يوتيوبر يصنع منطاداً حرارياً بطول 27 قدماً، وينجح في تحقيق طيران بالتحكم عن بعد

قام أحد مستخدمي يوتيوب ببناء طائرة تجريبية بطول 27 قدماً، تعتمد على الهواء الساخن بدلاً من الهيليوم لتوفير قوة الرفع، وأضاف محركاً كهربائياً ودفة، مما حول هذا الجهاز الشبيه بالبالون إلى طائرة يتم التحكم بها عن بعد. وقد تم بناء هذه الطائرة الخاصة المسماة Pandora بواسطة Avery Flies بعد أشهر من الجهد، ونجحت في الإقلاع أخيراً في سبتمبر 2026. يجمع المشروع بين المبادئ الأساسية للمناطيد الهوائية وشكل 비행 السفن وطريقة دفعها، ووصفه الأدق هو منطاد هوائي حراري.

يبلغ طول هذا الجهاز 27 قدماً (8.2 متر)، وعرضه حوالي 11.5 قدماً (3.5 متر)، ويستوعب داخلياً حوالي 2,100 قدم مكعب من الهواء. وعلى عكس استخدام الهيليوم، يقوم موقد الغاز في الطائرة بتسخين الهواء داخل الغلاف، مما يجعل كثافته أقل من الغلاف الجوي المحيط، وبالتالي توفير قوة الرفع اللازمة لإقلاع Pandora. يوفر المحرك الكهربائي قوة الدفع للأمام، بينما تتيح الدفة القماشية لهذه الطائرة التي يتم التحكم بها عن بعد تغيير الاتجاه.

تحديات التصميم وعملية البناء

كانت عملية بناء منطاد قماشي عملاق مليئة بالتحديات. صمم Avery طائرة Pandora بناءً على الشكل العام لمنطاد Geta Flug الهوائي الحراري، لكنه بسط التصميم لتسهيل التصنيع. استخدم المفهوم الأصلي أربع زعانف، بينما صمم Pandora بثلاث زعانف، مرتبة بفواصل تبلغ حوالي 120 درجة. صُنع الغلاف من حوالي 108 ياردات من النايلون المطلي بالسيليكون بوزن 1.1 أونصة. قسم Avery الهيكل إلى 36 جزءاً قماشياً مستقلاً، تسمى gores، ثم خيطها معاً.

كانت عملية تصنيع الزعانف تستهلك وقتاً بشكل خاص، حيث استغرق بناء كل زعنفة حوالي 20 ساعة، وتضمنت حواجز داخلية لمنع القماش المنتفخ من أن يصبح مجرد شكل دائري. تساعد هذه الهياكل الداخلية الزعانف على الحفاظ على شكلها المقصود عند الضغط. تم تثبيت الدفة القماشية على الزعنفة الخلفية، بينما تسمح قنوات صغيرة بدخول الهواء من الغلاف الرئيسي إلى الزعانف للحفاظ على انتفاخها. يزن الغلاف المكتمل حوالي 8 أرطال. بنى Avery أيضاً نظام نفخ وضغط زائد داخل الغلاف. استُخدمت مروحة كهربائية في البداية لملء الطائرة، بينما تسمح الصمامات بخروج الضغط الزائد. أثناء الرحلة، تساعد مروحة كهربائية أخرى مثبتة في الكابينة على الحفاظ على الضغط داخل الغلاف، ومنع مقدمة الطائرة من الهبوط أثناء التحرك للأمام.

يُعد التمييز بين قوة الرفع والدفع أمراً حاسماً لتشغيل Pandora. يسخن موقد الغاز الهواء داخل الغلاف، مما يجعله أخف من الهواء المحيط، وبالتالي توفير القوة الصاعدة التي تجعل الجهاز يطير. أما المحرك الكهربائي فلا علاقة له بإبقاء Pandora معلقة، بل يدير مروحة دفع بقياس 18 بوصة للدفع للأمام. يُغذى النظام الكهربائي للطائرة ببطارية مكونة من أربع خلايا بسعة 8,000 mAh. تم تثبيت الموقد، وخزان الوقود، والمحرك، والأجهزة الإلكترونية، ونظام التوجيه جميعاً في كابينة ألمنيوم خفيفة الوزن معلقة أسفل الغلاف.

