بودكاست التاريخ

حمامة أرشيتاس البخارية - آلة الطيران في العصور القديمة

حمامة أرشيتاس البخارية - آلة الطيران في العصور القديمة

كان أرشيتاس فيلسوفًا يونانيًا قديمًا ولد عام 428 قبل الميلاد في تارانتوم ، ماجنا جرايسيا (التي تقع الآن في جنوب إيطاليا). بالإضافة إلى كونه فيلسوفًا ، كان أرشيتاس أيضًا عالمًا في الرياضيات والفلك ورجل دولة واستراتيجيًا. اشتهر باختراعه ما يُعتقد أنه أول جهاز طيران ذاتي الدفع يُعرف باسم الحمام الطائر.

عندما كان أرشيتاس صغيرًا ، كان يدرسه فيلولاوس. أصبح فيثاغورس ، معتقدًا أن الحساب فقط هو الذي يمكن أن يوفر أساسًا للأدلة المرضية ، وأن هذا لا يمكن تحقيقه عن طريق الهندسة. قام بتدريس الرياضيات لـ Eudoxus of Cnidus و Menaechmus. بالنسبة إلى Archytas ، كان كل شيء يدور حوله ويمكن تفسيره بالرياضيات. لقد رأى الرياضيات على أنها مقسمة إلى أربعة فروع: الهندسة والحساب وعلم الفلك والموسيقى. في مقدمة إحدى كتاباته (التي حددها البعض على أنها "عن الرياضيات" والبعض الآخر "في التوافقيات") ، كتب أرشيتاس:

يبدو لي أن علماء الرياضيات يتمتعون بفطنة ممتازة ، وليس من الغريب على الإطلاق أن يفكروا بشكل صحيح في التفاصيل الموجودة ؛ لأنه بقدر ما يمكنهم التمييز بشكل ممتاز في فيزياء الكون ، فمن المحتمل أيضًا أن يكون لديهم منظور ممتاز حول التفاصيل الموجودة. في الواقع ، لقد نقلوا إلينا فهماً شديداً حول سرعات النجوم وظهورها وإعداداتها ، وحول الهندسة والحساب وعلم الفلك ، وليس أقلها ، الموسيقى. يبدو أن هذه العلوم شقيقة ، لأنها تهتم بالشكلين الأولين المتصلين من الكينونة [العدد والحجم].

خدم Archytas جيدًا في المناصب القيادية. في مرحلة ما ، تعرض الفيثاغورسيون للهجوم والطرد ، ولم يتبق سوى مدينة تارانتوم. أصبح أرشيتاس قائدًا للفيثاغورس في تارانتوم ، وحاول توحيد المدن اليونانية في منطقتهم لتشكيل تحالف ضد الجيران غير اليونانيين. على الرغم من أنه بموجب قانون تارانتوم ، لا يمكن لشخص واحد أن يشغل منصب القائد العام للقوات المسلحة إلا لمدة عام واحد ، تم انتخاب أرتشيتاس لهذا المنصب لمدة سبع سنوات متتالية. خلال هذا الوقت كان صديقًا مقربًا لأفلاطون ، ويعتقد أنه أنقذ حياة أفلاطون في وقت واحد.

أرخيتاس تارانتوم. مصدر الصورة: ويكيبيديا

يُقال أن أهم مساهمة لـ Archytas كانت أنه مؤسس ميكانيكا الرياضيات. لقد كان مخترع ما يعرف بـ "أول آلة متقلبة ذاتية الحركة في العصور القديمة" - الحمام الطائر. كان Flying Pigeon الذي يعمل بالطاقة البخارية من Archytas اختراعًا متقدمًا للغاية في عصره. كان يطلق عليه الحمام الطائر لأن هيكله يشبه طائرًا في حالة طيران. تم بناؤه من الخشب ، وكان من أوائل الدراسات حول كيفية طيران الطيور.

كان جسم الحمام الطائر خفيف الوزن مجوفًا بشكل أسطواني ، مع أجنحة بارزة على كلا الجانبين ، وأجنحة أصغر في الخلف. وجه الجسم مدبب ، مثل منقار طائر. كان شكل الهيكل ديناميكيًا للغاية ، لأقصى مسافة طيران وسرعة. كان الجزء الخلفي من الحمام الطائر به فتحة تؤدي إلى المثانة الداخلية. تم توصيل هذه الفتحة بغلاية مسخنة محكمة الإغلاق. نظرًا لأن الغلاية تخلق المزيد والمزيد من البخار ، فقد تجاوز ضغط البخار في النهاية المقاومة الميكانيكية للتوصيل ، وأخذت Flying Pigeon رحلة. استمرت الرحلة لعدة مئات من الأمتار. يشار أحيانًا إلى The Flying Pigeon على أنه الروبوت الأول.

انقر هنا لإعادة بناء تظهر كيف كان سيبدو الحمام القاذف.

يُعتقد أن أرشيتاس مات في غرق سفينة عام 347 قبل الميلاد بالقرب من شاطئ ماتيناتا. ظل جسده غير مدفون حتى ألقى بحار حفنة من الرمال عليه ، حتى لا يضطر أرشيتاس للتجول على هذا الجانب من Styx لمدة مائة عام. لم يتم التحقق من هذه القصة. حتى بعد وفاته ، استمرت أعمال أرشيتاس. تظل مساهماته الكبيرة في الرياضيات والميكانيكا مفيدة حتى يومنا هذا. على الرغم من أن نطاق علاقاته الفلسفية غير معروف ، يُقال أن أرشيتاس أثر في أعمال كل من أفلاطون وأرسطو. سميت فوهة بركان على سطح القمر أرشيتاس تكريما له. من الواضح أن مساهماته في المجتمع الحديث ، بما في ذلك التطورات الرياضية والحمام الطائر ، كانت كبيرة.

الصورة المميزة: حمامة أرشيتاس الطائرة البخارية. مصدر الصورة .

مصادر:

Archytas - موسوعة ستانفورد للفلسفة. متاح من: http://plato.stanford.edu/entries/archytas/

Archytas of Tarentum - أرشيف MacTutor تاريخ الرياضيات. متاح من: http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Archytas.html

الحمام الطائر في أرشيتاس - متحف التكنولوجيا اليونانية القديمة. متاح من: http://kotsanas.com/gb/exh.php؟exhibit=2001001

أرشيتاس - ويكيبيديا. متاح من: http://en.wikipedia.org/wiki/Archytas

أول روبوت تم إنشاؤه في 400 قبل الميلاد كان الحمام البخاري - Mental Floss. متاح من: http://mentalfloss.com/article/13083/first-robot-created-400-bce-was-steam-powered-pigeon

بواسطة إم آر ريس


تاريخ موجز لطيور الروبوت

ألهمت مشاركتنا الأخيرة حول تاريخ & # 160cuckoo Clock & # 160 بعض البحث في أمثلة أخرى لطيور الروبوت المبكرة التي لا تستخدم الوقت. لقرون ، كانت الطيور & # 8211 الحمام والكناري على وجه الخصوص & # 8211 موضوعًا شائعًا للمخترعين والمهندسين الذين جربوا الأنظمة الميكانيكية والروبوتات المبكرة. خذ على سبيل المثال Bubo ، & # 160 ، بومة الساعة القديمة التي شوهدت في فيلم 1981 صراع الجبابرة.& # 160Bubo صُنع بواسطة Hephaestus لمساعدة Perseus في سعيه وكان Bubo ، بالطبع ، خياليًا بحتًا. ومع ذلك ، كان هناك ، فعلي إنسان آلي الطيور في فعلي اليونان القديمة.

أقدم مثال يعود إلى 350 قبل الميلاد. عندما قيل أن عالم الرياضيات أرشيتاس من تارانتوم ، الذي يرجع الفضل في اختراع علم الميكانيكا ، قد ابتكر حمامة خشبية ميكانيكية & # 160 قادرة على رفرفة جناحيها والتحليق حتى 200 متر ، مدعومة بنوع من الهواء المضغوط أو محرك بخاري داخلي . & # 160Archytas & # 8217 غالبًا ما يُستشهد بأول روبوت ، وفي ضوء التطورات التكنولوجية الحديثة ، ربما يمكننا اعتباره أول & # 160 طائرة بدون طيار أول آلة قادرة على الطيران المستقل. لا يُعرف سوى القليل جدًا من التفاصيل حول الحمامة الميكانيكية القديمة ، ولكن يبدو من المحتمل أنها كانت متصلة بكابل وطارت بمساعدة بكرة وثقل موازن. تم تأريخ هذا الطائر المبكر بعد بضع مئات من السنين في صفحات نص علمي لعالم الرياضيات ، بطل الإسكندرية.

