من المفهوم عمومًا أن عصر المعلومات قد وصل مع الإنترنت كما تم تطويره خلال السبعينات من القرن الماضي وانطلق خلال الثمانينيات ، ولا يزال يتطور حتى يومنا هذا. كذلك ، فإن اعتماد التقنيات الرقمية في مجال الطيران قد وصل أيضًا بشكل تدريجي في نفس الوقت تقريبًا ويستمر أيضًا اليوم.
تم تطوير استخدام الحواسيب الرقمية في تصميم الطائرات من قبل شركات كبيرة في مجال الطيران طوال السبعينيات وتضمنت تقنية مثل CAD ، CAM ، تحليل الإجهاد المكون للهيكل باستخدام FEA والنمذجة الإيرودينامية. المواد المركبة تجعلها أفضل من المعادن إلى الأشكال الهوائية الديناميكية “العضوية” ذات الكفاءة العالية ، وقد أدى ظهور التصميم والنمذجة المعقدة بمساعدة الكمبيوتر إلى التوسع في استخدام هذه المواد والأشكال.
ظهرت أنظمة رقمية أيضا في الطائرات نفسها ونمت باطراد في التطور. جرت أول تجارب FADEC (السيطرة الكاملة على المحرك الرقمي) في عام 1968 ، مع دخول أول نظام تشغيلي الخدمة في عام 1985. تم تطوير أول نظام تطويري رسمي معتمد بالكامل لشركة General F-16 Fighting Falcon و مقدمة في عام 1978 بشرت بثورة في تولي مهمة ضمان الاستقرار في الرحلة من مثبتات الديناميكية الهوائية التقليدية. سمح استخدام “الاستقرار الثابت المريح” للطائرات بمزيد من المناورة وتقديم “شعور” اصطناعي لمساعدة الطيارين في مهمتهم الرئيسية. وفي الوقت نفسه ، كانت “مقصورة الزجاج” تحل محل الأجهزة الكهربائية والميكانيكية التقليدية مع شاشات العرض الرقمية الرسومية التي يمكن أن تعرض أي معلومات محددة. ووفرت مقصورات الزجاج المبكرة معلومات طيران أقل أهمية في شكل نظام EFIS ، مع ظهور أنظمة زجاجية بالكامل منذ عام 1988.
انتهى عصر الحرب الباردة بعد وقت قصير من وصول التقنيات الرقمية ، مما أدى إلى انخفاض ملحوظ في الطيران العسكري بين القوى الكبرى. وفي الآونة الأخيرة ، أدى نهوض الاقتصادات الهندية والصينية إلى تطوير الطائرات العسكرية في هذه البلدان.
الطائرات
استقرار ثابت استرخاء
وقد تم تطوير أول نظام تشغيل حراري معتمد بالكامل لشركة General Dynamics F-16 Fighting Falcon ، وأطلق في عام 1978 ثورة في تولي مهمة ضمان الاستقرار أثناء الطيران من مثبتات الديناميكية الهوائية التقليدية. سمح استخدام “الاستقرار الثابت المريح” للطائرات بمزيد من المناورة وتقديم “شعور” اصطناعي لمساعدة الطيارين في مهمتهم الرئيسية.
المواد المركبة
المواد المركبة تجعلها أفضل من المعادن إلى الأشكال الهوائية الديناميكية “العضوية” ذات الكفاءة العالية ، وقد أدى ظهور التصميم والنمذجة المعقدة بمساعدة الكمبيوتر إلى التوسع في استخدام هذه المواد والأشكال.
محركات
شهدت هذه الفترة طفرة في استخدام أنظمة الطاقة الكهربائية للطائرات الخفيفة والطائرات بدون طيار. وتشمل التقنيات التمكينية التوافر الواسع النطاق والقدرة على تحمل تكاليف تكنولوجيات البطاريات الجديدة عالية الأداء ، ومغناطيسات الأرض النادرة ذات القوة العالية في المحركات الكهربائية ، وانخفاض تكاليف الخلايا الشمسية ، وأنظمة التحكم والإدارة المحوسبة المتطورة.