تربط حوالي 40 حبلاً وكابلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ الكابينة بنقاط تثبيت داخل الغلاف. توزع هذه الحبال وزن الكابينة، وتساعد في الحفاظ على شكل الطائرة، دون أن تسمح للقماش بالترهل حول الكابينة المعلقة. يستخدم الموقد نفسه إمداد بروبان من أسطوانتين صغيرتين، وتتحكم صمامات يتم تشغيلها بمؤازرات في اللهب الرئيسي. يتضمن النظام أيضاً لهباً توجيهياً ومروحة مستقلة، توفر تبريداً وهواء نقياً يحيط بالموقد.

مشكلات الرحلة الأولى والتحسينات

كشفت الرحلة الأولى عن مشكلة. قبل تجربة الطائرة بالحجم الكامل، أجرى Avery اختبارات للمفهوم باستخدام نماذج بالونات صغيرة. أخيراً، أُجريت أول رحلة بالحجم الكامل في يوم هادئ نسبياً في حديقة، حيث ساعد أفراد العائلة كطاقم أرضي. نجحت Pandora في الإقلاع، وأظهرت العمل التآزري لأنظمة الرفع الحراري، والدفع، والضغط. ومع ذلك، كشفت الرحلة الأولى عن مشكلة رئيسية: عدم كفاءة التحكم في الطائرة. تحتاج الدفة القماشية إلى مرور تيار هوائي لتوليد قوة توجيه فعالة، مما يعني أن Pandora تحتاج لاكتساب سرعة أمامية لتتمكن من التوجيه بفعالية، وهي خاصية محيرة بعض الشيء لطائرة يعتمد نظام رفعها الأساسي على البالون.

أجرى Avery بعد ذلك تحسينات على نظام التحكم. فشل المؤازر الخاص بكرة نموذج القارب الشراعي الأصلي في توفير حركة كافية لسحب الدفة بشكل كافٍ، لذا قام بتعديل المؤازر ليكون قابلاً للدوران المستمر، لتوفير نطاق حركة أكبر. نجحت هذه التعديلات. في رحلات التحرر اللاحقة، استجابت Pandora لمدخلات الدفة، وأكملت مناورات توجيهية خاضعة للتحكم.

جرب Avery أيضاً استخدام المروحة والدفة معاً لمواجهة الرياح والحفاظ على الطائرة ثابتة تقريباً. لا تزال استجابة الطائرة للتغيرات في الخانق، والتسخين، والتوجيه تبدو بطيئة بعض الشيء، مع تأخر واضح في تأثيرها على وضعها وحركتها. ومع ذلك، أظهرت الاختبارات أن المزيج الغريب بين الرفع بالهواء الساخن والدفع الكهربائي قادر على إنتاج طائرة قابلة للتحكم. لا تهدف Pandora إلى منافسة المناطيد التقليدية أو مناطيد الركاب، بل هي طائرة تجريبية يتم التحكم بها عن بعد، بُنيت حول فكرة بسيطة بشكل غير متوقع: تسخين الهواء داخل غلاف خفيف الوزن، ثم إضافة دفع وتحكم كافيين لجعل البالون الناتج قابلاً للمناورة.

لا يزال المشروع بحاجة إلى حل مجموعة متنوعة من المشكلات، بدءاً من بناء القماش، وإدارة الضغط الداخلي، وصولاً إلى التعليق، والدفع، والإدارة الحرارية، والتحكم في الطيران. النتيجة النهائية هي طائرة تجريبية بطول 27 قدماً، قادرة على الارتفاع باستخدام الهواء الساخن والبروبان فقط، بينما تعتمد على محرك كهربائي للعمل في الجو. والأهم ربما، أن هذا المشروع يُظهر مفهوماً يبدو بسيطاً من الخارج: بالون قماشي عملاق به موقد في أسفله، يتحول عند محاولة جعله يطير بالتحكم عن بعد، إلى تحدٍ هندسي معقد بشكل غير متوقع.