بناء آلة طيران

المقدمة

الأهداف التّعليميّة

  • تنمية روح الإبداع والمغامرة.
  • تقدير جهود العلماء المسلمين، وأهميّة اختراعاتهم.
  • تنمية حبّ الاطلاع والقراءة وزيادة المعرفة.
  • إقران العلم والمعرفة النّظرية بالتّطبيق العمليّ.
  • اتّباع المنهجيّة العلميّة في حلّ المشكلات وتصميم النّماذج.
  • تنميّة مهارات التّفكير، وتصميم نماذج مبسّطة تحاكي الاختراعات الكبيرة.
  • تنمية المهارات اليدويّة، والتّجريب المخبريّ، وبناء القدرات.

الفكرة الإبداعيّة

    أوّل إنسان حلم أن يحلّق في السّماء كالطّيور، فحقّق حلمه، بطيرانه بأجنحة صنعها بنفسه، وجمع بين ريش الطّير ونسيج من الحرير المتين ركّبهما على هيكل خشبيّ له مفاصل بزوايا فيما يشبه أجنحة الطّير، وحلّق بها مسافة طويلة، قافزًا من على هضبة عالية.

قرن وعصر الاختراع

القرن الثّالث الهجريّ/ القرن التّاسع الميلاديّ.

عصر الخلافة الأمويّة.

نموذج لآلة طيران عبّاس بن فرناس

 


معلومات العالم

    لم يكن غريبًا ألّا يؤرّخ ميلاد مولود جديد فيما مضى، وكان عبّاس بن فرناس هذا من الّذين لم يأبه أحد له يوم ولادته، فلم يؤرّخ لذلك المولود، فمن العبّاس بن فرناس هذا؟

    هو أبو القاسم، عبّاس بن فرناس بن وَرْداس، فإذا كان لم يُتفق على ولادته فقد اتّفق على أنّ وفاته كانت سنة (274هـ /887م)، وهو من أصول بربريّة جاءت مع الموجات الإسلاميّة الّتي نزحت من الشّمال الإفريقيّ لتعيش في "إسبانيا" الأندلس بعد فتحها، فأصبحت إحدى ديار المسلمين، فكان مولده هناك في الأندلس في منطقة رندة جنوب قرطبة، مدينة العلم والعلماء، حيث انتقل إليها فنشأ فيها وعاش فيها معظم حياته.

    تعلّم ابن فرناس علومه الأولى كسائر أبناء منطقته، ثمّ انتقل إلى جامع قرطبة، فتعلّم كافة علوم عصره، درس القرآن والحديث والفقه وعلوم اللّغة والأداب والشّعر، حيث كان يردُ ذلك المكان علماء المدينة وشعراؤها. وكذلك تلقّى هناك العلوم التّجريبيّة كالطبّ والفلك والرّياضيّات والكيمياء، وغيرها من العلوم، ممّا أعدّته ليكون عالمًا مبدعًا وملمًّا في كافّة العلوم الّتي تلقّاها على أيدي تلك الفئة من علماء عصره، حتّى أنّه تفوّق عليهم في كثير ممّا أخذه عنهم؛ وكيف لا وقد استطاع أن يوضّح ويشرح كتاب الفراهيديّ في عروض الشّعر القائمة على بحوره وتفاعيله الّتي كانت أشبه ما يكون بلغز من الألغاز جعلت كثيرًا من النّاس يرى أنّ ابن فرناس أحد المجانين. هذا بالإضافة إلى أنّه كان شاعرًا موهوبًا، وأتقن فنّ التّرجمة، وكان لا يتلقّى معلومة إلّا ويُجري عليها تجاربه الخاصّة؛ ليتأكّد من دقّتها وصحتها، ولم يهمل اتّصاله بأصحاب المهن والحرف والصّناعات الدّقيقة كالنّحاتين والبنّائين وصانعي الآلات الموسيقيّة.

    خلاصة القول؛ كان عبّاس بن فرناس فيلسوفًا وعالمًا وشاعرًا، أبدع في كثير من العلوم، حتّى أُطلق عليه حكيم الأندلس، وهذا لقبٌ لا يحصل عليه إلّا من أبدع في الفلسفة والطّبّ والصيدلة.  لقد كان ابن فرناس عالمًا في مجالات العلوم التّطبيقيّة، إذ لا يقرأ إلّا ويقوم بعدها بإجراء تجاربه؛ ليتأكد من صحّة وصدق ما قرأ، وبذلك كان يقرِن العلم بالعمل.