ثلاثة أمثلة لطيور تعمل بالهواء المضغوط صممها بطل الإسكندرية (الصورة: هوائي هيرو فون الإسكندرية)

في أطروحته عن علم الهواء المضغوط ، حدد هيرو أيضًا تصميماته الخاصة لعدة أنواع مختلفة من الطيور الاصطناعية التي يمكنها التحرك والغناء استجابة لتدفق المياه التي تدفع الهواء عبر أنابيب صغيرة وصفارات مخبأة داخل طيوره المنحوتة. من هذه التصاميم الأساسية ، نما الاهتمام والمكائد المحيطة بالطيور الميكانيكية والآلات بشكل عام مع مرور القرون.

الشكل الداخلي: رسم دافنشي & # 8217s لطائر ميكانيكي. الصورة الرئيسية: لعبة من القرن التاسع عشر تعتمد على تصميم مشابه (الصورة: ليوناردو & # 8217s الروبوتات المفقودة)

من المعروف أن ليونارد دافنشي كان مفتونًا بفكرة رحلة الإنسان. لقد لاحظ بقلق شديد حركة الطيور أثناء الطيران وابتكر العشرات من التصميمات لآلات الطيران من جميع الأشكال والأحجام & # 8211 من الطائرات الشراعية ذات الأجنحة الخفافيش إلى طائرات الهليكوبتر الحلزونية. قام بتشريح أجنحة الطيور ورسمها في محاولة لكشف أسرار الطيران ، وسجل كل شيء في مخطوطة مخصصة للطيران كُتبت في أوائل القرن السادس عشر. في نفس الوقت تقريبًا ، استخدم دافنشي ما تعلمه لإنشاء طائر ميكانيكي للإنتاج المسرحي. كان الطائر ، بكل المقاييس ، شيئًا بسيطًا نسبيًا يرفرف بجناحيه عبر آلية مفعلة أثناء نزوله عبر كابل. خلال يوم دافنشي & # 8217 ، تم استخدام مثل هذه الطيور عالية الأسلاك في فلورنسا كجزء من تقليد & # 8220Scoppio del Carro & # 8221 ، حيث يتم استخدام حمامة ميكانيكية معروفة باسم & # 8220Columbina & # 8221 للمساعدة في إشعال عربة الألعاب النارية كوسيلة لـ & # 160ring في عيد الفصح. يستمر التقليد اليوم. في المسلسل التلفزيوني الترفيهي بشكل لا يصدق ولكنه مشكوك فيه تاريخيًا & # 8220Da Vinci & # 8217s Demons ، & # 8221 ، ابتكر الفنان الفخري حمامة ميكانيكية متقنة للغاية تشبه إلى حد كبير Haphaestus & # 8217s Bubo أكثر من كونها دعامة مسرحية بسيطة:

ليوناردو دا فينشي & # 8217s كولومبينا من & # 8220Da Vinci & # 8217s Demons & # 8221 (image: Da Vinci & # 8217s Demons)

ربما ظهر الطائر الميكانيكي الأكثر شهرة خلال القرن الثامن عشر عندما أذهل المخترع الفرنسي & # 160 جاك دي فوكانسون الجمهور بطة يمكن أن تندلع وترتفع على ساقيها وتقوس رقبتها وترفرف بجناحيها وتشرب وتأكل والأكثر إثارة للإعجاب ، & # 160براز الانسان. & # 160 كما يقولون ، إذا كانت تبدو مثل بطة ، تسبح مثل البطة ، وتقفز مثل البطة ، فمن المحتمل أن تكون بطة & # 8211 & # 160 ما لم تكن & # 8217s روبوتًا ، أي. رسوم باهظة لمشاهدة فيلمه الشهير & # 160clockwork canard & # 160 ، وسرعان ما أصبحت البطة المطلية بالذهب حديث فرنسا ، حتى أنها حصلت على اعتراف من فولتير ، الذي علق بسخرية ، & # 8220 بدون بطة فوكانسون ، لن يكون هناك شيء لتذكيره لنا من مجد فرنسا. & # 8221

جاك دي فوكانسون & # 8217s بطة هضم (الصورة: ويكيميديا ​​كومونس)

زعم فوكانسون أن إنشائه استخدم نظامًا معقدًا من الأمعاء الاصطناعية مليئة بالمواد الكيميائية من أجل & # 8220digest & # 8221 الحبوب ، ثم إفراغها من خلال العضلة العاصرة الميكانيكية للبطة (هناك & # 8217s عبارة لم أعتقد مطلقًا أنني أكتبها). في حين أنها جعلت مدينة فوكانسون مشهورة وكانت بالتأكيد ناجحة في الحفلات ، إلا أن هضم البطة كان خدعة & # 8211 على الرغم من أنه لا يزال مثيرًا للإعجاب. في الواقع ، استخدمت نظامًا ميكانيكيًا متطورًا مخفيًا في المنصة & # 160 حيث تم جمع الحبوب في غرفة واحدة وتم إطلاق البراز الاصطناعي المصنوع من فتات الخبز المصبوغة من غرفة أخرى. ومع ذلك ، لم يتم الكشف عن الخدعة لأكثر من 100 عام. بعد فترة طويلة من نسيان البطة الهاضمة ، أعيد اكتشافها في علية مرهن ، وأصلحها صانع ساعات سويسري ، وسقطت في النهاية في يد الساحر جان يوج & # 232ne روبرت هودين ، الرجل الذي أخذ منه هوديني اسمه ، قبل أن تختفي مرة أخرى في أواخر القرن التاسع عشر. كان روبرت هودين أيضًا صانع ساعات استخدم موهبته لإنشاء العديد من الأوتوماتا الخاصة به.

واحدة من روبيرت هودين & # 8217s & # 8220teaching & # 8221 automatons (الصورة: Maison de la Magie)

لإتقان طيوره الميكانيكية ، أمضى روبرت هودين أيامه في تسلق الأشجار والاستماع إلى أغاني الطيور ، محاولًا إعادة إنتاجها بمفرده. كانت الخطوة التالية هي إنشاء صافرة مضبوطة على نغمة عصافير معينة ، ثم اكتشاف نظام لتشغيل الصافرة أثناء تحريك منقار وأجنحة الطائر # 8217s بالتزامن مع الصوت. ثم أخذ هودين طائره الميكانيكي خطوة إلى الأمام. لقد ابتكر مزيجًا مبتكرًا من الأوتوماتا التي تضمنت كلاً من android الأساسي & # 8211 على وجه التحديد ، امرأة ميكانيكية & # 8211 وكناري ميكانيكي. & # 8220woman & # 8221 مكرنك أ سيرينيت & # 8211a نوع من أنواع صناديق الموسيقى التي يستخدمها غالبًا حقيقة الناس ليعلموا حقيقة الكناري للغناء & # 8211 التي لعبت أغنية كان الكناري ستغني بعد ذلك أنا أكونتقليد تماما. تكررت العملية: قامت المرأة بإعادة تدوير السرينيت مرة أخرى ، ولكن في المنعطف الثاني ، تحسن تقليد الكناري. استمرت العملية حتى تعلم الكناري & # 8220 & # 8221 الأغنية ويمكنه إعادة إنتاجها بشكل مثالي. لم يقم روبيرت هودين الآلي & # 8217s بإعادة إنتاج أغنية فحسب ، بل أيضًا التعلم الظاهر للأغنية.

كان هناك العديد من الأنواع المختلفة الأخرى من الأوتوماتا التي بنيت خلال القرون التي صنعت فيها هذه الطيور الروبوتية المبكرة ، لكن هذه الطيور الروبوتية المبكرة كانت على حد سواء عرضًا للدهاء التكنولوجي وانعكاسات للاتجاهات (كان تدريب الكناري هو الغضب في فرنسا في القرن التاسع عشر) ، وكذلك كتعبيرات عن جهود الإنسان لفهم العالم الطبيعي وإتقانه. يستمر افتتاننا بآليات الطيور وغناء العصافير حتى يومنا هذا. في مقالنا التالي ، & # 8217ll ننظر إلى بعض أحدث أنواع الطيور الهجينة.


آلة الطيران فينلي هانت

في منتصف الطريق خلال الحرب الأهلية ، وضع طبيب أسنان في ريتشموند بولاية فيرجينيا ، لديه قدرة هندسية غير معروفة ، نظرية أنه يستطيع بناء طائرة. اعتقد الدكتور ر.فينلي هانت أن سيارته التي تعمل بالبخار يمكن أن تساعد الكونفدرالية. لذلك كتب إلى الرئيس جيفرسون ديفيس عن اختراعه & # 8220 لآلة طيران مخصصة لاستخدامها لأغراض الحرب في الصراع الحالي. & # 8221

من هذه القصة

معرض الصور

الرسالة جزء من 286 صفحة من أوراق Hunt & # 8217 الشخصية التي بيعت في مزاد الأسبوع الماضي مقابل 23309 دولارات. تشتمل الأوراق على رسومات تخطيطية لتصميم Hunt & # 8217s لآلة طيران ، ومقاطع من الصحف ، ورسائل بينه وبين قادة الكونفدرالية.

