طائرة ورقية ترفع رجلاً

الطائرة الورقية الرافعة هي طائرة ورقية مصممة لرفع شخص عن الأرض. تاريخيًا، استُخدمت هذه الطائرات بشكل رئيسي لأغراض الاستطلاع. تراجع الاهتمام بتطويرها مع ظهور الطيران الآلي في بداية القرن العشرين. اكتسبت الطائرات الورقية الرافعة شعبية تدريجيًا خلال النصف الثاني من القرن العشرين، ودخلت في العديد من الرياضات. في القرن الحادي والعشرين، تُستخدم هذه الطائرات بكثرة في رياضة ركوب الأمواج الشراعي ، حيث يمكن أن تتبع عمليات الإطلاق القصيرة هبوطًا آمنًا على الماء، وفي رياضة التزلج المظلي ، حيث تُسحب الطائرات الورقية خلف مركبة.

استُخدمت الطائرات الورقية التي تحمل الرجال في الصين القديمة لأغراض مدنية وعسكرية، وأحيانًا كعقاب. ^{[ 1 ]} يذكر كتاب سوي ، الذي يعود تاريخه إلى عام 636  ميلادي، أن الطاغية غاو يانغ، إمبراطور وينشوان من سلالة تشي الشمالية (حكم من 550 إلى 559)، أعدم السجناء بأمرهم "بالطيران" باستخدام حصر من الخيزران. ^{[ 2 ]} يذكر كتاب زيزي تونغجيان (1044) أنه في عام 559، مات جميع الطيارين الذين حُكم عليهم بالطيران باستخدام الطائرات الورقية باستثناء أمير وي الشرقية يوان هوانغتو . "أمر غاو يانغ يوان هوانغتو وسجناء آخرين بالإقلاع من برج العنقاء وهم مربوطون ببوم ورقي. كان يوان هوانغتو الوحيد الذي نجح في الطيران حتى وصل إلى الطريق الأرجواني، وهناك هبط على الأرض." ^{[ 3 ]} كان الطريق الأرجواني، وهو طريق، يبعد 2.5 كيلومتر (1.6 ميل) عن برج العنقاء الذهبي الذي يبلغ ارتفاعه حوالي 33 مترًا (108 أقدام) .   

توجد تقارير عن استخدام الطائرات الورقية التي تحمل البشر في اليابان، وذلك بعد إدخال الطائرة الورقية من الصين حوالي القرن السابع الميلادي. ^{[ 4 ]} في إحدى هذه القصص ، يُقال إن اللص الياباني إيشيكاوا غويمون (1558-1594) استخدم طائرة ورقية ترفع البشر ليسرق الحراشف الذهبية من تمثالين مزخرفين لسمكتين كانتا مثبتتين على قمة قلعة ناغويا . ^{[ 5 ]} قام رجاله برفعه في الهواء على أرجوحة متصلة بذيل طائرة ورقية عملاقة. طار إلى سطح القلعة حيث سرق الحراشف، ثم أنزلوه وهرب. ويُقال إنه كان هناك قانون في اليابان في وقت من الأوقات يمنع استخدام الطائرات الورقية التي تحمل البشر. ^{[ 6 ]}

في عام ١٢٨٢، وصف المستكشف الأوروبي ماركو بولو التقنيات الصينية الشائعة آنذاك، وأشار إلى المخاطر والقسوة التي تنطوي عليها. وللتنبؤ بما إذا كان ينبغي للسفينة أن تبحر، كان يُربط رجل بطائرة ورقية ذات إطار شبكي مستطيل، ويُستخدم نمط طيرانها الناتج لاستشراف حالة الطقس. ^{[ ٧ ]}

في عشرينيات القرن التاسع عشر، قام المخترع البريطاني جورج بوكوك بتطوير طائرات ورقية قادرة على رفع الرجال، مستخدماً أطفاله في تجاربه. ^{[ 8 ]}