إسهامات العالم

    كان ابن فرناس كمعظم البشر يحلم أن يحلقّ في السّماء كالطّيور، وكان يفكّر معظم أوقاته في تحقيق ذلك الحلم، ولم يكن يعلم أنّ منيّته كانت كامنةً عند تحقيق ذلك الحلم. لقد استطاع ابن فرناس الطّيران بأجنحة صنعها بنفسه؛ بأن جمع بين ريش الطّير ونسيج من الحرير المتين، وركّبها على هيكل خشبيّ له مفاصل بزوايا فيما يشبه أجنحة الطّير، وحلّق بها مسافةً طويلةً، بعد أن قفز من على هضبة عالية في منطقة تسمّى الرّصافة في الأندلس، استمرّ في تحليقه حتّى وقع على الأرض ممّا سبّب له كسورًا في أسفل ظهره.

    كان ابن فرناس مهتمًّا بعلم الفلك، فله اختراعات لأدوات وأجهزة فلكيّة؛ فقد صنع قبّةً للسّماء، وآلةً ذات الحلق تبيّن البروج، وجهازًا ذي حلق في منتصفه كرة لتحديد الأوقات، ومراقبة الأبراج والشّمس والقمر، كما عمل أنبوبة أسطوانيّة الشّكل تعبّأ بالحبر الّذي يسيل فيها إلى ريشة الكتابة، أي قلم حبر كالّذي نستعمله الآن، وهذا يسهّل على النّاس استعمال القلم دون المحبرة، ولا شكّ أنّ هذا إنجاز عظيم في ذلك الوقت، وكان مبدعا أيضًا في صناعة نّوافير الحدائق وقصور الأمراء وعامّة النّاس بأشكال متنوّعة، وذلك بتطبيق قوانين علوم الفيزياء في حركة الماء واندفاعه من فتحات ومخارج خطّط لها بدقّة وعناية بالغتين.

    كما أنه قام بصنع (الميقاتة)، وهي ساعة مرقّمة تعمل على نظام (التّكات) الصّوتيّة المنتظمة خلال كل دقيقة، وقد سمّيت ببندول الإيقاع، وقد قسّمها إلى أجزاء تمثّل الوقت في اللّيل والنّهار، وقد وضعت هذه السّاعة في جامع قرطبة الكبير؛ لتحديد أوقات الصّلاة بدلًا من ساعة الظلّ (المزولة) الّتي تعتمد على الشّمس في عملها لقياس طول الظلّ السّاقط أثناء ساعات النّهار، هذا بالإضافة إلى اختراعه لساعة مائيّة.

    كما تعلّم ابن فرناس الكيمياء واشتغل فيها، فصنع الزّجاج من الرّمل والصّخر فمكّن النّاس من سهولة الحصول عليه واستعماله، كان زجاجًا نقيًّا يشبه الكريستال الحاليّ، فعمل منه ما يشبه العدسات المحدّبة، الّتي استعملت في تركيز أشعّة الشّمس لحرق الأشياء، وصنع منها عدسات ربّما استعملت كنظّارات مقرّبة، حيث نظر من خلالها إلى الأشياء البعيدة عنه.


مؤلفات العالم

    إنّ عالمًا مثل ابن فرناس بما يملكه من كل هذه المعرفة والعلم وسعة الاطّلاع لا بدّ وأن يكون قد ترك كثيراً من المؤلّفات، إلّا أنّه كسائر العلماء فقدت مؤلفاته مع ما فقد من المؤلّفات، لا سيّما بعد سقوط الأندلس، حيث قام الغرب بحرق كلّ كنوز العلوم والمعرفة فيها، إلاّ أنّ اطّلاعنا على علمه وسعة معرفته يؤكّد لنا أنّه أتقن اثني عشر علمًا بالإضافة إلى ما اخترع من آلات دقيقة، علاوة على ما كتبه من أشعار.


انتشار استخدامات الإسهام في نواحي الحياة

    لا أحد ينكر أنّ تاريخ الطّيران انطلق من بدايات متواضعة رغم ما فيها من تضحية على يدي رجل عالم مسلم هو عبّاس بن فرناس، الّذي حاول تطبيق أفكاره، وذلك حينما طار بريش النّسور والحرير.