وفي الوقت نفسه ، واصلت محركات الطائرات التقليدية ، التي تعتمد على المكبس والتوربين ، عملية الصقل ، وأصبحت أكثر موثوقية وكفاءة في استهلاك الوقود ، في الوقت نفسه أقل تلويثا.
الكترونيات الطيران
ظهرت أنظمة رقمية أيضا في الطائرات نفسها ونمت باطراد في التطور. كانت الأنظمة الرقمية المبكرة قائمة بذاتها وذات وظائف محدودة. أجريت أول تجارب FADEC (السيطرة الكاملة على المحرك الرقمي) في عام 1968 ، مع أول نظام تشغيل يدخل الخدمة في عام 1985.
تتطلب أنظمة البيانات المتكاملة ناقل بيانات رقمي. وقد تم تعريف الحافلة MIL-STD-1553 في عام 1973. وقد أتاح هذا أول نظام تطويري كامل موثوق به للتشغيل من أجل الصقر المقاتل لـ General Dynamics F-16. طرح هذه الطائرة في عام 1978 بشرت بثورة في تولي مهمة ضمان الاستقرار في الطيران من مثبتات الديناميكية الهوائية التقليدية. سمح استخدام “الاستقرار الثابت المريح” للطائرات بمزيد من المناورة وتقديم “شعور” اصطناعي لمساعدة الطيارين في مهمتهم الرئيسية. وفي الوقت نفسه ، كانت “مقصورة الزجاج” تحل محل الأجهزة الكهربائية والميكانيكية التقليدية مع شاشات العرض الرقمية الرسومية التي يمكن أن تعرض أي معلومات محددة. ووفرت مقصورات الزجاج المبكرة معلومات طيران أقل أهمية في شكل نظام EFIS ، مع ظهور أنظمة زجاجية بالكامل منذ عام 1988.
طائرات بدون طيار
قبل العصر الرقمي ، كانت المركبات الجوية بدون طيار (UAV) أو الطائرات بدون طيار ذات استخدام محدود ، سواء كان لديها قدرة توجيه محدودة أو وصلة تحكم راديوي ضعيفة إلى طيار بعيد.
وقد أتاح تطوير أجهزة استشعار خفيفة الوزن ومنخفضة التكلفة مثل الكاميرات الرقمية مع تقنيات الحوسبة المتنقلة المركبات المحمولة جواً أن تصبح أكثر تطوراً وأن تتخذ قرارات طيران مستقلة. يتم استخدام الطائرات بدون طيار بشكل متزايد في كل من الأدوار المدنية والعسكرية.
الطائرات بدون طيار هي سلاح هجوم جذاب لأنها تجمع بين المرونة والقوة النارية من الطائرات المأهولة مع القدرة على إنفاق صاروخ. لقد برزوا إلى الواجهة من خلال استخدامهم للضربات الجراحية جو-أرض في أفغانستان. لكن هذا الاستخدام مثير للجدل بسبب خطر التسبب في وفيات المدنيين عن طريق الخطأ.
في القرن الواحد والعشرين ، يتم استخدام الطائرات بدون طيار المدنية مثل الطائرة الرباعية بشكل متزايد لأغراض الترفيه وللمراقبة الجوية عبر كاميرا رقمية.
إن طائرة صغيرة بدون طيار صغيرة بما يكفي لعدة مرات ليتم نقلها دفعة واحدة ، وهذه التطبيقات تجد التطبيقات في الاستطلاع العسكري والبحث العلمي.
الطيران المدني
خلال هذه الفترة ، استمر الطيران المدني في التوسع. نمت الطائرات والمحركات أكبر وأكثر كفاءة في استهلاك الوقود ، في حين أن الأنظمة الرقمية تولى تدريجيا السيطرة على الطيران وغيرها من الكترونيات الطيران. أما الطائرات النفاثة الحديثة فتحتوي على مقصورات زجاجية ، ومحرك رقمي كامل الصلاحيات ، وأجهزة تحكم في الطيران محوسبة من خلال سلك الطيران ، ومؤخراً أحدث اتصالات الاتصالات المتنقلة عبر الإنترنت.
