به نام خدا

مقدمه: هلیکوپتر گونه ای از وسیله پروازی ملخ دار است که نیروی جلوبرنده (thrust) و بالابرنده (lift) آن توسط ملخهایش ایجاد میشود. این وسیله پروازی ویژگیهای منحصر به فردی از جمله نشست و برخاست عمودی، پرواز ایستا (hover)، پرواز رو به عقب و چرخش در یک نقطه بدون نیاز به حرکت رو به جلو را دارد. این ویژگیها باعث شده است تا حتی هواپیماهای عمودپرواز هم نتوانند وظایف بالگرد را انجام دهند و جایگزین آن بشوند.

واژه هلیکوپتر برگرفته از واژه فرانسوی (hélicoptère)بوده و ریشه اصلی این واژه مربوط میشود به ترکیب دو واژه یونانی (ἕλιξ - helix/helik) به معنی چرخان و pteron) (πτερόν - به معنی بال میباشد. در زبان انگلیسی علاوه بر واژه هلیکوپتر این وسیله با چهار لقب دیگر نیز خوانده میشود که عبارتند از: chopper- helo- heli- whirlybird.

در ایران نیز فرهنگستان زبان فارسی ابتدا واژه چرخبال را به عنوان معادل فارسی واژه هلیکوپتر انتخاب کرد ولی به مرور زمان کلمه بالگرد جای چرخبال را در منابع نوشتاری و گفتاری رسمی کشور گرفت، البته در بین عموم مردم، هنوز همان واژه هلیکوپتر بیشتر استعمال میشود. با انتخاب واژه چرخبال و بالگرد انتقاداتی نسبت به این انتخابها صورت گرفت که بیشتر بر این موضوع متمرکز بودند که ملخ هلیکوپتر میچرخد و نه بال آن! ولی درصورت بررسی ساختار هلیکوپتر میتوان نتیجه گرفت که ملخ هلیکوپتر در واقع ایفاکننده نقش بال در هواپیما است و این دو کلمه جانشینهای مناسبی برای جایگزینی با واژه هلیکوپتر هستند. در هوانیروز نیز به هواپیماهایی مثل TC و سسنا، اصطلاح پرنده بال ثابت اطلاق میشود.

تاریخچه: نخستین گزارشها مبنی بر پرواز عمودی برمیگردد به 400 سال قبل از میلاد مسیح که کودکان چینی با وسیله ای به اسم bamboo بازی میکردند. در این وسیله یک ملخ با چرخش سریع خود برای لحظاتی نیروی لازم برای حرکت به بالا و غلبه بر وزن بارخارجی را تامین میکرد.

بامبو

در قرن چهارم میلادی، شخصی چینی به نام جی هانگ نخستین ایده ها را برای پرواز با یک پرنده بال چرخان را ارایه داد. در نقاشیهای دوره رنسانس طرحهای این شخص مورد توجه نقاشان اروپایی قرار گرفته است.یکی از معروفترین اتفاقات در زمینه بالگرد مربوط میشود به تابلوی معروف لئوناردو داونچی نقاش مشهور ایتالیایی که در سال 1480 میلادی آن را رسم کرده و طراحی جالبی از یک بالگرد را داشت.

نقاشی لئوناردو داوینچی

در سال 1754 میخائیل لومونوسوف یک مدل کوچک از بالگرد با ملخهای هم محور را طراحی و تولید کرد، بزرگترین مشکل در طرحهای لئوناردو داونچی و میخائیل لومونوسوف این بود که نتوانستند راه حلی برای غلبه بر نیروی گشتاور ملخ ارائه دهند و در نتیجه بالگرد به دور خودش میچرخید.

طرح پیشنهادی میخائیل لومونوسوف

بعد از این طرحها چندین طرح دیگر نیز به مرحله تولید نمونه اولیه رسیدند ولی هیچکدام از آنها نتوانستند پرواز موفقی داشته باشند تا اینکه در سال 1907 میلادی شخصی فرانسوی با نام Paul Cornu توانست نخستین بالگرد سرنشین دار جهان را بسازد که پرواز موفق و آزاد داشته باشد. این بالگرد در 13 نوامبر سال 1907 میلادی توانست نخستین پرواز موفق خود را به انجام برساند. این بالگرد طی این پرواز توانست به مدت 20 ثانیه در ارتفاع 1 پایی از سطح زمین ( حدود 0.3 متر) باقی بماند. این بالگرد دارای یک موتور با قدرت 24 اسب بخار (18 کیلو وات) بود و نیروی لیفت توسط دو ملخ پشت سر هم با طول 6 متر که دارای چرخش خلاف جهت هم بودند تامین میشد. درواقع این نخستین باری بود که برای حل مشکل نیروی گشتاور حاصل از چرخش ملخ اصلی راه حل موفقی در یک بالگرد سرنشین دار به انجام رسید.

بالگرد Paul Curno

پس از ساخت این بالگرد چندین طرح موفق و ناموفق دیگر به تولید رسیدند ولی هیچ یک از این طرح ها نتوانستند به مرحله تولید صنعتی برسند تا اینکه شرکت صنایع هوایی سیکورسکی توانست نخستین بالگرد جهان را به تولید انبوه برساند و خود را به عنوان نخستین شرکت بالگرد ساز جهان معرفی کند. این بالگرد Sikorsky VS-300 نام گرفت، این بالگرد توسط آقای ایگور سیکورسکی مالک و موسس روسی-آمریکایی اینشرکت طراحی شده بود و دارای طراحی تیپیک و متداول مشابه اکثر بالگردهای امروزی، یعنی یک ملخ اصلی به علاوه یک ملخ دمی برای خنثی کردن نیروی گشتاور حاصل از چرخش ملخ اصلی بود. این بالگرد در 14 سپتامبر 1939 نخستین پرواز خود را انجام داد، این بالگرد تک موتوره دارای وزن 522 کیلوگرم بوده و در مدلهای مختلف به موتورهایی با قدرت 75 تا 150 اسب بخار مجهز شد. ویژگی جالب توجه این بالگرد این بود که نخستین بالگرد دوزیست جهان نیز میباشد. بالگرد V-4 و یا VS-316 گونه توسعه یافته بالگرد سیکورسکی VS-300 بود که با تیراژ 131 فروند تولید شد.

ایگور سیکورسکی در حال پرواز با بالگرد VS-300 – بالگرد VS-316 و یا R-4

بعد از شرکت سیکورسکی، شرکت بل با ارایه طرح بالگرد Bell-30 به عنوان دمین شرکت بالگرد ساز وارد این عرصه شد. 3 فروند از این بالگرد ساخته شد ولی این بالگرد بستری شد برای تولید بالگرد Bell-47 که با تیراژ 5600 فروند به تولید انبوه رسید.

                                                                بالگرد Bell-30 – بالگرد Bell-47

شرکت میل روسیه نیز در سال 1948 اولین بالگرد خود با نام Mil Mi-1 را به مرحله تولید انبوه رساند، این بالگرد در 23 مدل مختلف با تبراژ 2600 فروند به تولید انبوه رسید.

نمایی از بالگرد Mil Mi-1 و کابین بالگرد

این روند پیشرفت در صنایع بالگردسازی جهان ادامه پیدا کرد و انواع مختلف بالگرد با کاربریهای مختلف به مرور زمان توانستند جای خود را در زندگی انسان باز کنند بطوری که امروزه به ندرت کشوری را میتوان پبدا کرد که از بالگرد بهره مند نباشد.