||كل ما يحتاجه الطالب عن هندسة الطيران والفضاء||

​

​

هـنـدسـة الـطـيـران والـفـضـاء ​

ينقسم هذا التخصص إلى مسارين هما:
1) هندسة الطيران والملاحة الجوية.
2) هندسة الفضاء. ​

تعريف هندسة الطيران:

هو فرع من فروع الهندسة الذي يهتم بتصميم وتطوير وبناء وصيانة الطائرات والأجهزة المتعلقة بها. أيضا يهتم هذا العلم بتطوير وتصميم أجهزة الملاحة الجوية. ​

تعريف هندسة الفضاء:​

​

هو فرع من فروع الهندسة الذي يهتم بتصميم وتطوير وبناء وصيانة المركبات الفضائية والصواريخ. ​

يقوم (مهندس الطيران) بـ:​

• تطبيق المعارف الهندسية والتقنية المتقدمة لضمان تصنيع وصيانة وتطوير أمن الطائرات على اختلاف أنوعها.​

• العمل على تطبيق المعارف الهندسية والتقنية في صناعة وصيانة مركبات الفضاء والقذائف الموجهة وغير ذلك.​

• العمل على مراقبة مؤشرات أداء المحركات وأجهزة الطوارئ وغير ذلك من مؤشرات لضمان عمل الطائرة وسلامتها.​

• مراجعة كافة المعلومات والبيانات حول الطائرات أو مركبات الفضاء أو القذائف لتحديد مستوى جودة أدائها وسلامتها ومناسبتها للعميل والقيام بكامل الاختبارات قبل إقرار تشغيلها.​

• الانخراط في البحث العلمي لتطوير قدرات الطائرات والمركبات الفضائية والقذائف وغيرها.​

 

مقدمة إلى تاريخ هندسة الطيران والفضاء

​

تاريخ الطيران يبحث في تطور الطيران الميكانيكي من المحاولات الأولى في الطائرات الورقية والطيران الشراعي حتى الطائرات الأثقل. ​

أول ظهور محتمل لغريزة الإنسان للطيران كان في الصين منذ بداية القرن السادس الميلادي حيث كان الناس يقيدون بالطائرات الورقية كنوع من العقوبة. وقام عباس بن فرناس بأول عرض طيران شراعي في الأندلس في القرن التاسع الميلادي. وعبر ليوناردو دا فينشي في القرن الخامس عشر عن حلمه بالطيران في العديد من التصاميم لطائرات ولكنه لم يقم بأي محاولة للطيران. ثم بدأت أولى محاولات الطيران الجاد أواخر القرن الثامن عشر في أوروبا. وبدأت البالونات المملوءة بالهواء الحار والمجهزة بسلة للركاب بالظهور بالنصف الأول من القرن 19 ميلادي وقد استعملت بشكل فعال في عدة حروب بذلك الوقت، خصوصا بالحرب الأهلية الأمريكية، حيث كان لها الحيز بمراقبة العدو خلال المعركة.​

أرست كثرة التجارب بالطيران الشراعي الأسس لبناء الطائرات الأثقل، ومع بداية القرن 20 ميلادي أصبح بالإمكان ولأول مرة عمل رحلة جوية. وبعدها بذل مصمموا الطائرات جهودا مضنية لتحسين آلاتهم الطائرة لجعلها تطير بشكل أسرع ولمدى أبعد وارتفاع أعلى وجعلها سهلة بالقيادة.​

العوامل المهمة التي ساهمت في بناء الطائرة هي:​

· التحكم: بالبداية فإن التحكم بالطائرات الشراعية يكون بواسطة تحريك الطائرة ككل حسب أوتو ليلينتال، أو إمالة الجناح كما فعل الأخوان رايت. لكن بالوقت الحالي يكون التحكم بواسطة أسطح التحكم مثل الجنيحات والروافع. وفي بعض الطائرات العسكرية تكون أسطح التحكم مهيئة بنظام كمبيوتر ليتم التوسع بالتحكم في الطيران الثابت والمستقر​

· الطاقة: تطور محرك الطائرة حتى أصبح أخف وزنا وأكثر كفاءة، فمن محرك كليمنت أدر البخاري إلى المكبس فالنفاث ثم محركات الصواريخ.​

· المواد: كان صنع الطائرات في البداية من القماش والخشب ثم بدأ تقويتها بالأنسجة والأنابيب الفولاذية، ومن عام 1918 م بدأ تكسية القشرة الخارجية بالألمونيوم واستمرت بذلك خلال الحرب العالمية الثانية، لكن بالوقت الحالي يكون البناء الخارجي للطائرة من مواد مركبة.​