في عام 1863 ، أحال ديفيس هانت إلى روبرت إي لي ، الذي وجهه بدوره إلى العقيد جيريمي ف. عين جيلمر مجلسًا من المهندسين لمراجعة فكرة Hunt & # 8217s ، لكن التقرير جاء غير موات.

ناشد هانت لاحقًا ديفيس أنه يحتاج إلى مساعدة & # 8220a ميكانيكي في مستودع الأسلحة & # 8221 لبناء واختبار جهاز الطيران الخاص به. كان يعتقد أنه ببعض المساعدة الميكانيكية يمكن أن ينجح ، وأن إحجام المجلس عن تأييد أفكاره جاء من سوء فهم لمفهومه. قال المجلس في تقريره إنه & # 8220 يختلف [محرر] على نطاق واسع عن [Hunt] في التقديرات والنتائج [لكن] سيقتصر أنفسنا إلى حد كبير على مناقشة تطبيق Steam. & # 8221

لم تكن الرحلة التي تعمل بالبخار فكرة فريدة في ذلك الوقت ، لكن وزن المحرك البخاري كان بمثابة تحدٍ للانطلاق على الأرض. & # 8220Hunt لم يكن لديه & # 8217t فرصة كرة ثلجية & # 8217s للطيران ، & # 8221 يقول توم كراوتش ، كبير أمناء الملاحة الجوية في متحف سميثسونيان الوطني للطيران والفضاء # 8217s. ولم يكن هانت وحده من يفكر في المركبات الجوية ، على الرغم من أن تصميمه الفني كان معيبًا. & # 8220R. كان فينلي هانت في رفقة جيدة ، & # 8221 يقول كراوتش. & # 8220 لم يكن بأي حال من الأحوال الرجل الوحيد الذي يحلم بقهر العدو بآلة طيران خلال الحرب الأهلية. & # 8221 حاول ريتشارد أوجليسبي ديفيدسون أيضًا إثارة اهتمام إدارة الحرب الكونفدرالية بطائرته Ornithopter ، التي كانت لها أجنحة ضاربة وشكلت & # 8221. # 8220an American Eagle ، & # 8221 وفقًا لـ Crouch. على جانب الاتحاد ، حقق إدوارد سيريل ، كبير المهندسين في جيش اتحاد جيمس ، شوطًا كبيرًا في بناء نموذج كامل النطاق لآلة طيران.

كما اتضح ، تم استخدام البالونات فقط أثناء الحرب ، وبشكل محدود فقط ، للاستطلاع. لم تصل مقترحات إسقاط القنابل من البالونات إلى أبعد من مكتب براءات الاختراع.

أما بالنسبة لأوراق Hunt & # 8217 ، التي تم بيعها لجامع أمريكي مجهول الهوية ، فلا يُعرف سوى القليل عن مكان وجودهم على مدار الـ 150 عامًا الماضية. قامت أرشيفات الجامعة في ويستبورت ، كونيتيكت بشرائها من تاجر كتب نادر قبل إرسالها إلى RR Auction of Amherst ، New Hampshire لبيع الأسبوع الماضي و # 8217s.


3. أوركسترا الجزري و # x2019 العائمة

لوحة تصور الفرقة العائمة للجزري و # x2019.

في القرنين الثاني عشر والثالث عشر ، قام الموسوعي العربي الجزري بتصميم وبناء بعض الإبداعات الميكانيكية المذهلة في العصر الذهبي الإسلامي. اخترع خادم نبيذ ميكانيكي ، وساعات تعمل بالماء ، وحتى آلة غسل الأيدي التي كانت تقدم الصابون والمناشف تلقائيًا لمستخدمها. وفقًا لـ & # x201C Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices، & # x201D الذي نُشر في عام 1206 ، قام أيضًا بتصميم أوركسترا آلية تعمل بالماء والتي يمكن أن تطفو على بحيرة وتوفر الموسيقى أثناء الحفلات. تضمنت الأداة الغريبة فرقة من أربع قطع وعازف قيثارة # x2014a وعازف فلوت وعازفي طبول و # x2014 مصحوبين بطاقم من المجدفين الميكانيكيين الذين & # x201Crowed & # x201D الموسيقيين حول البحيرة. عملت الأوركسترا المنقولة بالماء عبر أسطوانة دوارة بأوتاد حفزت الرافعات لإنتاج أصوات مختلفة ، وسمحت عناصر أخرى للموسيقيين وطاقم الطاقم بعمل حركات جسدية واقعية. نظرًا لأنه يمكن استبدال الأوتاد الموجودة على نظام الأسطوانة الدوارة لإنشاء أغانٍ مختلفة ، فقد جادل البعض بأن فرقة الروبوت الجزري و # x2019 كانت واحدة من أوائل أجهزة الكمبيوتر القابلة للبرمجة في التاريخ.


خريطة الأصل

أرشيتاس يصنع الحمام الطائر

يُعتقد أن أرتشيتاس ، الفيلسوف اليوناني الذي عاش بين 428 قبل الميلاد و 347 قبل الميلاد ، كان من أوائل الأشخاص الذين بحثوا في فكرة الطيران. لقد ابتكر حمامًا طائرًا يعمل بالبخار في وقت ما خلال حياته ، ومع ذلك ، فإن التوقيت الدقيق لهذا الاختراع غير معروف. جاءت تسمية هذا الجهاز من حقيقة أنه يشبه شكل الحمام: أجنحة على كلا الجانبين ومقدمة مدببة مثل المنقار. كان الحمام يحتوي على فتحة في مؤخرته متصلة بغلاية ساخنة. تسبب البخار الناتج عن الماء الساخن في زيادة الضغط الذي أنتج القوة المطلوبة لإخراج الحمام ، الذي قيل إنه يطير لعدة مئات من الأمتار.


خمسة نماذج أولية مبكرة في التاريخ

قبل فترة طويلة من ظهور الثورة الصناعية وأدوات الآلات الحديثة ، استخدم المخترعون والمصلحون أجهزة ميكانيكية بسيطة لإثبات واستكشاف المفاهيم الأساسية للطيران ، وضبط الوقت بالحركة التشريحية وعلم الفلك. يعرض كل من الاختراعات التالية نماذج أولية لآلات مختلفة كانت ثورية في عصرها والتي مهدت الطريق لمستقبلنا.

1. السيارة الأولى

يأتي أحد أول أشكال وسائل النقل الميكانيكية المعروفة من المخترع الصيني الشهير Lu Ban ، الذي ابتكر ، حوالي 480 قبل الميلاد ، حصانًا خشبيًا يمشي.

كان هذا نوعًا من النقل لجلب الإمدادات إلى الجيش أثناء الحرب. ربما تطلب الأمر إدخال عامل بشري ، لذا لم يكن يعمل بالدفع الذاتي ، لكنه بشر بطريقة جديدة يستخدمها البشر في التنقل عبر سطح الأرض ، وهو أمر ما زلنا مهووسين به.

2. الحاسوب الأول

آلية Antikythera هي واحدة من عجائب أي عصر. يعود تاريخه إلى القرن الثاني قبل الميلاد ، وقد تم اكتشافه في حطام سفينة البحر الأبيض المتوسط ​​قبالة ساحل جزيرة أنتيكيثيرا اليونانية.

مصنوعة من البرونز ، مع مجموعة معقدة من التروس ، تمت دراسة هذه الأعجوبة بدقة ويعتقد أنها أداة لحساب مواقع النجوم والشمس والكواكب. إنه دقيق بشكل مذهل وهو أول شكل معروف للكمبيوتر التناظري. تُظهر الصورة الموجودة على اليمين الشكل الذي يمكن أن تبدو عليه في شكلها الكامل ، على الرغم من أن الكثير حول تصنيعها لا يزال لغزًا. إنه يوضح أن العالم الهلنستي في اليونان القديمة كان أكثر تقدمًا في علم المعادن والعلوم الأساسية التي كنا نعتقدها ذات يوم. يعتقد الكثيرون أن هذه البقايا هي أثمن شيء صنعته يد الإنسان.

3. الرجل الآلي الأول

في عام 1893 ، أنشأ البروفيسور الكندي جورج مور رجل فريقه & ldquosteam. & rdquo على الرغم من أنه ليس الأول من نوعه ، فقد أظهر استقلالية الحركة التي بشرت بتطوير الروبوتات الحقيقية: رجال ميكانيكيون يمشون بمصدر قوتهم الداخلية. إنه يختلف عن الإنسان الآلي في أن حركاته ليست محددة مسبقًا ولكن يمكن أن تتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة مثل التضاريس أو العقبات في مسارها. ستستمر الأمثلة الأخرى في اتباعها حيث جلبت الثورة الصناعية مهارات المهندس الميكانيكي والمخترع الوحيد إلى طليعة الثقافة الحديثة.