مراجع الطالب
  • كتاب بغية الملتمس في تاريخ رجال أهل الأندلس، الضبّي، أحمد بن يحيى بن أحمد بن عميرة. 
  • كتاب نفح الطّيب من غصن الأندلس الرّطيب الجزء الثامن، المقّري، أحمد بن محمد التلمساني، حققه د. إحسان عباس.
  • الرّابط الأوّل
  • الرّابط الثّاني 

 


مراجع المحتوى
  • كتاب جذوة المقتبس في ذكر ولاة الأندلس، الحميدي، أبو عبد الله محمد بن أبي نصر فتوح بن عبد الله الأزدي. 
  • كتاب بغية الملتمس في تاريخ رجال أهل الأندلس، الضبّي، أحمد بن يحيى بن أحمد بن عميرة. 
  • كتاب الوافي بالوفيات، الجزء السّادس عشر، الصفدي، صلاح الدّين خليل بن أيبك. 
  • كتاب طبقات النّحويين واللّغويين، أبو بكر محمد بن الحسن الأندلسي، تحقيق: محمد أبو الفضل إبراهيم، الزبيدي.
  • كتاب "المقتبس من أنباء أهل الأندلس"، أبو مروان حيّان بن خلف بن حيّان القرطبي، حقّقه وقدّم له الدكتور محمود علي مكي، ابن حيان.
  • كتاب المُغرب في حُلى المغرب الجزء الثاني، ابن سعيد الأندلسي، علي بن موسى، حققه وعلّق عليه: الدكتور شوقي ضيف. 
  • كتاب البلغة في تراجم أئمة النّحو واللّغة، الفيروزآبادي، مجد الدّين محمد بن يعقوب، حقّقه: محمد المصري.
  • كتاب بغية الوعاة في طبقات اللّغويين والنّحاة الجزء الثاني، السّيوطي، جلال الدّين أبو الفضل عبد الرّحمن بن أبي بكر، تحقيق: محمد أبو الفضل إبراهيم.
  • كتاب نفح الطّيب من غصن الأندلس الرّطيب الجزء الثامن، المقّري، أحمد بن محمد التلمساني، حققه د. إحسان عباس.
  • كتاب الحلّة السيراء الجزء الثاني، ابن الأبّار القضاعي، أبو عبد الله محمد بن عبد الله بن أبي بكر البلنسي، حقّقه الدكتور حسين مؤنس.
  • كتاب البيان المغرب في أخبار الأندلس والمغرب الجزء الرابع، ابن عذاري المراكشي، تحقيق ومراجعة: ج. اس. كولان، ا. ليفي بروفنسال.

 

الهدف من النشاط
  • أن يصنع الطّالب نموذجًا بسيطًا لطائرة شراعيّة.
  • أن يدرس الطّالب تأثير أجزاء الطّائرة على طيرانها واتّجاهها.

 

الإعداد للعمل
  • بمساعدة معلمك كوّن فريق عمل مع مجموعة من زملائك؛ لتوزيع المهام فيما بينكم (مجموعة من 4-5 أشخاص).
  • لا تنس احتياطات الأمن والسّلامة أثناء القيام بالنشاط.
البحث العلميّ

ابحث عن معلومات حول الطّائرات الشّراعية البسيطة وأجزائها وتركيبها وكيفيّة صنع نموذج بسيط لطائرة، ويمكن الاستعانة بالمصادر التالية:

  • مكتبة المدرسة أو أيّة مكتبة عامّة.
  • الشّبكة العنكبوتيّة.
تجهيز الأدوات

جهز الأدوات اللازمة للقيام بالنشاط، وهي كالتالي:

طبق مسطّح من الفلين الخفيف مقصّ قلم
صمغ مصّاصتين واحدة يكون قطرها أصغر من الأخرى بحيث تدخل في الأولى ألوان

 

تركيب الأدوات
  • باستخدام القلم؛ ارسم أجنحة وذيل الطّائرة (الموازن والموجّه) على طبق الفلّين.
  • باستخدام المقصّ وبمساعدة معلمك؛ قصّ الأجزاء التي رسمتها، ولوّنها بالألوان التي تحبّها.
    • ثبّت ذيل الطّائرة (الموازن والموجّه) باستخدام الصمغ على آخر الماصة ذات القطر الأكبر، ثم ثبّت الأجنحة في منتصف الماصّة.
      تنفيذ النشاط
      • أدخل المصّاصة ذات القطر الأصغر داخل المصّاصة التي عليها الطّائرة، ثم انفخ فيها؛ لتطير الطّائرة.
      • إذا طارت الطّائرة للأسفل؛ اثنِ موازن ذيل الطّائرة للأعلى قليلًا.
      • إذا أردت أن تطير الطّائرة باتّجاه اليمين؛ اثنِ موجّه ذيل الطّائرة باتّجاه الشمال قليلًا.