تقسيم تاريخ تطور الطيران:​

يمكن أن نقسم تاريخ الطيران إلى 7 مراحل زمنية : ​

• الخيال العلمي، المناطيد، والتحليق الشراعي : هي المرحلة التي تنتهي في القرن التاسع عشر وخلالها تخيل الناس بطرق غريبة وقريبة من الحقيقة ما يمكن أن تكون عليه آلة طائرة. منذ بداية القرن الثامن عشر شهدت هذه المرحلة بداية غزو الأجواء مع تطوير المناطيد وتعدد محاولات الطيران الشراعي.​

• رواد الطيران الأثقل من الهواء : هي أولى عمليات التحليق بآلات ذات محركات قادرة على الطيران بقدراتها الخاصة. وكل محاولة تكون أول رقم قياسي أو تجاوزاً لرقم موجود كتحقيق مسافات أطول أو تحليق أسرع أو ارتفاعات أكبر وكان الطيارون في غالبيتهم صانعون لآلاتهم ومغامرون.​

• الحرب العالمية الأولى : بعد عدة سنوات على أول طيران ناجح ظهر في هذه الفترة سلاح جديد في ساحات القتال وأصبحت الطائرات تنتج بكميات كبيرة وبعض النماذج صنع منها أكثر من ألف مثال، وأصبح الطيارون ذوي خبرة رغم أن روح المغامرة كانت طاغية.​

• بين الحربين : نهاية الحرب العالمية الأولى تركت عدد هاماً من الطيارين دون عمل مما فتح المجال أمام النقل الجوي التجاري وفي المرتبة الأولى البريدي. وبتطور الطيران تم تأسيس قوات مسلحة بعدة دول، وهو ما جعل الطيران العسكري يدفع الصانعين الجويين إلى تحطيم الأرقام القياسية. وكان تطور الطيران المدني نتيجة مباشرة للبحوث العسكرية.​

• الحرب العالمية الثانية : استعمل الطيران بكثافة في ساحات المعارك. ويمكن أن نعتبر هذه المرحلة كذروة تطوير الطائرات التي تستعمل محركات ومراوح كوسيلة دفع وفي نهاية الحرب ظهرت المحركات التفاعلية والرادارات.​

• النصف الثاني من القرن العشرين : بعد انتهاء الحرب وضع عدداً كبيراً من الطيارين والطائرات خارج الخدمة. وكانت بذلك انطلاقة النقل التجاري المدني القادر على خرق الضروف المناخية واستعمال الطيران بدون رؤية. مم دفع بالطيران العسكري إلى تطوير المحركات النفاثة وإلى إطلاق الطائرات الاسرع من الصوت. وأدت البحوث المدنية إلى تطوير أولى طائرات الخطوط الرباعية المحركات وأصبح النقل الجوي متاحاً للجميع حتى في الدول النامية.​

 

المحاولات الأولى للطيران

1) الإغريق: ​

في حوالي 400 قبل الميلاد، صمم العالم الرياضي والفلكي والفيلسوف ورجل الدولة الإغريقي أرخيتاس، مايسمى بأقدم آلة طيران وقد بناها على شكل طائر وادعى بأنه قد طار بها لمسافة 200 متر. تلك الآلة التي اسماها بالحمامة (باليونانية: Περιστέρα) "بريستيرا"، قد تكون علقت بحبل أو أنبوب عند تحليقها. ​

2) الصينيون: ​

عرفت المناطيد الهوائية بالصين منذ أقدم الأزمان وكانت تسمى بفانوس(كونغ منغ)، ويعزى هذا الاختراع إلى ضابط صيني (180-234م) ولقبه الفخري هو كونغ منغ، وقال إن سبب استخدامه لذلك هو إدخال الرعب بقوات العدو. ​

بالقرن الخامس قبل الميلاد اخترع الصيني لوبان الطائر الخشبي، والذي قد يكون أشبه بطائرة ورقية كبيرة أو قد يكون أول طائرة شراعية.​

خلال حكم أسرة يوان (ق 13) وتحت حكم الملوك مثل قوبلاي خان، فإن المصابيح المستطيلة أصبحت لها شعبية خلال الاحتفالات، وحيث كانت تجذب الجماهير لمشاهدتها. لذا فقد انتشر هذا التصميم خلال حكم المغول عبر طريق الحرير إلى أواسط آسيا ثم إلى الشرق الأوسط. وهناك إضاءة طائرة شبيهة وذات المصابيح المستطيلة بحمالات تستخدم بكثرة في احتفالات التبتية، واحتفالات ديوالي الهندية. ولكن مع ذلك لم يثبت بالدليل أن تلك المصابيح قد استخدمها الإنسان للطيران. ​

