الطائرات بدون طيار تاريخ موجز: المركبات الجوية غير المأهولة التي يتم التحكم فيها عن بعد (الطائرات بدون طيار)

من أول طائرة بدون طيار إلى طائرات بدون طيار اليوم، إليك نبذة مختصرة عن تاريخ الطائرات بدون طيار.

على الرغم من أن الطائرات بدون طيار بنيت في الأصل لأغراض عسكرية، فقد شهدت نموًا وتطورًا سريعًا وأدت إلى كسر الإلكترونيات الاستهلاكية.

كان استخدامها الأصلي كسلاح، في شكل ناشر صواريخ جوية موجهة عن بعد. ومع ذلك، اليوم، وجدت الطائرات بدون طيار مجموعة واسعة من التطبيقات للاستخدام المدني، وخاصة في شكل طائرات كوادكوبتر صغيرة وثماني.

اليوم، تُستخدم الطائرات بدون طيار في مجموعة واسعة من الوظائف، بما في ذلك مراقبة تغير المناخ، وتسليم البضائع، والمساعدة في عمليات البحث والإنعاش، التصوير الجوي والتصوير الفوتوغرافي.

بالطبع، تعد الطائرات بدون طيار أيضًا جزءًا مهمًا بشكل متزايد من الجيش في العديد من البلدان. القوات المسلحة الأمريكية وحدها لديها أسطول من عشرات الآلاف من الطائرات بدون طيار اليوم، مقارنة بعشرين عامًا فقط. ومع ذلك، فإن هذا يتضاءل بسبب عدد الطائرات بدون طيار المستخدمة في الاستخدام الخاص. وفقًا لإدارة الطيران الفيدرالية، تم تسجيل 1.1 مليون طائرة بدون طيار في الولايات المتحدة في عام 2019.

مقالة ذات صلة: اختراعات نيكولا تسلا الغريبة التي لم يتم بناؤها أبدًا

ما الذي يعتبر طائرة بدون طيار؟

قبل أن ندخل في التفاصيل الدقيقة لتاريخ الطائرات بدون طيار، قد يكون من المفيد تحديد ما نتحدث عنه بالفعل.

وفقًا للقواميس المختلفة، تميل الطائرة بدون طيار إلى تعريفها على أنها: –

“طائرة أو سفينة بدون طيار تسترشد بالتحكم عن بعد أو بأجهزة كمبيوتر على متنها”. – ميريام وبستر.

في حين أن المصطلح له أيضًا معاني أخرى، بالنسبة لسياق هذه المقالة، فإن الطائرة بدون طيار هي، في الواقع ، كائن طائر بدون طيار إما يتم التحكم فيه عن بُعد أو يعمل بشكل مستقل تمامًا.

“الطائرة بدون طيار، من الناحية التكنولوجية، هي طائرة بدون طيار.… في الأساس، تعد الطائرة بدون طيار روبوتًا طائرًا يمكن التحكم فيه عن بُعد أو الطيران بشكل مستقل من خلال خطط الطيران التي يتم التحكم فيها بالبرمجيات في أنظمتها المدمجة، وتعمل جنبًا إلى جنب مع أجهزة الاستشعار الموجودة على متن الطائرة و الـGPS.” – أجندة إنترنت الأشياء.

سنركز هنا على هذا الجانب الخاص من تكنولوجيا الطائرات بدون طيار.

مقالة ذات صلة: العمارة المضادة للمتشردين التي ربما لم تلاحظها من قبل

ظهرت بعض أقدم الطائرات العسكرية بدون طيار في منتصف خمسينيات القرن التاسع عشر

قد يعود مفهوم الطائرات بدون طيار إلى عام 1849، عندما هاجمت النمسا البندقية باستخدام بالونات بدون طيار محشوة بالمتفجرات. أطلقت القوات النمساوية، التي كانت تحاصر البندقية في ذلك الوقت، حوالي 200 من هذه البالونات الحارقة فوق المدينة.