4. أول آلة طيران

هل تعتقد أنه كان Wright Brother & rsquos Flyer؟ ولا حتى قريبة. يعود انتصار أول نموذج أولي لآلة الطيران إلى العالم اليوناني آرتشيتاس ، الذي ابتكر الحمام الطائر الذي يعمل بالبخار في القرن الرابع قبل الميلاد.

من غير المعروف ما إذا كان هذا الطائر قد طار بالفعل ، على الرغم من أن الكتابات القديمة في ذلك الوقت تقول أنه فعل ذلك. على أي حال ، فإن الفيزياء سليمة ، وتُظهر فهمًا تفصيليًا للديناميكا الهوائية والديناميكا الحرارية. في الواقع ، كان صديقنا أرشيتاس من أوائل من جمعوا بين التفكير الرياضي الخالص والاستعداد الميكانيكي ، ليصبح مؤسسًا لنظام فكري جديد يُعرف باسم مهندس ميكانيكى. اذن هناك.

حمام يعمل بالبخار | حقوق الصورة: Ancient-origins.net

5. أول ساعة ميكانيكية

سو سونغ كلوك | حقوق الصورة: ويكيبيديا

هذا الأمر صعب بعض الشيء ، نظرًا لأن تطوير أجهزة ضبط الوقت يعود إلى آلاف السنين ومن المحتمل أن تكون أصولها النهائية غير معروفة. اخترع الراهب البوذي الصيني يي شينغ واحدة من أولى الساعات المائية في عام 725 بعد الميلاد ، ولكن تم تحسين تصميمه بشكل كبير في وقت لاحق من قبل المهندس العظيم سو سونغ. تم الانتهاء من تحفته الفنية في عام 1094 ، وهو برج ساعة ضخم يحتوي على العديد من عناصر ضبط الوقت التي نعرفها اليوم ، بما في ذلك الرنين بالساعة ، والميزان ، والكرة الحربية ، وإمدادات الطاقة اللانهائية عبر حلقة سلسلة مستمرة.

بالمناسبة ، استفاد هذا التصميم من نماذج النماذج المصغرة لاختبار نظرياته الجديدة ولضمان الملاءمة المناسبة لجميع الأجزاء قبل بدء الإنتاج على نطاق واسع.

كما نقول ، فقط بعض الخيال والعمل الجاد. الحق سهلة؟

كريس ويليامز هو محرر المحتوى في Star Rapid. إنه متحمس للكتابة والتطورات في العلوم والتصنيع والتقنيات ذات الصلة. وهو أيضًا خبير قواعد اللغة الإنجليزية المعتمد.


كانت أول طائرة تطير في إنجلترا تبدو سخيفة للغاية

يمكن لمعظمنا أن يتخيل تقريبًا كيف بدت أول طائرة تعمل بالطاقة الحقيقية ، Wright Flyer ،: جناحان كبيران متوازيان ومستطيلان ، مثبتان في هيكل واهٍ من الأسلاك والشرائح التي تحمل أخًا رايتًا معرضًا ومحركًا مزودًا بمروحة . إنه شكل عام يبدو منطقيًا نوعًا ما عندما نفكر في كيفية تطور الطيران. إذا كنت تحاول تصوير أول طائرة تعمل بالطاقة في إنجلترا ، فهذه قصة مختلفة تمامًا ، لأنها تبدو وكأنها شاشة عرض محمولة لبائع الستائر الفينيسية.

حيث كان لدى أمريكا الأخوان رايت وطيرانهم في عام 1903 ، احتفل أصدقاؤنا البريطانيون بهوراتيو فيليبس واسمه الخيالي آلة الطيران عام 1907. كما ترون ، مثلت آلة فيليب للطائرة طريقًا مسدودًا في تاريخ الطيران بالطاقة ، وفي حين أنه من المغري أن تضحك عليها الآن ، يجدر بنا أن نتذكر أن هوراشيو القديم هناك تمكن من صنع آلة طارت 500 قدم مما بدا وكأنه مواد المبارزة ، والتي هي جحيم أكثر بكثير مما تمكن معظمنا.

طائرة فيليب في الواقع كانت محيرة للعقول 200 جناح (أ دوسنتيبلان، إذا كنت مهتمًا بذلك)- أطلق فيليبس على هذه الجنيحات اسم "الروافد" ، وتقنيًا ، كان لآلة 1907 أربعة أجنحة كل منها 50 جناحًا.

تم سحب هذه الكتلة من الأجنحة الضيقة للغاية والأجهزة الداعمة بواسطة محرك بنزين بقوة 22 حصانًا ، وكان فيليبس قادرًا على الطيران لمسافة تزيد عن 500 قدم - ضع في اعتبارك أن أول قفزة للأخوين رايت كانت 120 قدمًا فقط.

على الرغم من أن هذه كانت أول رحلة جوية أثقل من الهواء في المملكة المتحدة ، إلا أنه ليس من الواضح حقًا ما إذا كان ينبغي اعتبارها رحلة "خاضعة للرقابة" نظرًا لأنه ليس من الواضح مدى قابلية توجيه آلة الطيران. يمكن التحكم فيه على الأقل فيما يتعلق بالسرعة والارتفاع إلى حد ما ، على الرغم من ذلك.

جربت شركة Philips تصميمات الطائرات مثل هذا لسنوات ، بما في ذلك عدد من الآلات التي تعمل بالبخار والمربوطة بالبخار في حقبة 1890 والتي تعمل على مسار دائري ويمكن أن ترفع نفسها على بعد أقدام قليلة من الأرض.

كانت مساهمة فيليبس الحقيقية في الطيران هي اكتشاف (وفي النهاية تسجيل براءة اختراع) الطريقة التي تعمل بها الجنيحات المنحنية ، مما يثبت أن السطح العلوي المنحني يزيد من سرعة تدفق الهواء العلوي ، ويقلل الضغط فوق الجناح ، ونتيجة لذلك ، يولد قوة الرفع.

تم إجراء الكثير من أبحاث فيليب في نفق هوائي جديد قائم على البخار يستخدم الحقن بالبخار بدلاً من الهواء المنفوخ فقط.

من الرائع حقًا التفكير في آلة Phillip's Flying Machine ، فقط من حقيقة أنها نجحت على الإطلاق ، وكمثال على مدى عدم معرفة عملية الطيران بأكملها في مطلع القرن ، حتى بعد، بعدما الرحلات الجوية الأولى للأخوين رايت. تميل آلات فيليب ذات المظهر الغريب إلى السخرية كثيرًا بسبب مظهرها الغريب ، لكن المبادئ الأساسية وراءها كان لها أساس سليم ، وكان عمله مهمًا للغاية في تاريخ الطيران المبكر.


وليام هنسون وجون سترينغفيلو: رواد إستراتيجيون للطيران

& # 8216 مطلقًا ، أماه & # 8217am. تشتمل هذه الطائرات على أحدث ميزات السلامة: المحركات البخارية عالية الضغط ، والغلايات مزدوجة الجدران ، وأفضل مراوح قماشية. بعد كل شيء ، هذا هو 1848. & # 8217

السفر الجوي الدولي & # 8211 في أربعينيات القرن التاسع عشر؟ لا ، إنه ليس مشهدًا من منطقة الشفق. ما ألمحته للتو ، من خلال حوار خيالي ، هو الأحلام النبوية للبريطانيين ويليام هينسون وجون سترينغفيلو ، المخترعين ذوي التفكير المستقبلي الذين صمموا سلسلة من الطائرات الحديثة بشكل ملحوظ. كما أسسوا شركة النقل الجوي & # 8211 # 8211 أول شركة طيران في العالم & # 8211 وبدأوا في وضع خطط لتقديم خدمة جوية منتظمة تربط المدن حول العالم. ولإثبات أن تصميماتهم يمكن أن تطير حقًا ، استخدم هؤلاء المخترعون في القرن التاسع عشر الصمامات المنزلقة والمحركات البخارية في عصرهم لبناء بعض من أولى آلات الطيران التي تعمل بالطاقة في العالم.

على الرغم من أنهم لم ينطلقوا أبدًا في الواقع ، إلا أن هينسون وسترينجفيلو يُذكران اليوم بوصفهما استراتيجيين رائدين ساعدا في إقناع العالم المتشكك بأن عصر الهواء كان في متناول اليد. قصتهم هي قصة عبقرية ميكانيكية وبصيرة وسعي لاختراع المستقبل.