3) المسلمون:​

​

كانت أولى محاولات المسلمون للطيران في الأندلس وتحديدا في القرن السابع ميلادي سنة 875 م عندما قام العالم المسلم عباس بن فرناس الذي يعتبر أول من اخترق الجو من البشر وأول من فكر في الطيران واعتبره المنصفون أول رائد للفضاء وأول مخترع للطيران، فقد كسا نفسه الريش ومد له جناحين طار بهما في الجو مسافة بعيدة ثم سقط وكان عمره آن ذاك 65 عاما. وقد قام عباس بن فرناس بتجارب كثيرة، درس في خلالها ثقل الأجسام ومقاومة الهواء لها، وتأثير ضغط الهواء فيها إذا ما حلقت في الفضاء، وكان له خير معين على هذا الدرس تبحره في العلوم الطبيعية والرياضة والكيمياء فاطلع على خواص الأجسام، واتفق لديه من المعلومات ما حمله على أن يجرب الطيران الحقيقي بنفسه، فكسا نفسه بالريش الذي اتخذه من سرقي الحرير (شقق الحرير الأبيض) لمتانته وقوته، وهو يتناسب مع ثقل جسمه، وصنع له جناحين من الحرير أيضاً يحملان جسمه إذا ما حركهما في الفضاء، وبعد أن تم له كل ما يحتاج إليه هذا العمل الخطير وتأكد من أن باستطاعته إذا ما حرك هذين الجناحين فإنها سيحملانه ليطير في الجو، كما تطير الطيور ويسهل عليه التنقل بهما كيفما شاء. ​

4) من القرن السادس عشر إلى القرن التاسع عشر: ​

حاول المصمم الإيطالي الشهير ليوناردو دا فينشي دراسة إمكانية الطيران بآلات أثقل في الهواء حوالي العام 1500 م، إلا أن ذلك لم يحدث إلا بعد أربعة قرون تقريباً. في نهاية القرن الثامن عشر صنع البريطاني السير جورج قايلاي مروحية في 1796 م وفي سنة 1808 م صنع اورنيثوبتر وفي 1809صنع طائرة شراعية طارت بدون ركاب.​

ويليام هونسن وجون سترينقفلاو أعادا استغلال أعمال جورج قايلاي لصنع طائرة بالبخار, ولكن المحركات كانت ثقيلة جداً مما أدى إلى عدم طيرانها وأدى ذلك إلى مرور التطورات التقنية بالطائرات الشراعية وبدراسة الديناميكا الهوائية.​

في عام 1856 قام الفرنسي جان ماري لو بريس بأولى تجارب طيران شراعي براكب. وفي عام 1871 قام البريطاني فرانسيس هربرت وانهام بأول نفق هوائي لتجربة نماذج الطائرات.​

في عام 1874 أطلق الفرنسي فليكس دو تونبل طائرة شراعية تعمل بالبخار من جرف ولكن ذلك لم يعتبر طيراناً حرفياً إذ أنه يجب عدم الاستعانة لا بمنجنيق ولا بجروف لوضع الآلة في الهواء.

و توالت المحاولات باستعمال الطائرات الشراعية : الألماني أوتو ليليانذال، البريطاني بارسي بيلشار، الأمريكيان جون جوزاف مونتقومري ومالوني، الفرنسيان فارديناند فاربار، والاخوة فوازان.​

​

​

​

 

تاريخ هندسة وصناعة الطائرات الحديث

الحرب العالمية الأولى (1914-1918)​

​

تم استعمال الطائرات الأولى والطيارون الأوائل في مهام استطلاع. وأول الدول التي قامت باستعمال الطائرات كانت بلغاريا في حرب البلقان الأول ضد مواقع العثمانية. وسارعت الدول الكبرى لامتلاك سلاح جو واختصت الطائرات في الاستطلاع، الاعتراض، القصف.​

و بدأ سباق تحطيم الأرقام القياسية لتحقيق الأفضلية على العدو، تم تحديث التسليح مع أولى الرشاشات المحمولة على الطائرات. وظهرت المضلة كوسيلة للنجاة. أما على الأرض فقد بنيت المهابط والقواعد الجوية الكبرى، وبدأت الطائرات تصنع بكميات كبيرة.​