وشملت الانقطاعات الرئيسية في السفر الجوي في القرن 21 إغلاق المجال الجوي الأمريكي بسبب هجمات 11 سبتمبر ، وإغلاق معظم المجال الجوي الأوروبي بعد ثورة 2010 Eyjafjallajökull.
الطيران العام
نمت الطائرات الخفيفة جدا والطائرات الشراعية في شعبية ، جنبا إلى جنب مع غيرها من الأنشطة الرياضية مثل الطيران الشراعي.
في عام 1986 طار ديك روتان وجينا ييغر روثان فوياجر حول العالم بدون توقف وبدون أي إعادة تزود بالوقود الجوي.
في عام 1999 ، أصبح بيرتراند بيكار أول شخص يدور حول الأرض في منطاد.
الطيران العسكري
إن استخدام أنظمة الطيران الرقمي عن بعد والاستقرار الثابت المستقر أعطى الطائرات العسكرية قدرة أكبر على المناورة دون التضحية بالسلامة أو التحليق. أصبحت المناورات التكتيكية المتقدمة مثل Pobachev’s Cobra ممكنة.
صواريخ
سمحت التكنولوجيا الرقمية لأنظمة التوجيه الصاروخية بالانكماش في الحجم وحساب وتصحيح مسار رحلاتهم في الطريق. إن استخدام الخرائط على متن الطائرة ومعالجة الفيديو ومقارنة التضاريس (TERCOM) أعطت صواريخ كروز صورا غير مسبوقة.
تسلل
خلال فترة ما بعد الحرب ، كان اكتشاف الرادار تهديدًا دائمًا للمهاجم. طورت طائرات الهجوم تكتيك الطيران عند مستوى منخفض “تحت الرادار” حيث كانت مخبأة بالتلال وغيرها من العوائق من محطات الرادار. جعل ظهور سلاسل الرادار ذات المستوى المنخفض ، كدفاع ضد صواريخ كروز ، هذا التكتيك أكثر صعوبة. وفي الوقت نفسه ، فإن التطورات في المواد الماصة للإشعاع الكهرومغناطيسي (RAM) وتقنيات النمذجة الكهرومغناطيسية قد أتاحت الفرصة لتطوير طائرات “تخفيلية” تكون غير مرئية للرادار المدافع. أول طائرة هجومية مخفية ، دخلت لوكهيد F-117 Nighthawk الخدمة في عام 1983. اليوم ، التسلل هو شرط لأي طائرة هجومية متقدمة.
الأنشطة الأرضية
تأسست اللجنة الأمريكية المئوية لرحلات الطيران في عام 1999 لتشجيع أوسع مشاركة وطنية ودولية في الاحتفال بمرور 100 عام على الطيران. وقد قامت بنشر وتشجيع عدد من البرامج والمشاريع والأحداث التي تهدف إلى تثقيف الناس حول تاريخ الطيران.
تصنيع
أدى الاستخدام الواسع للتقنيات الرقمية في جميع مراحل التصميم والتصنيع إلى ثورة في تصميم الطائرات. الآن ، يمكن للمصمم إنشاء طائرة ، وتصميم خصائصها الديناميكية والميكانيكية ، وتصميم مكونات الإنتاج وجعلها تصنع في أرضية المحل ، وكل ذلك داخل نطاق رقمي واحد من طرف إلى طرف.
كما أدى الاستخدام المتزايد لمواد الألياف المركبة إلى استخدام أوتوكلاف أكثر تطوراً من أجل تطبيق وعلاج الراتنج الذي يربط الألياف الهيكلية في مكانها. كما كان لابد من تطوير تقنيات الاختبار والتفتيش الجديدة ، حيث أن أنماط وأعراض الفشل في المكونات المركبة تميل إلى أن تكون مختلفة تمامًا عن تلك المصنوعة من المعدن. على سبيل المثال ، يمكن أن تتفكك طبقات الألياف داخل مكون متعدد الطبقات ، مما يؤدي إلى إضعافها دون ظهور علامة واضحة على التكسير. عندما يميل الجلد المعدني إلى إجراء التيار من ضربة صاعقة في جميع الاتجاهات ولحماية المكونات الحساسة ، تميل ألياف الكربون إلى العمل على طول الألياف وتسمح بزيادة الطاقة في الداخل ، مما يتطلب تصميمًا أكثر دقة لحماية مكونات الرحلة الحرجة. من البرق EMP.