في بلدة شارد الإنجليزية الصغيرة ، كان من الممكن سماع دليل على ازدهار الثورة الصناعية كل يوم في الثرثرة لمصانع الدانتيل خلال أربعينيات القرن التاسع عشر. مزينة بأرفف لا نهاية لها من البكرات النحاسية والرافعات المعقدة ، هذه الأعاجيب الميكانيكية أنتجت جميع أنواع البضائع ، من الستائر والدانتيل الزخرفي للسيدات إلى الناموسيات للمستكشفين الجديين. نسج الأنوال الأوتوماتيكية الخيوط ، بأمر من نظام من البطاقات المثقبة مثل الكمبيوتر. عرف جون سترينغفيلو ، صانع دودة القز والميكانيكي الماهر ، كيف يعمل كل قضيب يتأرجح ومعدات ربط في هذه الآلات الرائعة. بعد كل شيء ، لقد صممهم.

وجد سترينجفيلو ، وهو رجل في مثل عمره ، نفسه منجذبًا إلى التطورات الجديدة في العلوم. مع ارتفاع سرواله ، خاض في المياه الضحلة لقنوات شارد ، مقطوعًا الحفريات من ضفافها الطباشيرية لمساعدته على التحقيق في الماضي القديم. في مختبر مؤقت خلف منزله ، أنتج شرارات وامضة باستخدام علم الكهرباء الجديد. وكان مفتونًا بالمحركات البخارية التي كانت تشغل مطاحنه وتغير عالمه.

يعرف ويليام هينسون ، وهو أيضًا صانع دبابيس ، سترينغفيلو من خلال الروابط العائلية. كان هينسون مفتونًا بأساليب السفر الجديدة التي تم تقديمها بعد ذلك ، بما في ذلك القوارب البخارية والسكك الحديدية وعربات الطرق الأولى. كما تعجب من بالونات الهواء الساخن التي كانت تطفو بشكل مهيب فوق الريف.

لا يُعرف بالضبط كيف تعاون هذان الرجلان الفضوليون لتصميم طائرة. نحن نعلم أن كلاهما كان يتردد على معهد شارد ، وهو قاعة محاضرات جاء فيها الفضوليون الفكريون ليشهدوا مظاهرات حول مواضيع علمية. هناك قصة أن Stringfellow كان مولعا برمي & # 8217sheets من الورق المقوى & # 8217 (ربما جنيحات نموذجية) عبر المعرض الفارغ بين المحاضرات. ربما هذه هي الطريقة التي بدأت بها شراكتهم.

بحلول عام 1840 ، كان الرجال يعملون معًا في دراسة تحليق الطيور. باستخدام نماذج التحنيط Stringfellow & # 8217s ، قاموا بقياس مسافات الأجنحة لأنواع مختلفة. من خلال نظارات التجسس ، لاحظوا أيضًا طيورًا تطير عبر الريف.

سرعان ما توصلوا إلى نتيجة بالغة الأهمية. بينما كان رفرف الأجنحة جيدًا للطيور ، قرروا أن آلة الطيران يجب أن يكون لها أجنحة ثابتة ، مثبتة بزاوية طفيفة مع الريح وتدفع في الهواء بسرعة كبيرة ، تمامًا مثل صفائح الكرتون Stringfellow & # 8217s في Chard Hall. ما كانوا بحاجة إليه هو طريقة يمكن الاعتماد عليها لتجربة هذه الفكرة الجديدة. في صيف عام 1841 ، استقل Stringfellow سكة حديد Great Western ، متجهة إلى لندن ، عازمًا على إجراء بعض الأبحاث على طول الطريق. تخيل دهشتهم عندما تجسس زملائه الركاب على أجنحة مختلفة الأشكال والأحجام تطفو خارج نوافذ سياراتهم. لقد حصل المخترع بطريقة ما على إذن الموصل & # 8217s لإجراء الاختبارات أثناء الرحلة (قد نفكر فيها على أنها اختبارات نفق هوائي).

اتفق الرجلان على أن البخار هو الوسيلة لدفع الجنيح. كانت المحركات البخارية في ذلك الوقت شاقة ، مع أسطوانات كبيرة من الحديد الزهر تزن مئات الجنيهات لكل حصان منتَج. لكن Stringfellow بدأ بالفعل في تصميم محركات مصغرة ، آلات تشبه المجوهرات مع تركيبات صغيرة ملحومة. أطلق غلاياتهم المخروطية بأرواح ميثلة ، محترقة في خزانات بحجم كشتبان. كانت إحدى روائعه خفيفة للغاية لدرجة أنه تمكن من إرسالها عبر البريد. اقترن هذه التطورات بمروحة إريكسون الجديدة من النوع اللولبي ، ابتكر Henson و Stringfellow تصميمًا كلاسيكيًا للطيران الآن: الطائرة ذات الأجنحة الثابتة التي تعمل بالمروحة.

بعد التأكد من أنهم كانوا على المسار الصحيح ، بدأ الفريق في وضع خطط لآلة طيران كاملة الحجم. مدبلجة ارييل، فإن الحرفة التي تصوروها ستكون هائلة. سيوفر الجناح الثابت الذي يبلغ طوله 150 قدمًا 4500 قدم مربع من السطح المستدام. مقصورة انسيابية مزودة بنوافذ زجاجية تتسع للركاب وأفراد الطاقم. ستعمل المحركات البخارية عالية الضغط المصممة خصيصًا على تشغيل مراوح سداسية الشفرات لإنشاء الدفع اللازم. يعمل نظام الذيل والدفة الذي يتم تشغيله بشكل تجريبي على توجيه المركبة الكبيرة ، بينما تعمل المثبتات الرأسية على تثبيت الماكينة. من شأن معدات هبوط الدراجة ثلاثية العجلات المزودة بعجلات لامتصاص الصدمات أن تسهل الإقلاع والهبوط.

مع كل رطل من الوزن مدعوم بقدمين مربعين من سطح الجناح ، ارييل نأمل أن تصل إلى سرعة إبحار تبلغ حوالي 50 ميلاً في الساعة. لتحقيق الإقلاع ، خطط المخترعون لتسريع الماكينة أسفل منحدر الإطلاق ، مع إعادة نسيج الجناح إلى الخلف لتقليل السحب. بمجرد إتقانها ، كان على الطائرة أن تحمل ما يكفي من الفحم والإمدادات لإكمال رحلة 500 ميل.

تم دمج الميزات الحديثة بشكل مدهش في التصميم. سيكتسب الجناح قوته من سبارات مجوفة مغلفة تدعم 26 ضلعًا منحنيًا برشاقة. باستخدام أحدث التقنيات من بناء الجسور ، سيستخدم المخترعون أبراجًا ، موضوعة بشكل استراتيجي عبر الامتداد ، لنقل الأسلاك إلى الأجنحة. ابتكر المخترعون أيضًا سلك تقوية بيضاوي المقطع لتقليل السحب أثناء الطيران.

ستكون أجنحة المنطاد محدبة بدقة وسطح مزدوج لتحقيق أقصى قدر من الرفع. سيجعلها امتدادها الطويل وتوترها الضيق من بين أول تصميمات الأجنحة ذات النسبة العالية في التاريخ. يجب تغطية كل من الأجنحة وجسم الطائرة بالحرير المزيت ، لتوفير جلد مختوم للهبوط على الماء.

في أكثر من ألف تجربة ، باستخدام أذرع دوارة وأجهزة أخرى ، حدد المخترعون بشكل صحيح مركز الضغط والسمات الرئيسية الأخرى لتصميم الطائرات. It is believed that they also secured the services of a mathematician who performed calculations using differential calculus to verify that each piece of the craft was as light and strong as possible.

Such complex innovations might seem impossible for a pair of Victorian inventors. But a set of moldering engineering drawings, purchased at auction in 1959, proves that the story is true. Meticulously prepared plan views and isometric drawings depict an exquisitely detailed, surprisingly modern-looking aircraft. And in the records of the British Patent Office there exists a complete patent application for ‘a locomotive apparatus for flying through the air,’ submitted by William S. Henson and John Stringfellow. Their patent was granted on September 29, 1842.

The public would soon learn about Henson and Stringfellow’s plans in a big way. Frederick Marriot, a newspaperman and publicity agent, joined the team. In a spirit that seems to foreshadow modern marketing tactics, the flamboyant Marriot unveiled a full-blown public relations campaign.

One can only imagine the public’s reaction when, flanked by their confident promoter, Henson and Stringfellow announced the formation of the Aerial Transport Company–in effect, the world’s first airline. Subscriptions were sought to raise funds to finance the construction of the fleet’s first airship. ‘An invention has recently been discovered,’ announced a glowing prospectus, ‘which if ultimately successful, will be without parallel even in our present age.’ Readers were informed, ‘In furtherance of this project, it is proposed to raise an immediate sum of 2,000 pounds, in 20-pound sums of 100 pounds. Applications can be made to D.E. Columbine, Esquire, Regent Street.’ It’s unclear just how much was raised, but a sheaf of papers discovered among the effects of a businessman who died in 1854, included some 45 pages of reports ‘prepared for the financial backers to ارييل Project.’