في 5 أكتوبر 1914، قرب الرايمس، حدث أول قتال جوي، وتم ذلك بإسقاط أول طائرة في تاريخ الطيران العسكري، ربحها الطيار جوزاف فرانتز ضد طيار ألماني. ولكن أدولف بيقود أصبح أول "طيار بطل"، يحقق خمسة في يوم، قبل أن يصبح أيضا أول طيار بطل يموت أثناء القتال.​

في نهاية الحرب، كان هناك:
· 500 4 طائرة فرنسية
· 500 3 طائرة بريطانية
· 500 2 طائرة ألمانية​

بين الحربين - "العصر الذهبي" (1918-1939):​

ظهرت بين الحربين العالميتين الأولى والثانية الاستغلالات التجارية للطيران مدفوعة بالتقدم التقني المتواصل وفي السنوات التي سبقت الحرب العالمية الثانية تعددت مختبرات البحوث العسكرية وتم التوصل إلى اختراعات ثورية في هذا المجال كالمحرك النفاث (في المملكة المتحدة وألمانيا)، الصاروخ (في ألمانيا)، أو الرادار (في المملكة المتحدة). الحرب الأهلية الإسبانية كانت حقل تجارب للنازيين لتجربة اختراعاتهم وقدرة طائراتهم على القتال.​

أما اليابان فقد كانت مقاتلتها الرئيسية « الزيرو » بداية من 1939، المیتسوبیشي ا6م، بقدراتها الجيدة، سيطرت على المحيط الهادي في الشطر الأول من الحرب. ​

أما المملكة المتحدة فقد امتلكت الهاوكر هاريكين ومقاتلات سوبارمارين سبيتفاير. ​

الحرب العالمية الثانية (1939-1945)​

​

شهدت الحرب العالمية الثانية طفرة كبيرة في تصميم وإنتاج الطائرات. ودخلت كل الدول المشاركة في الحرب في هذا السباق الذي شمل الطائرات والأسلحة الجوية وأسلحة الاعتراض مثل الصاروخ الألماني في-2 وخلال هذه الحرب ظهرت أول قاذفة بعيدة المدى، وأول مقاتلة نفاثة، التي كانت هاينكل He 178 (ألمانيا). وكان هناك نماذج أولية الـكواندا-1910 التي حلقت لمسافة صغيرة في ديسمبر 16، 1910. أما أول صاروخ عابر (في-1)، وأول صاروخ باليستي (في-2) فقد صمما أيضا من قبل ألمانيا. ولكن هذه الطائرات النفاثة والصواريخ لم تحدث فرقا استراتيجيا، لان ال في-1 كانت قليلة الفاعلية وال في-2 لم تنتج على مستوى الاستعمال. أما طائرة موستونق P-51 فكانت أول قاذفة إستراتيجية ثقيلة.​

يبين الجدول التالي إنتاج الطائرات في الولايات المتحدة ونمو أعدادها: ​

​

ما بعد الحربين ​

​

مع نهاية الحرب العالمية الثانية بدأت بوادر الطيران التجاري باستعمال الطائرات العسكرية المنتهية خدمتها بالأساس في التجارة ونقل الأشخاص والبضائع وتعددت شركات النقل الجوي بخطوط شملت أمريكا الشمالية، أوروبا وأجزاء أخرى من العالم. وكان ذلك لسهولة تحويل القاذفات الثقيلة والمتوسطة إلى طائرات للاستعمال التجاري. ولكن حتى مع نهاية الحرب والتقدم الكبير الذي شهده الطيران كانت الطائرات في حاجة إلى مزيد من التحسين والتطوير. ومع دخول العالم في مرحلة الحرب الباردة سعى كل من المعسكر الشيوعي والبلدان الغربية إلى تطوير أنظمتهم الجوية العسكرية فتعززت مكانة الطائرات النفاثة، وأصبحت مقاتلة الأفرو ارو الكندية أسرع طائرة حينها.​

على الجانب المدني قدمت شركة بوينغ نظرتها الجديدة للطيران التجاري بطرحها سنة 1969 طائرة البوينغ 747 لأول مرة، واستمرت الانجازات بقيام الخطوط الجوية البريطانية سنة 1976 باستعمال الطائرة الفوق صوتية الكونكورد القادرة على عبور المحيط الأطلسي في اقل من ساعتين.​

في الربع الأخير من القرن أصبحت جل البحوث والتصاميم تتركز على تحسين القدرات الملاحية وأنظمة التحكم في الحركة الجوية عوضا عن تطوير الطائرات وظهرت عدة اختراعات لتحسين القدرات التقنية للملاحة الآلية.​