       

      المناقشة والنتائج
      • بعد أن طيَّرت الطائرة وقمت بتجربة توجيه الطائرة باتّجاهات مختلفة وذلك بتعديل أجزاء ذيلها، ناقش مع معلمك وزملائك كيفيّة طيران الطائرة، وكيف يؤثّر تعديل أجزاء الطائرة على كيفيّة واتّجاه طيرانها؟
      اخترع بنفسك
      • فكّر مع زملائك؛ كيف تصنع نماذج أخرى لطائرات؟ وكيف يمكن أن تضيف أجزاء معيّنة للطائرة بحيث تساعد على توجيه الطائرة ومساعدتها على الطيران بشكل مناسب؟
      الهدف من النشاط
      • دراسة العوامل الّتي تؤثّر على الإقلاع والهبوط في الطّائرة الشّراعيّة.
      الإعداد للعمل
      • اتّفق مع عدد من زملائك؛ لتوزيع مهامّ على كلّ منكم، بحيث يكون عددكم (6 – 7) أشخاص.
      البحث العلميّ

          يتولّى اثنان من المجموعة البحث عن المعلومات المتعلّقة بالطّيران الشّراعيّ، وللحصول على معلومات كاملة عن مواد وطريقة الصّنع والتّركيب وآليّة الطّيران الشّراعيّ، وطرق التّحكم فيه والسّيطرة عليه، هذه بعض المصادر الّتي يمكنكم الاستعانة بها:

      • مكتبة المدرسة أو الجامعة أو أيّة مكتبة عامّة.
      • مواقع البحث الإلكترونيّة.

      مواقع مختارة لكم:

      تجهيز الأدوات

      من المعلومات الّتي جمعتها من المراجع، أنت بحاجة لتوفير الموادّ والأدوات الضروريّة الآتية:

      كرتون مقوّى غراء شاكوش دبابيس طبع
      خيوط خشب أسطواني أقلام رصاص منشار خشب
      مقص كبير مشرط مسطرة مسامير
           
      لاصق      

       

      تركيب الأدوات

      اختر الحجم المناسب الّذي ترغب بتنفيذه.

      • ارسم الأجنحة على الكرتون المقوّى أو لوح الخشب بالأبعاد المطلوبة.
      • قصّ الشّكل المطلوب.
      • قصّ أو انشر القضبان الخشبيّة بالمقاسات المطلوبة.
      • ثبت أطراف الورق على قضبان الخشب بالمسامير أو بالدّبابيس.
      • استعمل الأشرطة اللّاصقة أو الغراء لتغطية الفجوات وللتثبيت.
      • حسب المصدر الذي اعتمدته لصنع طائرتك قم بتتبّع الإجراءات الواردة فيه.
        • يمكنك الاستفادة من الصّورة التّالية:

           

      تنفيذ النشاط
      • احمل الطّائرة وانتبه أن تكون كافّة أجزائها مثبتة جيّدًا، كما أنّ الغراء قد جفّ جيّدًا.
      • اخرج أنت ومجموعتك إلى منطقة خالية من المباني كساحة عامّة.
      • امسكها من منطقة اتّزانها (مركز الثّقل أو التّوازن).
      • ارفعها إلى ما فوق رأسك بقليل، بحيث تكون مقدمتها فوق الأفق قليلا، ثم انطلق بها قليلا إلى الأمام وأطلقها، حاذر ألّا تصطدم بشيء أمامك.
      المناقشة والنتائج
      • ماذا لاحظت، هل ارتفعت الطّائرة إلى الأعلى أم أنّها سقطت على الأرض؟
      • كم المسافة الّتي قطعتها؟
      • هل يمكنك أن تجعلها تطير لمسافة أطول؟
      اخترع بنفسك
      • اصنع نماذج مماثلة للطّائرة وبقياسات أكبر أو أصغر.
      • حاول إضافة محرّك صغير يعمل بالبطاريّة وبمروحة؛ لرفع طائرة صغيرة.