To raise additional funds for the project, Marriot hit on the enterprising idea of selling promotional lithographs showing ارييل in flight. Within months, images of a great flying machine soaring over the capitals of the world were decorating homes and businesses all over Europe and America.

On March 24, 1842, J.A. Roebuck, a member of Parliament for Bath, moved in the House of Commons for ‘the incorporation of the Aerial Transport Company, to convey passengers, goods, and mail through the air.’ Within a week, the widely read Mechanics Magazine published the full specification from the patent.

The English press was quick to offer its views. Sharp-tongued critics reminded their readers that no flight attempts had succeded thus far. More scientifically minded writers speculated about the Aerial Steam Carriage’s stability in stormy weather. Technical journals agreed or took issue with the inventors’ calculations for necessary power and their provisions for control. Debated by gentlemen in their clubs as well as workingmen in the pubs, air travel had become a topic of the day.

According to Marriot, the Aerial Steam Carriage would not only achieve the dream of human flight but also commence regular service from London to outlying cities. Special ‘aerial stations’ would be erected at each destination, equipped with smooth landing fields. Station houses, patterned after railway depots, would serve the passengers, while coaling stations, machine shops and other mechanical facilities would maintain the aircraft. Legions of workers, from boilermakers to stokers to porters, would service the aircraft and its passengers.

In times of war, Marriot argued, it might also be used in an air force. Fleets of Aerial Steam Carriages, strengthened to carry the added weight of munitions and armor, could assist the British empire in moving troops around the globe.

The firm’s grandiose plan unleashed a whirlwind of controversy and speculation. While some admired its foresight and boldness, others dismissed the idea as hucksterism. Some journalists offered mocking praise, pointing out that shipwrights and wagon makers would go bankrupt once everyone began traveling by air. Satirical cartoonists had a field day, depicting ارييل on improbable flights to places like China, with the passengers becoming embroiled in ludicrous adventures.

Sir George Cayley, a noted expert on balloons and winged flight, was also critical of the project. Cayley had experimented with hand-launched models as early as 1809, and had also achieved some brief flights using kitelike gliders. Interviewed by a variety of journals, Sir George expressed his fear that Ariel’s long, narrow wings might collapse during flight.

But the inventors would not be dissuaded. They drew up a business agreement to build their great machine, then set about creating a 20-hp engine for a smaller, one-man aircraft. They also began construction of a series of powered models that captured all the important features of their full-scale designs. Different arrangements, from rectangular wings to delta wing designs, were tested for strength and lifting power.

Several models were finally prepared for flight. The largest machine featured wings spanning 20 feet from tip to tip. A handmade steam engine, weighing just 6 pounds–including boiler, water and igniting spirits–was built into its fuselage. Driving twin propellers at about 300 rpm, this would hopefully provide adequate thrust to propel the 30-pound craft into the air.

Testing commenced in the pre-dawn darkness, in hopes of achieving flight during the stillness of early morning. Still, the slightest breeze put the broad-winged models out of control. Wings twisted, fabric sagged, joints snapped. Engines burned themselves to cinders, wasting a week’s work in a single flight attempt. During one trial, the aircraft shook so violently on starting to build up steam pressure that its entire framework was torn to pieces.

Despite their best efforts over several months, Henson and Stringfellow could not get enough power from their engines. While the largest model made some powered glides down a ramp, it could not achieve sustained flight.

One newspaper published an account under the mocking headline ‘Didn’t Fly an Inch.’ The Morning Herald jeered, ‘The experiments performed during the last two months at the Aleidale Gallery appear to be conclusive against the remotest possibility of ever performing a flight.’ Onlookers hounded the experimenters, while leading industrialists condemned the venture as an overblown publicity stunt. After exhausting every means to finance the experiments, Henson decided to leave the project and seek his fortune in America.

Stringfellow soldiered on alone. At one point, he even talked of trying his luck in the California Gold Rush of 1849 in an effort to find more money for his experiments, but his family managed to dissuade him from that questionable plan. By 1847 Stringfellow had designed a new model aircraft with a 12-foot wingspan. Instead of having rectangular wings like his earlier models, this craft incorporated gracefully curved surfaces, which he patterned after the wings of a swallow. Nestled beneath the 17 square feet of wing surface, an on-board steam engine drove bevel gears to spin the model’s two 16-inch propellers. An adjustable triangular tail would trim the machine for flight. This time the craft would be flown indoors, in a long, narrow room. Propelled by its airscrews, the model would steam forward along a horizontal wire until a trip switch liberated it into flight.

And fly it did. ‘Upon putting the engine in motion,’ a witness reported, ‘the machine reached the end of the wire, then gradually rose into the air until it reached the far end of the room.’ Success at last!

Within a few months, a large tent had been erected at the Cremorne Gardens to exhibit the craft. There, according to local advertisements, visitors could ‘witness flights of the Aerial Steam Carriage, taking place at three and six o’clock.’ According to witnesses, some flights covered more than 120 feet. Stringfellow’s little plane even managed to gain just a bit of altitude during its brief journey through the air.

In following years, it is believed that Stringfellow constructed as many as six more experimental craft. One large model, sporting scalloped, batlike wings, survived long enough to be captured in an eerie photo of the inventor’s workshop. Construction details of this machine reveal a steam engine buried in the fuselage. Twin, apparently contrarotating propellers were located amidships, slotted into the craft’s deeply chorded wings. ‘This machine,’ Stringfellow wrote to an associate in 1851, ‘I consider to be my most perfect craft.’

Other letters penned by the inventor during this period seem like messages plucked from the future. One correspondence mentions ‘three flying machines which I have ready for trial,’ along with a description of how the models would take off after about 25 feet of run. All these craft apparently ran along a taut wire until being released into free flight. For a time, Stringfellow also planned to construct a hall, several hundred feet long, where aerial experiments could be staged as a regular attraction.

Years would pass before other British inventors became seriously interested in aeronautics. Finally, in 1868, the newly formed Royal Aeronautical Society invited Stringfellow to participate in its first aeronautical show at the great Crystal Palace, near London. A marvel of its age, this towering structure was entirely prefabricated from cast-iron frames, into which thousands of panes of specially prepared glass had been glazed and sealed. Some claim that architect John Paxton created the building by studying the veins of a lily pad. It was a cavernous hall, 2,000 feet long and unimpeded by obstructing columns–the perfect place to test a flying machine.

The now 69-year-old Stringfellow surprised Society members by unveiling a completely new flying machine for the exhibit. It was a radical design, incorporating three rectangular wings separated by slender struts and trussed by diagonal wires. Together, the wings of the new machine offered about 28 square feet of sustaining surface. The weight, including engine, boiler and fuel, came to about 12 pounds. ‘This model,’ exhibitors would record in the event proceedings, ‘is remarkable for the elegance and neatness of its construction.’

Beneath the Great Hall’s vast arched domes of glass and iron framing, spectators ranging from ordinary Londoners to the Prince and Princess of Wales wandered through a remarkable array of aerial apparatus. These included kites, miniature engines and spring-driven ornithopters. Model balloons hung in the air. Outside on the grounds, acrobat Charles Spencer thrilled the crowd with aerial leaps of more than 100 feet, accomplished by running and jumping with a crude glider. Stringfellow’s triplane would ride along a wire, stretched between the immense columns of the main hall. With propellers spinning and smoke billowing from its tiny stack, the little triplane crossed the span again and again. Some visitors noticed that by the middle of the run, the machine was lifting the wire, as if it were straining to fly on its own.

As it happened, the prospect of launching a smoking, alcohol-fired model airplane over the heads of hundreds of spectators (and a future king) was deemed too risky. But late one night after all the spectators had left the hall, Stringfellow did make a free flight. Stoked to full power, the model whizzed off the wire, descended majestically and landed in a canvas tarp held open by several extremely impressed members of the Aero Society.

In the end, Stringfellow was awarded the exhibition’s $500 prize–not for his secret flight test, but for exhibiting ‘the most efficient steam engine in proportion to its weight.’ Driven by 3 1/2 pints of pressurized water, Stringfellow’s 16-pound model engine ran for about 10 minutes, developing 1 horsepower.

Stringfellow remained convinced that human flight might still be within his grasp. He returned to his workshop with plans for a small aircraft, which he hoped might carry a single pilot. Using the Crystal Palace prize money, he erected a new building 70 feet long in which to fly models and to serve as a hangar for a full-size machine. According to some reports, parts of his man-carrying aircraft were actually built and a test plan was prepared. But age and circumstances conspired against John Stringfellow, a man who had been born too early to realize his dreams. He died in 1883, more than 40 years after beginning his quest, but still many years short of the day when air travel would become a reality.

