ראשית התעופה
ההיסטוריה של התעופה נפרשת על פני למעלה מאלפיים שנה, החל מהמצאת העפיפון בסין כמה מאות לפני הספירה וכלה בכלי טיס מודרניים, כגון המטוס, החללית והרחפן.
המקור וההשראה לתעופה נבע מהציפורים וכמיהתו של האדם והרצון לחקותן.
חלומו של האדם להמריא אל על הוא חלום עתיק יומין שהחל להתגשם רק בעת החדשה והגיע לידי מימוש בחולות קיטי הוק ב-17 בדצמבר 1903. באותו יום, שנרשם לעד בספרי ההיסטוריה הצליח אורוויל רייט להמריא למשך 12 שניות ולמרחק של 39 מטרים במטוס אשר בנה עם אחיו וילבור.
כלי התעופה הראשון הוא העפיפון שהומצא בסין במאה החמישית לפני הספירה. מאוחר יותר ובאופן בלתי תלוי התפתחו דאונים ומצנחים לשימוש צבאי גם כן. לאונרדו דה וינצ'י שירטט מספר דגמים של כלי תעופה, אך הוא לא ניסה לבנות בפועל אף אחד מהם.
האחים מונגולפייה מצרפת שהצליחו לעלות לאוויר בשנת 1783 בכדור פורח. אותה טיסה בכדור הפורח נחשבת לפעם הראשונה בה הצליח האדם לעלות לאוויר במכונה שבנה, אך הכדור הפורח של האחים מונגולפייה היה קל מן האוויר והיה נתון לחסדי הרוח. לאחר טיסתם של זוג האחים חיפשו ממציאי העולם דרך לשלוט בכלי הטיס במעופם. הראשון שהצליח בכך היה אוטו ליליינטל הגרמני שפיתח את עקרונות ההיגוי המשמשים מטוסים עד ימינו אנו והדגים אותם על דאון שבנה בשנת 1891. כעת כל שנותר הוא להוסיף לדאון מסוג זה מנוע ולהמריא סוף סוף במכונה הנתונה לשליטתו המוחלטת של הטייס. אוטו ליליינטל עמל לילות כימים על בנייתו של דאון ממונע, אך באחת מטיסותיו דאונו התרסק וליליינטל לא זכה לראות את חלומו מתגשם. חלומו של ליליינטל ושל רבים אחרים הוגשם בידי האחים רייט בשנת 1903 כאשר הם המריאו בדאון ממונע במנוע בוכנה אותו בנו בעצמם.
לאחר שנבנה המטוס הראשון המטוסים הבאים אחריו התפתחו בקצב מסחרר, עד שבשנות ה-40 היה ברור כי מנוע הבוכנה היה חלש מדי וכוחו לא עמד בציפיות. הפתרון נמצא בדמות מנוע הסילון שהמצאתו מסמנת את ראשית עידן התעופה הממונעת המודרנית.
כלי הטיס הראשון שהצליח לשהות באוויר היה כדור פורח, הבעיה היעקרית בו שהיה תלוי בכיוון רוח ללא אפשרות ניווט.
הדוגמה המוכרת ביותר לניסיונות אלה היא כנראה הסיפור על דדאלוס ואיקארוס מהמיתולוגיה היוונית בו דדאלוס בנה לעצמו כנפיים מנוצות ושעווה ועף בהצלחה בסיוען. ניסיונו של האדם לעוף כמו ציפור לעומת זאת נכשל פעם אחר פעם, אך הניסיונות לבנות כנפיים ולקפוץ איתן ממגדלים נמשכו עד למאה השבע-עשרה.
במאה החמישית לפני הספירה הומצא בסין העפיפון, ככל הנראה כלי התעופה הראשון מעשה ידי אדם.
לפי ההיסטוריון של המדע ג'וזף נידהם, כבר במאה ה-3 לפני הספירה היו ידועות בסין עששיות נייר המרחפות בעזרת אוויר חם.
הבלון, שזכה לכינוי "הפנס של קונגמינג", ריחף כשמתחתיו דלקה תמידית מנורת שמן שתפקידה היה לחמם את האוויר.
כמה מאות שנים מאוחר יותר, ניסו המוסלמים בספרד את מזלם בדאיה ממגדלים ומצריחי מסגדים. המהנדס הכימאי עבאס איבן פירנאס בנה דאונים. באחת הפעמים הוא בנה דאון מבד המתוח על קורות עץ והוסיף לו מכשיר דמוי מטריה. כאשר ניסה את הדאון שבנה וקפץ מצריח של מסגד, מיאן הדאון לרחף והמכשיר דמוי המטריה נפתח והאט את נפילתו של איבן פירנאס בצניחה המוצלחת המתועדת הראשונה.