أدى التطور المتزايد لنظم إلكترونيات الطيران إلى أوقات تطوير أطول. على وجه الخصوص ، أدى استخدام أنظمة الطيران الرقمية ، مثل الطيران اللاسلكي ، إلى زيادة وتعقيد برامج التحكم ، الأمر الذي قد يستغرق عدة سنوات لتطويره والتحقق من صحته. خلال هذه الفترة ، قد يتطلب أي تغيير في التصميم المادي للطائرة مراجعة وإعادة صلاحية البرنامج المرتبط.
مراقبة الملاحة الجوية
ومع ازدياد تعقيد أجهزة الكمبيوتر في العقد الأول من القرن الحالي ، بدأوا في تولي الجوانب الروتينية لمهمة مراقبة الحركة الجوية. وحتى ذلك الحين ، تم تتبع وعرض كل حركة الملاحة الجوية في المجال الجوي القريب ، حيث يتحكم مراقب الحركة الجوية في مراقبة موقعه وتقييم أي حاجة للعمل. الأنظمة الحديثة المحوسبة قادرة على مراقبة مسارات الطيران للعديد من الطائرات في وقت معين ، مما يسمح لوحدة التحكم بإدارة المزيد من الطائرات والتركيز على عمليات صنع القرار والمتابعة.
القرن ال 21
شهد قطاع الطيران في القرن الواحد والعشرين اهتمامًا متزايدًا بتوفير الوقود وتنويع الوقود ، فضلاً عن شركات الطيران والمرافق منخفضة التكاليف. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الكثير من العالم النامي الذي لم يكن لديه وصول جيد إلى النقل الجوي يضيف بشكل ثابت الطائرات والمرافق ، على الرغم من أن الازدحام الشديد لا يزال يمثل مشكلة في العديد من الدول القادمة. ويخدم الطيران التجاري حوالي 20000 زوج من المدن ، وهو ما يزيد عن أقل من 10000 في عام 1996.
يبدو أن هناك اهتمام جديد بالعودة إلى العصر الأسرع من الصوت حيث أن تراجع الطلب والعوائق البيروقراطية في مطلع القرن العشرين جعل الرحلات غير مربحة ، وكذلك التوقف التجاري النهائي للكونكورد بسبب حادث مميت.
في بداية القرن الحادي والعشرين ، سمحت التكنولوجيا الرقمية للطيران دون الصوتي أن يبدأ التخلص من الطيار لصالح المركبات الجوية غير المأهولة التي تعمل عن بعد أو المستقل تمامًا (UAVs). في أبريل / نيسان 2001 ، طارت طائرة “جلوبال هوك” غير المأهولة من “إدواردز إيه إف بي” في الولايات المتحدة إلى أستراليا دون توقف وغير مدفوعة الأجر. هذه الرحلة هي أطول رحلة طيران من نقطة إلى نقطة قامت بها طائرة بدون طيار ، واستغرقت 23 ساعة و 23 دقيقة. في أكتوبر 2003 وقعت أول طائرة ذاتية الحكم بالكامل عبر المحيط الأطلسي بواسطة طائرة نموذجية يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر. الطائرات بدون طيار هي الآن ميزة ثابتة للحرب الحديثة ، وتقوم بتنفيذ هجمات محددة تحت سيطرة مشغل عن بعد.
وشملت الانقطاعات الرئيسية في السفر الجوي في القرن 21 إغلاق المجال الجوي الأمريكي بسبب هجمات 11 سبتمبر ، وإغلاق معظم المجال الجوي الأوروبي بعد ثورة 2010 Eyjafjallajökull.
في عام 2015 ، طار أندريه بورشبرغ مسافة قياسية بلغت 4481 ميلاً (7212 كم) من ناغويا ، اليابان إلى هونولولو ، هاواي في طائرة تعمل بالطاقة الشمسية ، سولار إمبلس 2. استغرقت الرحلة حوالي خمسة أيام. خلال الليالي ، استخدمت الطائرات بطارياتها والطاقة التي اكتسبتها خلال النهار.