يحمل كل بالون ما بين 11 إلى 14 كجم من القنابل. بمجرد وصولها إلى الموقع، تم إسقاط هذه القنابل من بالوناتها الحاملة لإحداث فوضى في المدينة أدناه. لحسن الحظ بالنسبة للفينيسيين، وجدت قنبلة واحدة فقط بصماتها، حيث تم تفجير معظم البالونات عن مسارها بسبب تغير مفاجئ في اتجاه الرياح.

على الرغم من أن هذا الحدث كان مبتكرًا في مجال التكنولوجيا العسكرية، فإن استخدام البالونات لا يتوافق حقًا مع التعريف الحالي للطائرات بدون طيار، وخاصة الطائرات العسكرية بدون طيار، كما رأينا أعلاه.

ومع ذلك، من المثير للاهتمام أن نرى المفهوم الأساسي للطائرات بدون طيار قيد النظر من قبل التقنيين العسكريين منذ أكثر من 170 عامًا. هذا النوع من التفكير هو الذي سيقود التطور التكنولوجي للطائرات بدون طيار خلال القرون والعقود القادمة.

مقالة ذات صلة: أحدث الابتكارات التكنولوجية

ظهرت إحدى المروحيات الرباعية الأولى في أوائل القرن العشرين

إحدى السمات المشتركة للعديد من الطائرات التجارية الحديثة بدون طيار هي تكوين كوادكوبتر. ظهر التطور المبكر لهذه التكنولوجيا في عام 1907، عندما طور الأخوان جاك ولويس بريجيه، بمساعدة عالم الفسيولوجيا الفرنسي البروفيسور تشارلز ريشيت، نموذجًا مبكرًا لطائرتهما الجيروبلاسية، التي سبقت المروحية.

في وقتها، كان تصميم المروحية رؤيويًا. على الرغم من أنها حققت أول صعود لطائرة طيران عمودية مع طيار، إلا أنها وصلت إلى ارتفاع 0.6 متر فقط. لم تكن أيضًا رحلة مجانية، حيث كان هناك حاجة لأربعة رجال لتثبيت الهيكل.

ومع ذلك، فقد أوضح أن مفهوم المروحية الرباعية سيعمل للطيران – سيستغرق الأمر مزيدًا من التطوير التكنولوجي لجعله قابلاً للتطبيق.

مرة أخرى، مثل البالون الحارق الذي استخدمه الجيش النمساوي قبل أكثر من 50 عامًا، لم تكن هذه، من الناحية الفنية، طائرة بدون طيار كما نعرفها اليوم.

مقالة ذات صلة: هل الـ 5 جي ضار بالإنسان والبيئة؟

شهد عام 1915-1920 قفزة كبيرة إلى الأمام في مجال التكنولوجيا

المضي قدمًا في الوقت المناسب، تم تطوير أول طائرة بدون طيار في عام 1916، بعد اندلاع الحرب العالمية الأولى، والتي أطلق عليها اسم “Ruston Proctor Aerial Target”، استخدمت هذه الطائرات بدون طيار نظام توجيه لاسلكي طوره المهندس البريطاني أرشيبالد لو.

باستخدام فريق تم اختياره بعناية من حوالي 30 رجلاً، بنى لوو بسرعة طائرة بدون طيار تم إطلاقها من الجزء الخلفي من شاحنة باستخدام الهواء المضغوط (أيضًا الأولى). في عام 1917، اخترع لو وفريقه أول صاروخ لاسلكي أو صاروخ. سيتم تكييف التكنولوجيا الخاصة بذلك لاحقًا من قبل الألمان لبرنامج الصواريخ V1 في الحرب العالمية الثانية.

على الرغم من أن مشاريع لوو قد حققت بعض النجاح، ولُقّب لوو بـ “أبو أنظمة التوجيه اللاسلكي”، إلا أن الجيش البريطاني لم يتابع عمله بعد الحرب. لم تقدر الحكومة البريطانية الطبيعة المتطورة لعمل لوو، على الرغم من أن الألمان فهموا بالتأكيد أهميتها – فقد قاموا بمحاولتين لاغتيال لو.

بعد ذلك بفترة وجيزة، بنى الجيش الأمريكي حشرة كيترينج، والتي استخدمت أدوات التحكم الجيروسكوبية وكان من المفترض استخدامها كـ “طوربيد جوي”. تم إطلاق كل “حشرة” من عربة ذات أربع عجلات تدحرجت على مسار محمول.

“بعد فترة زمنية محددة مسبقًا، أغلقت أداة التحكم دائرة كهربائية، مما أدى إلى إيقاف تشغيل المحرك. ثم تم إطلاق الأجنحة ، مما تسبب في غرق الحشرة في الأرض – حيث انفجرت المتفجرات التي يبلغ وزنها 82 كجم عند الاصطدام.” – المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية.

تم بناء حوالي 50 من “باغز” من قبل شركة دايتون رايت للطائرات، لكنهم وصلوا بعد فوات الأوان لرؤية أي قتال.

مقالة ذات صلة: تفاعلات كيميائية من شأنها أن تشعل شغفك بالعلوم

شهد عام 1930-1945 قفزات كبيرة أخرى إلى الأمام في تكنولوجيا الطائرات بدون طيار العسكرية

بعد الحرب العالمية الأولى، استمرت التطورات التكنولوجية للطائرات بدون طيار بلا هوادة. في الثلاثينيات من القرن الماضي، بدأت البحرية الأمريكية في تجربة الطائرات التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو، مما أدى إلى تطوير طائرة بدون طيار “Curtiss N2C-2” في عام 1937.

في عام 1935، طور البريطانيون “Queen Bee”، وهي طائرة بدون طيار يتم التحكم فيها عن بُعد، ويُعتقد أيضًا أنها أدت إلى استخدام مصطلح “طائرة بدون طيار” للطائرات بدون طيار التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو.

“Radioplane OQ-2″، وهي طائرة نموذجية يتم التحكم فيها عن بعد طورها الممثل البريطاني ريجينالد ديني والمهندس والتر رايتر في ثلاثينيات القرن الماضي، أصبحت في الواقع أول منتج ضخم للطائرات بدون طيار في الولايات المتحدة تم تصنيع ما يقرب من 15000 طائرة بدون طيار للجيش خلال الحرب.

ومع ذلك، فإن الفضل الفعلي لاختراع طائرة يتم التحكم فيها عن بُعد يمكن أن تطير بعيدًا عن الأنظار يعود إلى إدوارد إم سورنسن، الذي حصل على براءة اختراع لاختراع يستخدم محطة أرضية لتتبع تحركات الطائرة. قبل هذا التطور، كان يمكن لطائرة “RC” المبكرة أن تعمل فقط في نطاق الرؤية المرئية للطيار المسيطر.

ومع ذلك، كان أبرز حدث في الحرب العالمية الثانية، فيما يتعلق بالطائرات بدون طيار، ظهور “V-1 Doodlebugs” للجيش الألماني. كانت هذه الطائرات المجهزة بالطائرات النفاثة النبضية هي فعليًا أول صواريخ كروز في العالم.

لقد تم استخدامها في حملة “قصف إرهابي” في مدن بريطانية مثل لندن، في محاولة لإضعاف معنويات الجمهور البريطاني. استخدم نظام التوجيه الخاص بهم طيارًا آليًا بسيطًا للتحكم في الارتفاع والسرعة الجوية؛ زوج من الجيروسكوبات يتحكمان في الانحراف والخطوة؛ تم الحفاظ على السمت باستخدام بوصلة مغناطيسية؛ تم استخدام جهاز بارومتري للتحكم في الارتفاع. تم التحكم في الجيروسكوب والدفة والمصعد باستخدام الهواء المضغوط.