בתקופת הרנסאנס, שורטטו סקיצות כלי הטיס הרבות ביותר על ידי לאונרדו דה וינצ'י לאחר שעות רבות של התבוננות בציפורים. הוא תיכנן מספר דגמים של מסוקים הממריאים אנכית ומטוסים שהיו אמורים לטוס תוך נפנוף בכנפיהם. רוב דגמיו של דה וינצ'י לא היו מעשיים, אך דגם אחד נבנה בסוף המאה ה-20 וביצע טיסה מוצלחת.
לאחר מכן הצליחו לבנות דאון שהיה עשוי עץ ובד, מכיוון שאין לו מנוע ושם כח עזר, הוא הצליח להחזיק מעמד באוויר לזמן קצר.
בשנת 1903 האחים רייט מדייטון אוהיו שבארה"ב בנו דאון וחיברו לו מנוע דלק קטן שסובב מדחפים וייצר כח דחף.
את הקופסה השחורה המציא חוקר תאונות הטיס האוסטרלי דיוויד וורן בשנת 1953. וורן הוטרד מהעובדה שכשחוקרים תאונות מטוס יודעים מעט מדי על הסיבות לתאונה והנסיבות שבה היא נגרמה. היה חו גם עניין אישי בנושא, כי אביו נהרג בתאונת מטוס, כשהיה ילד, בשנת 1934 ולמשפחה לא ניתן כל הסבר על נסיבותיה,מכיוון שלא היו לה עדים ולא נותרו בה ניצולים.
וורן, שהמתנה האחרונה שהעניק לו אביו הייתה מקלט רדיו, התמחה בבית הספר בבנייה של מקלטי רדיו ובאלקטרוניקה בכלל. אז טייפ, או רשמקול שישמור את השיחות בין הטייסים למגדל הפיקוח וביניהם בתא הטייס. כך, הוא חשב, ניתן יהיה לדעת יותר על נסיבות התאונות האיומות והלא ברורות הללו.
אבל כשוורן פנה לרשויות הטיס עם הרעיון, הוא נדחה מכל וכל. רעיון הקופסה השחורה, שאז כמובן עוד לא נקרא כך, לא הונח על ידו הצידה. להיפך, בשנת 1956 יצא אב-הטיפוס הראשון של הקופסה השחורה, שהקליט אז 4 שעות של שמע. הוא היה מרשים, אבל לא את הפקידים...
רצה המקרה ובכיר בריטי בעולם הטיס, שהגיע ב-1958 לביקור באוסטרליה, שמע על וורן וביקש לראות את אב הטיפוס שלא מומש. הוא, בניגוד לרשויות האוסטרליות, הבין מיד את חשיבותו של המכשיר, גם בחקר ובמניעה של תאונות טיס עתידיות וכן, גם את הפוטנציאל המסחרי של מקליט כזה. הוא פנה לוורן והציע לו לממן את הפיתוח ולהיות לשותפו.
מכאן הפך פיתוח ההמצאה למהיר ובמהלכו הוענק לה גם השם "קופסה שחורה". נעשתה שם עבודה מדהימה ביצירת מכשיר שלא ייהרס בחבטה קשה של התרסקות, באש ובמים. עם השנים נוספה לקופסה גם יכולת לשמור את נתוני מערכות המטוס, כדי ללמוד על כשלים טכניים שבגללם מטוסים מתרסקים ולתקנם.
טייס אוטומטי נועד להטיס את המטוס ממקום למקום ולדאוג לבדוק את כל נתוני הטיסה ולנהל את הטיסה לפיהם, בצורה הטובה ביותר. הטכנולוגיה הזו במיוחד יעילה בטיסות ארוכות. כשרוצים להפעילו, לוחצים הטייסים על שני כפתורי ניווט, והמטוס יטוס עד ליעד, כשהוא שומר על גובה, כיוון וכדומה. בכל רגע שבו ירצה הטייס להחזיר לעצמו את השליטה במטוס, הוא מנתק את הטייס האוטומטי וחוזר להטיסו בעצמו.
הטייס האוטומטי הראשון פותח על-ידי תאגיד "ספרי" (Sperry) ב-1912. לורנס ספרי (בנו של הממציא האמריקאי אלמר ספרי) הציג אותו לציבור שנתיים מאוחר יותר והמחיש את אמינות המצאתו בכך שטס במטוס כשידיו מורמות והטייס האוטומטי שולט בהיגוי.
דגם המטוס הממונע הראשון של האחים רייט
קראו עוד:
