوص في الأمواج. [ 29 ] كما أُجريت اختبارات لاحقة، بما في ذلك أول عملية انتقال تشغيلية بين البر والماء لإثبات قدراتها البرمائية الحقيقية، والتي كانت تُعتبر سمة حيوية. في 22 يونيو 1959، شاركت المركبة SR.N1 في أول طلعة جوية "عملياتية" لها خلال مناورة مع مشاة البحرية الملكية على شاطئ إيستني ، بورتسموث ؛ وقد أشادت القوات المسلحة بأداء المركبة خلال المناورة. [ 30 ]

في 25 يوليو 1959، في الذكرى الخمسين لرحلة لويس بليريو عبر القناة الإنجليزية، عبرت طائرة SR.N1 القناة الإنجليزية من كاليه إلى دوفر في ما يزيد قليلاً عن ساعتين؛ وتألف طاقمها خلال هذه الرحلة من الكابتن بيتر لامب (الطيار)، وجون تشابلن (الملاح)، وكوكريل نفسه. [ 31 ] [ 32 ]

كشفت الاختبارات عن عدة خصائص مثيرة للاهتمام للمركبات الهوائية، مثل التأخير الحتمي بين تغيير اتجاه المركبة وتغيير اتجاه حركتها ليطابقه. إضافةً إلى ذلك، كان السير على اليابسة أكثر صعوبة من السير في الماء نظرًا لعدم وجود تخفيف للحركة ناتج عن مقاومة الأمواج. وعادةً ما يتطلب الأمر مهارة كبيرة من الطيار لمواجهة تأثيرات ظواهر مثل الرياح الجانبية وانحدارات الأرض. [ 33 ]

في عام 1961، زُوِّدت السفينة SR.N1 بحافة مرنة حسّنت بشكل كبير من العمق الفعال للوسادة الهوائية. وفي العام التالي، أُضيف محرك نفاث من طراز بريستول سيدلي فايبر III ، مُثبَّت على الجزء الخلفي من سطح السفينة خلف غطاء مروحة الرفع، لدعم الدفع الهوائي المُوجَّه الذي يُنتجه المحرك المكبسي، مما زاد من السرعة القصوى للسفينة من 35 إلى 50 عقدة . وجاء تركيب محرك فايبر بعد تركيب سابق لمحرك بلاكبيرن/توربوميكا ماربوريه بقوة دفع تُقارب نصف قوة دفع محرك فايبر. خضعت السفينة SR.N1 لاختبارات لمدة أربع سنوات قبل إخراجها من الخدمة، بعد أن أثبتت جدوى الفكرة. [ 34 ]

تم الحفاظ على طائرة SR.N1 نفسها وعرضها للجمهور في متحف العلوم في وروتون . [ 34 ] كانت نماذج طائرة SR.N1 متوفرة في شكل معدني مصبوب ضمن مجموعة ألعاب كورجي ، وكطقم بناء بلاستيكي بمقياس 1:72 من شركة إيرفيكس .

مراجع

الاقتباسات

  1. ↑ وراغ، ديفيد و. (1973). قاموس الطيران (  الطبعة الأولى). أوسبري. ص  249. ISBN 9780850451634.
  2. ↑ ملخص الأخبار . أسبوع الطيران وتكنولوجيا الفضاء ، 25 فبراير 1963، المجلد 78، العدد 8، الصفحة 41.
  3. ↑ باين وسيمز 2012، ص 71-73.
  4. ↑ باين وسيمز 2012، ص 73-75.
  5. ↑ باين وسيمز 2012، ص 39-41.
  6. ↑ باين وسيمز 2012، ص 41-42.
  7. ↑ باين وسيمز 2012، ص 42-43.
  8. ↑ باين وسيمز 2012، ص 43-45.
  9. ↑ باين وسيمز 2012، ص 47.
  10. ↑ باين وسيمز 2012، ص 47-48.
  11. 1 2 باين وسيمز 2012، ص. 48.
  12. ↑ باين وسيمز 2012، ص 49.
  13. ↑ باين وسيمز 2012، ص 49-50.
  14. 1 2 3 باين وسيمز 2012، ص 82.
  15. ↑ باين وسيمز 2012، ص 50.
  16. ↑ باين وسيمز 2012، ص 76.
  17. ↑ باين وسيمز 2012، ص 75.
  18. ↑ باين وسيمز 2012، ص 76-77.
  19. 1 2 باين وسيمز 2012، ص. 77.
  20. ↑ باين وسيمز 2012، ص 77-78.
  21. 1 2 3 4 باين وسيمز 2012، ص 79.
  22. ↑ باين وسيمز 2012، ص 79-80.
  23. ↑ باين وسيمز 2012، ص 84.
  24. ↑ باين وسيمز 2012، ص 84-85.
  25. ↑ باين وسيمز 2012، ص 85-86.
  26. ↑ باين وسيمز 2012، ص 78.
  27. ↑ باين وسيمز 2012، ص 87-88.
  28. 1 2 باين وسيمز 2012، ص 88-89.
  29. ↑ باين وسيمز 2012، ص 91.
  30. ↑ باين وسيمز 2012، ص 91-93.
  31. ↑ موقع جيمس للمركبات الهوائية: كيف تعمل المركبة الهوائية ( مؤرشف بتاريخ 22 فبراير 2012 في أرشيف الإنترنت)
  32. ↑ باين وسيمز 2012، ص 95-98.
  33. ↑ باين وسيمز 2012، ص 93-94.
  34. 1 2 "بالصور: الماضي الخفي للتكنولوجيا." بي بي سي نيوز ، تم الاطلاع عليه بتاريخ: 27 يناير 2017.

فهرس

  • متحف الحوامات: SR.N1 (عبر أرشيف الإنترنت)