في أوائل تسعينيات القرن التاسع عشر، طوّر الكابتن بي إف إس بادن باول ، الذي سرعان ما أصبح رئيسًا للجمعية الجوية البريطانية ، طائرته الورقية "ليفيتور"، وهي طائرة ورقية سداسية الشكل مصممة للاستخدام العسكري لرفع الأفراد لأغراض المراقبة الجوية أو لرفع أحمال ثقيلة مثل هوائي لاسلكي. في معسكر بيربرايت في 27 يونيو 1894، استخدم إحدى هذه الطائرات الورقية لرفع رجل 15 مترًا (50 قدمًا) عن الأرض. وبحلول نهاية ذلك العام، كان يستخدمها بانتظام لرفع الرجال إلى ارتفاع يزيد عن 30 مترًا (100 قدم) . أُرسلت طائرات بادن باول الورقية إلى جنوب إفريقيا لاستخدامها في حرب البوير ، ولكن بحلول وقت وصولها كانت المعارك قد انتهت، لذا لم تُستخدم قط.  

اخترع لورانس هارجريف طائرته الورقية الصندوقية عام 1885، ومنها طوّر جهازًا لحمل الإنسان بربط أربع طائرات ورقية صندوقية على خط واحد. في 12 نوفمبر 1894، ثبّت الجهاز بالأرض بواسطة سلك طويل، ورفع نفسه من شاطئ ستانويل بارك في نيو ساوث ويلز ، ليصل إلى ارتفاع 5 أمتار (16 قدمًا) . بلغ الوزن الإجمالي لجسمه والجهاز 94 كيلوغرامًا (208 أرطال) .   

طوّر ألكسندر غراهام بيل طائرة ورقية رباعية الأوجه ، مصنوعة من أعواد مرتبة على شكل خلية نحل من مقاطع مثلثة تُسمى خلايا. كما طوّر بيل وفريقه، جمعية التجارب الجوية ، هياكل ثنائية السطح وأشكال أجنحة منحنية. وتوقع الفريق بشكل صحيح أن المتطلبات الهيكلية المخفّضة ستوفر نسبة رفع إلى وزن أفضل؛ إذ إن تصميمات الصناديق الكبيرة المعاصرة تزداد في الوزن أسرع من قدرتها على الرفع، لكن الطائرة الورقية رباعية الأوجه يمكن توسيعها بنسبة شبه ثابتة. حلّق فريق بيل فوق الماء لتقليل المخاطر على كل من الطيار والطائرة، وكتب: "إذا كان الإنسان قادرًا على السباحة، والطائرة قادرة على الطفو على الماء، فلا داعي لتوقع أضرار تُذكر لأي منهما". كانت أول تجربة كبيرة له مع أنماط رباعية الأوجه ذاتية التشابه هي "ملك الصقيع" التي تضم 1300 خلية، ويبلغ وزنها 131 كيلوغرامًا (288 رطلاً) بما في ذلك وزن الطيار. طوّرت شركة بيل نماذجها من "سيجنيت 1" و"سيجنيت 2" و"سيجنيت 3"، وصولاً إلى نموذج مكون من 3393 خلية؛ وقد سُحبت طائرة ورقية طولها 12 متراً (40 قدماً) ووزنها 90 كيلوغراماً (200 رطل) بواسطة باخرة في خليج باديك ، نوفا سكوتيا، في 6 ديسمبر 1907، وحملت رجلاً على ارتفاع 51 متراً (168 قدماً) فوق سطح البحر. ^{[ 9 ] [ 10 ]}    