William Henson did not live to see manned flight either. He continued to tinker throughout his life, designing a variety of contrivances from safety razors and mining pumps to breechloading cannons for the American Civil War. But his inventions rarely brought him any financial reward, and he would finish out his days as a draftsman and sometime engineer. When Henson died at Newark, N.J., in 1888, no one apparently recalled that he had been an aviation pioneer.

Perhaps the detractors had been right all along. Modern calculations show that all the Henson/Stringfellow designs were underpowered, structurally fragile and only marginally stable. Even the best flights with their models were very short by modern standards, and historians have been divided on whether they should qualify as fully self-propelled flights. Add to this the fact the two Britons had no ailerons, no gasoline engines and no reliable flight data, and perhaps their dream of human flight was simply impossible in Victorian times.

But in the end, none of that mattered. While it never actually left the ground, the Aerial Steam Carriage would become a kind of time capsule, flying serenely in the framed illustrations and crocheted pillows of Victorian parlors until technology could catch up with the dream. Stringfellow’s demonstration models would eventually reach the collections of universities, inspiring future generations to conduct their own experiments.

John Stringfellow would make one more contribution. Years after his death, his son received letters from an experimenter seeking a lightweight steam engine. Finding none more powerful than Stringfellow’s Crystal Palace engine of 1868, the solicitor wished to purchase the motor for his own flying experiments. The writer was Samuel Pierpont Langley, regent of the Smithsonian Institution, whose aeronautical work would inspire the Wright brothers and other early aviators.

This article was written by Nick D’Alto and originally published in the January 2004 issue of Aviation History Magazine.

لمزيد من المقالات الرائعة اشترك في Aviation History مجلة اليوم!


Historical Robotics

Many sources attest to the popularity of automatons in ancient and Medieval times. Ancient Greeks and Romans developed simple automatons for use as tools, toys, and as part of religious ceremonies. Predating modern robots in industry, the Greek God Hephaestus was supposed to have built automatons to work for him in a workshop. Unfortunately, none of the early automatons are extant.

Archytas, inventor of the first known automation (Image Credits: Wikipedia)

In the Middle Ages, in both Europe and the Middle East, automatons were popular as part of clocks and religious worship. The Arab polymath Al-Jazari (1136-1206) left texts describing and illustrating his various mechanical devices, including a large elephant clock that moved and sounded at the hour, a musical robot band and a waitress automaton that served drinks. In Europe, there is an automaton monk extant that kisses the cross in its hands. Many other automata were created that showed moving animals and humanoid figures that operated on simple cam systems, but in the 18 th century, automata were understood well enough and technology advanced to the point where much more complex pieces could be made.

Some historical representations of robots are silly, but there are many examples of automata from the past that are no joke (Image Credits: HowStuffWorks)

French engineer Jacques de Vaucanson is credited with creating the first successful biomechanical automaton, a human figure that plays a flute. Automata were so popular that they travelled Europe entertaining heads of state such as Frederick the Great and Napoleon Bonaparte.

Victorian Robots

The Industrial Revolution and the increased focus on mathematics, engineering and science in England in the Victorian age added to the momentum towards actual robotics. Charles Babbage (1791-1871) worked to develop the foundations of computer science in the early-to-mid nineteenth century, his most successful projects being the difference engine and the analytical engine. Although never completed due to lack of funds, these two machines laid out the basics for mechanical calculations. Others such as Ada Lovelace recognized the future possibility of computers creating images or playing music.

Automata continued to provide entertainment during the 19 th century, but coterminous with this period was the development of steam-powered machines and engines that helped to make manufacturing much more efficient and quick. Factories began to employ machines to either increase workloads or precision in the production of many products.

The Twentieth Century to Today

In 1920, Karel Capek published his play R.U.R. (Rossum’s Universal Robots), which introduced the word “robot.” It was taken from an old Slavic word that meant something akin to “monotonous or forced labour.” However, it was thirty years before the first industrial robot went to work. In the 1950s, George Devol designed the Unimate, a robotic arm device that transported die castings in a General Motors plant in New Jersey, which started work in 1961. Unimation, the company Devol founded with robotic entrepreneur Joseph Engelberger, was the first robot manufacturing company. The robot was originally seen as a curiosity, to the extent that it even appeared on The Tonight Show in 1966. Soon, robotics began to develop into another tool in the industrial manufacturing arsenal.

[box type=”shadow” align=”aligncenter” width=””]Related Read:

Robotics became a burgeoning science and more money was invested. Robots spread to Japan, South Korea and many parts of Europe over the last half century, to the extent that projections for the 2011 population of industrial robots were around 1.2 million. Additionally, robots have found a place in other spheres, as toys and entertainment, military weapons, search and rescue assistants, and many other jobs. Essentially, as programming and technology improve, robots find their way into many jobs that in the past have been too dangerous, dull or impossible for humans to achieve. Indeed, robots are being launched into space to complete the next stages of extra-terrestrial and extrasolar research.

As a practical matter there are only so many ways to increase productivity, or output per hour worked. Workers can work faster, harder, and smarter – or companies can substitute machines for humans, as they’ve been doing since the advent of the industrial age. This substitution trend is about to accelerate, driven by advances in robotics. What’s happening is this: Industrial robots are becoming more affordable at the same time that they’re becoming smarter, smaller, nimbler, and more adaptable and energy efficient. As the baby boomers continue to leave the workforce over the next decade, more and more companies are going to replace such workers with machines. Overall, industrial robots today perform about 10% of all manufacturing tasks, on average. Ten years from now, the percentage probably will have increased to about 25% – not just here in India, but worldwide – with annual spending on industrial robots more than doubling from about $11 billion today to more than $24 billion in 2025.

Let us have a look at 10 of the most famous historical robots:

1. The Jaquet – Droz Trio

When you imagine technology from two centuries ago, you may think about musket balls and wind-driven ships. But in 1774, Swiss clockmaker Pierre Jaquet-Droz and his sons Henri-Louis and Jean-Frederic Leschot completed three insanely intricate automata. The three automatons were called the writer, the draughtsman and the musician. All three used systems of cogs and wheels to perform their duties.

The writer, musician and draughtsman (Image Credits: HowStuffWorks)

The writer can write custom sentences in fancy script. The doll actually dips a quill into an inkwell, shakes off the excess ink and then completes the commanded text in excellent handwriting. The draughtsman (actually a child) makes four different drawings, such as a dog. He blows dust off of his work periodically. The musician is a female figure that took nearly 10 years to complete and has 5,000 internal parts. She plays 45-second songs, actually moving keys on a clavichord with her fingers. Her chest rises and falls to mimic breathing, her eyes follow her fingers and she bows after each song.

You can still see all three pieces on display (and in occasional working performances) in Switzerland at a museum in Neuchatel.

2. A Dandy Digesting Duck

In 1738, French inventor Jacques de Vaucanson unveiled his masterpiece automaton. No, it wasn’t a tambourine player or a flutist, both of which he’d created in earlier years. It was a duck. One that ate grain from a hand and then promptly pooped.

A diagram of the Vaucanson duck’s inner workings (Image Credits: Google)

The digesting duck was no toy. It had more than 400 moving parts in each wing. It could stretch, bend its neck, lie down, drink water and eat grain. Then, after a few moments, it would defecate. Vaucanson led people to believe that the digestion process was realistic, but in reality, a compartment in the duck was preloaded with poo before each demonstration. When the truth came out, a minor stink erupted.

Nevertheless, his gold-plated copper duck was a substantial scientific and mechanical work. Sadly, the duck disappeared at some point, never to be seen again.

3. Archytas of Tarentum Mechanical Bird

Archytas was a brilliant man with a keen mind for math, astronomy, politics and other disciplines. Some historians consider him a founder of mechanical engineering. Concrete evidence is scarce, but it seems that Archytas used his knowledge to fabricate a wooden dove (which may actually have been a pigeon) that could fly hundreds of feet into the air while tethered to the ground.

The steam-powered pigeon of Archytas – the flying machine of antiquity (Image Credits: AncientOrigins)

It likely worked because of either compressed air or steam. Some speculate that the dove worked via a pulley and counterweight system to hop from a lower to a higher perch. Regardless, the legend of Archytas’s technological prowess and his wooden dove have survived for centuries.

4. Da Vinci’s Mechanical Lion

In the early 1500s, near the end of his life, Leonardo Da Vinci was commissioned to create an automaton for King Francois I. The multi-talented Renaissance man didn’t disappoint.