تم إجراء هندسة عكسية لهذه التكنولوجيا لاحقًا من قبل الأمريكيين، الذين طوروا طائراتهم بدون طيار التي تعمل بالنبض مثل “TD2D-1 Katydid” و “Curtiss KD2C”.

مقالة ذات صلة: ماذا تعني الأسماء التجارية للسيارات المشهورة عالميًا

شهدت حرب فيتنام أول استخدام للطائرات بدون طيار المزودة بكاميرات للاستطلاع

بعد بضع سنوات، حدثت الخطوة الكبيرة التالية في تكنولوجيا الطائرات بدون طيار خلال حرب فيتنام. شهدت هذه الحرب أول انتشار واسع النطاق واستخدام طائرات بدون طيار كطائرات استطلاع بدون طيار مخصصة.

ليس ذلك فحسب، بل “بدأ استخدام الطائرات بدون طيار أيضًا في مجموعة من الأدوار الجديدة، مثل القيام بدور الشراك الخداعية في القتال، وإطلاق الصواريخ على أهداف ثابتة، وإلقاء منشورات للعمليات النفسية”، وفقًا لمتحف الحرب الإمبراطوري بلندن.

في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي، كانت طائرة التجسس الأمريكية، “SR-71 Blackbird” المأهولة، لا تزال قيد التطوير، كما أن أقمار التجسس الصناعية لم تكن جاهزة للنشر، حتى الآن.

ما كان مطلوبًا هو طائرات بدون طيار متخصصة لجمع المعلومات بأمان في مناطق القتال. كانت بعض الطرز موجودة بالفعل، مثل “Ryan 147Bs”، لكن هذه كانت بحاجة إلى أن تكون مثبتة على ظهرها على “C-130s” وأن تُنزل بالمظلة على الأرض في منطقة صديقة لاستعادة أي معلومات جمعوها.

ظهرت أيضًا الحاجة إلى الطائرات بدون طيار للعديد من الدول الأخرى حول العالم، والتي بدأت أيضًا في استكشاف استخدام الطائرات بدون طيار لمختلف التطبيقات العسكرية. أصبحت نماذج الطائرات بدون طيار الجديدة أكثر تعقيدًا حيث ركز المصممون على تحسين القدرة على التحمل والارتفاع الذي يمكن للطائرات بدون طيار العمل بأمان.

مقالة ذات صلة: تاريخ جوجل ومحطات عديدة لأهم شركة في عصر التكنولوجيا

أصبحت طائرات RC الترفيهية كبيرة خلال الستينيات

بفضل الاختراقات في تقنية الترانزستور في هذا الوقت، يمكن الآن تصغير المكونات التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو بما يكفي لبيعها للعملاء المدنيين بتكلفة معقولة. أدى هذا إلى نوع من الازدهار في طائرات “RC” خلال هذا العقد.

بدأت الطائرات في الظهور في شكل عدة سمحت للمتحمسين ببناء وطيران طائرات “RC” إما في الداخل أو في الهواء الطلق. كما بدأ الهواة عددًا كبيرًا من نوادي طائرات “RC”. أدى هذا إلى إنشاء صناعة منزلية ، من شأنها تسريع تطوير تقنية “RC” التجارية.

مقالة ذات صلة: إختراعات طبية غيرت العالم

تم تعزيز الطائرات بدون طيار العسكرية الهجومية بشكل خطير خلال 1980-1989

على الرغم من أن الولايات المتحدة كانت قادرة على تحقيق طفرة في التصنيع الشامل وتزويد الجيش بالطائرات بدون طيار، إلا أن الطائرات بدون طيار كانت غالبًا ما تعتبر غير موثوقة ومكلفة. تغير هذا المنظور في عام 1982 عندما استخدمت القوات الإسرائيلية طائرات بدون طيار للفوز على القوات الجوية السورية بأقل خسائر.