كان صموئيل فرانكلين كودي أنجح رواد الطائرات الورقية القادرة على رفع الأفراد. حصل على براءة اختراع طائرة ورقية عام 1901، مُدخلاً تحسينات على طائرة هارجريف الورقية ذات الصندوق المزدوج. اقترح استخدام قدرتها على رفع الأفراد لأغراض الرصد العسكري. بعد قيامه بمغامرة عبر القناة الإنجليزية في قارب تجره طائرة ورقية، حظي باهتمام كافٍ من الأميرالية ووزارة الحرب ، ما سمح له بإجراء تجارب بين عامي 1904 و1908. رفع راكباً إلى ارتفاع قياسي جديد بلغ 490 متراً (1600 قدم) في نهاية كابل طوله 1200 متر (4000 قدم) . اعتمدت وزارة الحرب رسمياً طائرات كودي الحربية الورقية لفرق المناطيد التابعة لسلاح المهندسين الملكي عام 1906، ودخلت الخدمة للرصد في الأيام العاصفة عندما كانت مناطيد الرصد التابعة للفرق غير قادرة على التحليق. على غرار هارجريف، قام كودي بربط عدة طائرات ورقية لرفع رائد الفضاء، مع إدخال تحسينات كبيرة على تفاصيل معدات الرفع. ^{[ 11 ]} ثم قام لاحقًا ببناء "طائرة ورقية شراعية" يمكن إطلاقها بحبل مثل الطائرة الورقية، ثم تُطلق وتُحلق عائدة كطائرة شراعية. ^{[ 12 ]} تم حلّ سرايا المناطيد عام 1911، وأُعيد تشكيلها ككتيبة الطيران التابعة لسلاح المهندسين الملكي ، وهي نواة سلاح الجو الملكي . ^{[ 13 ]}  

قام روالد أموندسن ، المستكشف القطبي، بإجراء اختبارات على طائرة ورقية ترفع الإنسان لمعرفة ما إذا كانت ستكون مناسبة للمراقبة في القطب الشمالي، لكن التجارب كانت غير مرضية ولم يتم تطوير الفكرة أبدًا.

أدت سلسلة من الابتكارات في أواخر القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين إلى إحياء الاهتمام بمجال استخدام الطائرات الورقية للترفيه. وقد أدى نمو رياضة التزلج على الماء بشكل خاص إلى فكرة إضافة طائرة ورقية، بحيث يتمكن المتزلج من الانطلاق والتحليق.

ابتداءً من أواخر الخمسينيات، بدأ استخدام الطائرات الورقية المسطحة لدفع المتزلج، بينما زُودت طائرات ورقية أخرى بمقاعد على الحبل الذي تسحبه قارب بمحرك. وكان بإمكان المتزلج التحكم بشكل طفيف في هذه الطائرات الورقية المسطحة غير المستقرة باستخدام مقاعد متأرجحة تسمح لوزن جسمه بالكامل بالتأثير على الميل والدوران. ^{[ 14 ]}

خلال ستينيات القرن العشرين، تم تطوير جناح روغالو ، وطُوّرت العديد من النماذج المبكرة، مثل سلسلة دلتا وينغ التي صممها الأسترالي جون ديكنسون وبيل بينيت، كطائرات ورقية مأهولة. ^{[ 15 ]} اعتمد جون وورث إطار التحكم المثلثي المدعوم بالكابلات بأحجام مختلفة في طائرات شراعية ورقية من طراز روغالو المقوى ، بالإضافة إلى نسخ تعمل بمحركات. استخدم جون ديكنسون قارب سحب للتحكم بنفسه في طائرته الورقية المعدلة من طراز رايان ذي الجناح المرن ، وهي نسخة من طائرة روغالو الورقية المقواة، وذلك في سبتمبر 1963. حازت تصاميم ديكنسون للطائرات الورقية والطائرات الشراعية التي تحمل البشر على العديد من الجوائز، حتى أن بعض المنظمات أطلقت عليه لقب مخترع الطائرة الشراعية الحديثة. ^{[ 16 ] [ 17 ]} واصل الأسترالي بيل بينيت تطوير وبيع سلسلة دلتا وينغ الخاصة به خلال سبعينيات القرن العشرين. ^{[ 15 ]}

ساهم اختراع الطائرة الورقية ذات الشراع المظلي عام 1964 واعتمادها التدريجي في تعزيز استخدام الطائرات الورقية في الرياضات المائية، إذ توفر هذه الشراع قوة رفع هائلة ويمكن التحكم بها كطائرة ورقية متعددة الخطوط . وبحلول سبعينيات القرن العشرين، انتشرت رياضة ركوب الأمواج الشراعية باستخدام المظلات في جميع أنحاء العالم. وعلى مدى العقدين التاليين، ازداد استخدام الشراع المظلي جنبًا إلى جنب مع المظلات، واستُبدلت أنظمة الرفع أحادية الخط بأنظمة متعددة الخطوط قابلة للتوجيه. ^{[ 18 ]}