​

​

​

 

هل أنا مهندس طيران ؟

​

هل أنا مهندس طيران ؟
لكي تعرف هل هذا التخصص مناسب لك ولقدراتك يجب أن تتوفر فيك الصفات التالية: ​

• ذكاء عالٍ والقدرة على التفكير الهندسي.
• الرغبة في دراسة المواد العلمية وخاصة الرياضيات والفيزياء.
• الرغبة في العمل في مجال الطيران.
• القدرة على الاستنتاج والتحليل وحل المشكلات.
• القدرة على العمل ضمن فريق. ​

​

 

ماذا بعد التخرج ؟

​

أين سيعمل طالب هندسة الطيران والفضاء بعد التخرج؟​

1) في المطارات.
2) في شركات تصنيع وتطوير وصيانة الطائرات (شركة آرامكوا وسلام على سبيل المثال).
3) في القطاع العسكري للعمل في صيانة وتطوير الطائرات الحربية.
4) في مراكز الأبحاث المتقدمة التي تسعى إلى تطوير قطاع الطيران ووسائل التأكد من سلامته.
5) مراكز أبحاث الفضاء.
6) في قطاع التعليم في المعاهد والجامعات.
7) مهندس الطيران هو بالمقام الأول مهندس ميكانيكي, بناءً على ذلك يمكن للمهندس الطيران العمل في نفس المجال الذي يعمل فيه المهندس الميكانيكي. ​

 

هندسة الطيران والفضاء في جامعة الملك فهد

​

انطلقت فكرة إنشاء قسم هندسة الطيران والفضاء بجامعة الملك فهد أكثر من 20 عاما مضت وذلك في 1404 هـ (1984 م). وبالفعل أنشئ قسم هندسة الطيران والفضاء في 1423 هـ 2002م كأول قسم هندسة طيران في المملكة وفي منطقة الخليج العربي.​

القسم لديه رؤية واضحة المعالم من جامعة الملك فهد لتحديد القيادة والتوجيه من خلال تطوير مجموعة كاملة من درجات هندسة الطيران و الفضاء (المرحلة الجامعية والدراسات العليا ودرجات المنتسبين) وتنفيذ برامج البحوث الأصلية من أعلى مستويات الجودة لتلبية الطلب في المملكة و احتياجات المنطقة من أجل التعليم، والقوى العاملة، والخبرة التقنية في هندسة الطيران والمجالات ذات الصلة. وعلاوة على ذلك، يهدف القسم إلى توفير تعليم عالي الجودة على المستوى الدولي في هندسة الطيران، أسس جيدة في المبادئ الأساسية للهندسة من أجل إلهام وإعداد الطلاب لتولي مناصب قيادية في العديد من فرص العمل في منظمات مرموقة مثل سلاح الجو الملكي السعودي (القوات الجوية )، أرامكوا السعودية للطيران وشركات الطيران الخاص.​

الخطة الدراسية لكلا المسارين التطبيقي والعلمي ( Degree Plan )
المخطط الشجري للهندسة الطيران العلمية ( Flow Chart )
المخطط الشجري للهندسة الطيران التطبيقية ( Flow Chart ) ​

في حالة حدوث خلل في الروابط أعلاه بإمكانكم تحميلها على شكل ملف MHTML ​

الخطة الدراسية لكلا المسارين التطبيقي والعلمي ( Degree Plan )
المخطط الشجري للهندسة الطيران العلمية ( Flow Chart )
المخطط الشجري للهندسة الطيران التطبيقية ( Flow Chart ) ​

​

 

خاتمة

في النهاية حبيت أعقب على بعض النقاط:.​

​

​

1) الحمد لله الإنتهاء من هذا الموضوع المتواضعة واتمنى ينال اعجابكم.

2) يتم إغلاق الموضوع من باب التنظيم وعلشان ما يضيعون الشباب مع كثرة الردود.

3) أي اقتراح أو انتقاد أو خطأ اتمنى تتواصلون معي على الخاص أو رسائل الزوار و وأنا لست إلا بشر أخطأ وأصيب إن أصبت من توفيق الله لي, إن أخطأت من نفسي والشيطان.

4) أنا مهندس كيميائي والموضوع هو نقل من المواقع التالية مع التنسيق والتعديل:
أ) هندسة الطيران والفضاء ويكيبيديا
ب) تاريخ هندسة الطيران والفضاء ويكيبيديا
جـ) برنامج اكتشاف

مع خالص امنياتي لكم بالتوفيق ​

​