بدأت الولايات المتحدة أيضًا برنامج “Pioneer UAV” في عام 1980، بهدف بناء طائرة بدون طيار غير مكلفة لعمليات الأسطول. أدى مشروع مشترك بين الولايات المتحدة وإسرائيل في عام 1986 إلى تطوير “RQ2 Pioneer” – طائرة استطلاع متوسطة الحجم.

خلال هذه الفترة أيضًا، بدأ مطورو الطائرات بدون طيار في تركيز انتباههم على مصادر الطاقة البديلة للطائرات بدون طيار. كان أحد المصادر الواضحة للطاقة الشمسية.

أدى ذلك إلى تطوير بعض الطائرات بدون طيار التي تعمل بالطاقة الشمسية، بما في ذلك “AeroVironment HALSOL”.

كانت الفترة 1990-2010 فترة محورية لتطوير الطائرات بدون طيار العسكرية والمدنية

تم تقديم إصدارات مصغرة وميكرو من الطائرات بدون طيار في عام 1990، وتم تقديم طائرة بريداتور الشهيرة في عام 2000. تم استخدام هذا في أفغانستان لإطلاق الصواريخ والبحث عن أسامة بن لادن. في السنوات التالية، طورت شركة “AeroVironment Inc”. عددًا من طائرات المراقبة صغيرة الحجم وذات الأجنحة الثابتة مثل “Raven” و “Wasp” و “Puma”.

يتم استخدام “Raven” حاليًا في عدد من البلدان، مع نشر عشرات الآلاف من الوحدات.

كان عام 2006 عامًا محوريًا آخر في تاريخ الطائرات بدون طيار. كان هذا هو العام الذي أصدرت فيه إدارة الطيران الفيدرالية رسميًا أول تصريح تجاري للطائرة بدون طيار.

ومع ذلك، كانت طلبات المستهلكين بطيئة في البدء ، حيث تقدم عدد قليل جدًا من الأشخاص بطلبات للحصول على تصاريح في السنوات القليلة الأولى.

مقالة ذات صلة: أكبر السفن في العالم التي تم بناؤها على الإطلاق

قد يكون عام 2010 إلى اليوم مجرد “العصر الذهبي” للطائرات بدون طيار

شهدت السنوات العشر الماضية أو نحو ذلك انفجارًا هائلاً في ابتكار الطائرات بدون طيار والمصالح التجارية. بينما قبل ذلك، كانت الطائرات بدون طيار تُستخدم في المقام الأول للأغراض العسكرية أو للهواة، بدءًا من أوائل عام 2010، تم اقتراح مجموعة من الاستخدامات الجديدة للدرونز، بما في ذلك استخدامها كمركبات توصيل.

بحلول منتصف العقد، كانت إدارة الطيران الفيدرالية تشهد نموًا هائلاً في الطلب على تصاريح الدرونز، مع إصدار حوالي 1000 تصريح تجاري للدرونز في عام 2015.

تضاعف هذا الرقم ثلاث مرات بعد عام واحد واستمر في النمو بشكل كبير منذ ذلك الحين.

أصبح تجهيز الدرونز بالكاميرات أمرًا شائعًا الآن في التصوير التجاري وتصوير الفيديو. هذا هو نتيجة دمج الطائرات التي يتم التحكم فيها عن بُعد (RC) وتكنولوجيا الهواتف الذكية.

أدى النمو السريع في استخدام الهواتف الذكية إلى خفض أسعار وحدات التحكم الدقيقة ومقاييس التسارع وأجهزة استشعار الكاميرا، والتي تعتبر مثالية للاستخدام في طائرات الهواة الثابتة الجناحين. سمحت التطورات الإضافية بالتحكم في طائرة بدون طيار بها 4 دوارات أو أكثر عن طريق ضبط سرعة الدوارات الفردية.

فتح تحسين استقرار الطائرات متعددة المحركات فرصًا جديدة لاستخدامها بعدة طرق.