It isn’t surprising that da Vinci, known for both his studies of anatomy and his mechanical creations, would have turned his hand to creating an automation (Image Credits: Pinterest)

He built a mechanical lion with the ability to walk. Upon reaching its destination, a compartment in the fully automatic lion’s chest opened, revealing a fleur-de-lis (a stylized lily) in honor of the French monarchy. Unsurprisingly, the lion was lost or destroyed at some point in history. In 2009, though, another mechanical tinkerer named Renato Boaretto drew inspiration from Da Vinci’s lion and made his own version, which walked, swayed its tail, moved its jaws and, of course, had a secret compartment that opened to reveal a fleur-de-lis.

5. Elektro

If you could imagine a robot built by a 1950s appliance company, you’d probably conjure a machine like Elektro. It was a shiny metallic biped that became one of the first celebrity robots. Elektro was built by Westinghouse to show off the company’s technological prowess. In 1939, Elektro went on display at the World’s Fair in New York, where he was a fabulously popular attraction. Like a seasoned stage comedian, he blew up balloons, told jokes and smoked cigarettes. He also moved his arms and walked, and his photoelectric eyes detected the difference between red and green.

Elektro could even smoke cigarettes (Image Credits: HowStuffWorks)

With the onset of World War II, the public fascination with Elektro faded and he wound up discarded in a basement. Eventually, he was found and rebuilt. He made a cameo appearance in the movie “Sex Kittens Go to College” and even went on national tour.

[box type=”shadow” align=”aligncenter” width=””]Related Read:

He’s now on display in Mansfield Memorial Museum in Ohio.

6. The Artificial Eagle

In the mid-1400’s, Johannes Müller von Königsberg (known widely by his Latin pseudonym Regiomontanus) was tearing things up, intellectually speaking, in his home country of Germany. He exhibited a high degree of intelligence in astrology, writing, astronomy and math, and he put it to use in his work on trigonometry and astronomical tables. Oh, and in building an automaton.

To make a mechanical version of a bird that could fly to a target, issue a greeting and then serve as escort, you’d definitely need some genius in the mix (Image Credits: Dgwildlife)

As with so many historical accounts, exact details of Regiomontanus’s work are sparse. But as the story goes, he built a mechanical eagle that flew towards an approaching emperor, greeted him and then accompanied him as he entered the city. It’s easy to see why a ruler would be impressed by such a display. And the contraption helped to ensure that Regiomontanus would become known as one of the fathers of robotics.

7. The Flutist

In addition to his defecating duck, Jacques de Vaucanson made a number of other automatons, including a flute player that wowed onlookers. He supposedly first imagined the flutist while in the delirious grips of serious illness.

A drawing of three of Vaucanson’s works. The flute-player is on the left, another human-like automaton is on the right, and the famous pooping duck is in the middle (Image Credits: HowStuffWorks)

The wooden flutist, which was painted white to resemble a marble statue, was remarkable because at more than 5 feet (1.5 meters) tall, it was lifelike in size and shape. And it didn’t just play one tune – it knew a whopping 12 separate pieces of music.Clock-like mechanisms inside the body moved a series of nine bellows. The bellows forced air through the device’s “lips” and into the flute. The mouth and tongue changed position, as did the fingers, to create many different tones in the instrument.

8. Euphonia

Imagine, if you will, a disembodied, mechanical head speaking to you in a monotonous and eerie voice. No, it’s not the customer service line of your wireless carrier – it was Euphonia, a so-called talking machine built by Joseph Faber in the mid 1800’s. Faber researched the anatomy of human speech and fabricated mechanical parts after them. Then he assembled a machine consisting of bellows, pedals, chambers and even an artificial glottis. The operator used 16 keys corresponding to consonants and vowels, and in the proper hands it could recreate any European language in whisper, conversational voice or song.

People weren’t utterly charmed by a half-woman whispering to them in a creepy voice (Image Credits: Wikipedia)

It seems that people were a little creeped out by this robotic talking woman – or perhaps by Faber, too, who was reported to be an eccentric. Although not many people flocked to see his creation, Faber’s Euphonia influenced technology of the day and may have helped inspire the telephone.

9. Karakuri Ningyo

The Edo period in Japan lasted from around 1600 to nearly 1900, and it was a good time for arts, culture and, yes, automatons. During this period, karakuri ningyo (basically meaning mechanized dolls) were born.

Many of the inner workings of these dolls are skillfully hidden with beautiful clothing (Image Credits: WorldImaging)

The dolls varied in their sophistication and capabilities. In one example, placing a cup of tea on a tray in the doll’s hands caused it to walk and then bow. Another doll was able to grip arrows and then fire them at a target using a bow. Still another could do handsprings down a staircase. All of them work thanks to internal clockwork gears and mechanisms. They were built mostly for entertainment. But it’s easy to see how they’ve influenced Japan’s modern-day obsession with robotics and technology.

10. The Hot Air of a Steam Man

In the late 1890s, reports surfaced regarding a steam-powered man that could walk 5 miles per hour over rough land. The inventor was George Moore, a professor who hailed from Canada. A breathless account in the New York Times indicated that a gas-powered boiler was tucked away inside the smoke-belching robot, generating about half a horsepower to drive the iron man forward. Attached to a post by a horizontal bar, the man could walk rapidly in circles.

The cigar is a clever way to vent the steam that powers the mechanical man (Image Credits: Getty Images)

Amusingly, there are no verified accounts supporting the steam man’s existence. He may have been a complete fabrication that spun out of control, perpetuated by lazy or incompetent reporting. Whether the steam man existed is irrelevant. It’s still true that many inventors and tinkerers managed to cobble together robots and automatons in the early days of technology. They did so by trial and error and without engineering software or YouTube videos to guide their efforts. That makes their efforts all the more notable and earns their works of art and mechanics a permanent place in robotics history.

[box type=”shadow” align=”aligncenter” width=””]Also Read:


The steam-powered pigeon of Archytas – the flying machine of antiquity - History

John Stringfellow
1799 - 1883

© 1998-2003 Carroll Gray All Rights To This Web Domain And Web Site And Contents Thereof Are Reserved

John Stringfellow, who had grown up in the lace and carriage building industries, had a real appreciation for machines, and most especially for steam engines. He became intimately familiar with the oddities of steam powerplants and demonstrated a remarkable ability at designing and building light steam engines. Within a short time after William S. Henson patented his design for the "ARIEL" Aerial Steam Carriage in 1842, John Stringfellow became his associate. It's possible that Henson went looking for someone skilled in steam engine design and fabrication and thus found Stringfellow, for Henson's skill was in engineering and design, not fabrication.

Along with Frederick Marriott and D. E. Colombine, Henson and Stringfellow incorporated the Aerial Transit Company in 1843, to build and operate a passenger-carrying version of the "ARIEL." Their first large model "ARIEL" failed to fly and they went on, over the course of almost two years, to construct a larger version with a 20 foot wing span. Between 1844 and 1847 Henson and Stringfellow made a series of attempts to fly their "ARIEL" models but they simply did not fly. In 1848 Henson left the enterprise and moved with his wife and family to the U.S., leaving Stringfellow to pursue aeronautical research on his own.

The first result of Stringfellow's efforts was the 1848 machine shown below, which was powered by two contra-rotating propellers driven by one of Stringfellow's powerful and lightweight steam engines. The first attempt to fly the 10 foot wing span machine took place indoors, and a lack of proper balance resulted in a failure and damage to the machine. The second attempt was a rather wonderful success, for the flying machine left a guide wire and flew straight and true for about 30 feet.

Stringfellow's First Steam Engine Powered Flying Machine - 1848

John Stringfellow and his son Frederick J. Stringfellow collaborated on the experiments and built a number of flying machines together and individually. Perhaps the most famous of John Stringfellow's machines was his steam powered triplane of 1868, which was exhibited at the Crystal Palace in London, England. The superimposition of wing surfaces was an idea which Stringfellow borrowed from Francis Wenham. Except for the lack of a vertical tail surface, it is the very image of an early aeroplane. It was tested a number of times while at the Crystal Palace and did, on occasion, manage to leave the guide wire and fly for a distance. This very flying machine (the steam engine of which won first prize at the Crystal Palace exhibition) is on display in the Early Flight Gallery of the National Air & Space Museum, Washington, D. C. Frederick J. Stringfellow built his own flying machine in 1868 also, a steam powered twin-propeller tandem-winged monoplane, and it too was displayed at the Crystal Palace.

Stringfellow's Steam Engine Powered
Large Model Triplane On Display At The Crystal Palace, London, England - 1868
Rear View Of Stringfellow's Steam Engine Powered
Large Model Triplane On Display At The Crystal Palace, London, England - 1868
Frederick J. Stringfellow's Steam Engine Powered Large Model Biplane - 1868

John Stringfellow had planned to eventually build a flying machine which would carry him aloft, and equipped a building for just that purpose. Age and illness intervened, however, and that machine was not built.


شاهد الفيديو: تعرف على تاريخ بداية الطيران وأول رحلة ناجحة في العالم متع عقلك (ديسمبر 2021).