أصبح استخدام الدرونز “DIY” أكثر شيوعًا أيضًا. نظرًا لصغر حجمها وإمكانية نقلها، فإن الدرونز “DIY” لديها القدرة على استخدامها من قبل قوات الشرطة وخدمات الإطفاء للمراقبة.

ومع ذلك، فإن الاستخدام المتزايد للدرونز غير المنظمة أثار أيضًا تساؤلات حول الخصوصية والسلامة الجسدية.

ما هو مستقبل الطائرات بدون طيار؟

يبدو مستقبل الدرونز واعدًا للغاية. تتوقع شركة “غارتنر” أن سوق الطائرات بدون طيار العالمي سوف ينمو بشكل كبير خلال السنوات القليلة المقبلة.

يتوقع موقع “Business Insider”، على سبيل المثال، أن ترتفع الشحنات العالمية للدرونز إلى 2.4 مليون بحلول عام 2023. وهو معدل نمو سنوي مركب بنسبة 66.8٪.

قال بيزنس إنسايدر: “سيحدث نمو الدرونز عبر القطاعات الأربعة الرئيسية في صناعة المؤسسات: الزراعة، والبناء والتعدين، والتأمين، ووسائل الإعلام والاتصالات.”

بالنسبة للتطبيقات العسكرية، من المتوقع أن تصبح الدرونز أصغر حجمًا وأخف وزنًا مع عمر بطارية أطول وأوقات طيران أطول. ستكون هناك أيضًا تطورات في تحسين بصريات الدرونز والقدرات الأخرى بشكل أكبر. في السوق المدنية، تتيح التطورات في تحسين أوقات الرحلات لهم العمل كمنصات توصيل، لاستخدامها في خدمات الطوارئ. وكذلك لجمع البيانات في عدد من المناطق الخطرة جدًا على البشر، مثل محطات الطاقة أو الحرائق.

كما تم نشر الدرونز لأمن المنازل والسيطرة على الحشود في بعض البلدان. في حين أنه تطور مثير للقلق، فمن المرجح أن تستمر السلطات في بعض المناطق في استخدام الدرونز لهذا النوع من المراقبة.

من المحتمل أيضًا أن يلعب التصغير دورًا كبيرًا في مستقبل الدرونز. نظرًا لأن المكونات أصبحت أصغر وأصغر حجمًا، فسيتم أيضًا تقليل حجم االدرونز بشكل كبير.

ليس من غير المعقول أن تصبح طائرات الدرونز شائعة في التطبيقات العسكرية والتجارية/الصناعية في المستقبل غير البعيد. يشبه إلى حد كبير الدرونز بحجم الجيب التي طلبها الجيش الأمريكي مؤخرًا.

من يدري، ربما لا تكون الدرونز المجهرية بعيدة جدًا.

سيؤدي تطوير خوارزميات التحكم في الطيران، ورؤية الماكينة، وقوة المعالجة على متن الطائرة إلى تمكين الدرونز من اتخاذ القرارات بنفسها، بدلاً من الاعتماد على المدخلات البشرية، مما يزيد من تحسين وقت رد فعل الدرونز وسرعتها.

على الرغم من الإمكانات الكبيرة لاستخدام الدرونز كسلاح، أثار عدد من المجموعات أيضًا تساؤلات حول أخلاقيات هذا النوع من الأسلحة عن بُعد، نظرًا لاحتمال حدوث أخطاء تؤدي إلى مقتل مدنيين بسبب البيانات غير الدقيقة.

بينما يدعي البعض أن الدرونز تشكل تهديدًا للخصوصية والسلامة، يعتقد البعض الآخر أن هذا يفوق إمكاناتها لاستخدامها للأفضل. مهما كانت الآراء، من المتوقع أن يزداد عدد الدرونز لأنها تصبح أكثر ذكاءً وقدرة، وتجد استخدامات في عدد أكبر من الصناعات وعدد أكبر من الأدوار في المستقبل.