תוֹכֶן
ישנם מספר רב של אמצעי תחבורה אווירית שונים, מסחריים ופרטיים. חלק מסוגים אלה התפתחו במהלך עשרות שנים ואף מאות שנים במטרה להתאים את עצמם לצרכיהם של בני האדם המודרניים. כל אחד מהם ייחודי באופן הטיסה שלו, במהירות שהוא נוסע ובקיימות הטיול. רבות מההמצאות פותחו בקנה מידה תעשייתי גדול. עם זאת, שיטות מסוימות עדיין בחיתוליהן, או שהן בסך הכל נישה קטנה בעולם התעופה.
כדורים פורחים
אמצעי התחבורה האווירי המוצלח הראשון שהוביל בני אדם היה הכדור פורח. האחים מונטגולפייר פיתחו את הרעיון לעצב שקית גדולה או בלון שהכילו אוויר חם בסוף 1700. נוסעים ומקור חום הונחו בתוך גונדולה או סל נצרים מתחת לבלון. ברגע שהאוויר החם עלה, הבלון התעופף, בעקבות כיוון הרוח. על ידי קירור טמפרטורת הבלון, נוסעים צפו בבטחה חזרה ליבשה. בלוני האוויר החם של היום משתמשים כמעט באותה הטכנולוגיה; אולם כיום ישנם בלונים כמעט בכל צורה שאפשר להעלות על הדעת.
ספינות אוויר
נגזרת של הבלון החם היא ספינת האוויר. ספינות אוויר היו קיימות מאז סוף המאה ה -19 ושימשו לראשונה כלי חקירה על ידי הצבא. הטכנולוגיה התפתחה כדרך לטייל ולקדם מוצרים, בעלות נוחה ורווחית. כדי לצוף, ספינות אוויר משתמשות באוויר חם ובמאווררים גדולים המחוברים לגונדולה שמתחת. במידת הצורך ניתן לרוקן אותם לאחסון או להובלה ואז לנפח אותם במחיר נמוך. ניתן לטעון כי ספינת האוויר של גודייר היא המפורסמת ביותר, שנראתה במשחקי ספורט ואירועים ברחבי העולם.
צופלינים
צפלינים נוצרו בראשית המאה ה -20, על בסיס רישומים של הרוזן פרדיננד פון זפלין. מבחינה ויזואלית צפלינים נראים הרבה כמו ספינות אוויר. עם זאת, הם נבדלים בשתי נקודות: לצפלינים יש שלד מתכתי עם כיסוי נוקשה, והם מלאים במימן. שני אלמנטים אלה הופכים את הצפלינים לגדולים בהרבה מספינות אוויר ומסוגלים לקיים טיסות למרחקים ארוכים. במהלך מלחמת העולם הראשונה הם הוצגו כמכונה המעופפת הראשונה שביצעה הפצצות. במשך עשרות שנים עוקבות שימשו צפלינים בשירות האווירי המסחרי הראשון, שהסיע נוסעים מגרמניה לאמריקה. לרוע המזל, תעשיית הצפלין נהרסה בזעקה ציבורית בגלל אסון הינדנבורג בשנת 1937, כאשר צפלין התפוצץ בניו ג'רזי והרג 35 בני אדם.
מטוסים
מטוס הכנף הקבועה הוא צורת התחבורה האווירית הפופולרית ביותר. על פי חברת FlightAware, ארגון לניטור טיסות, קיימות ברחבי העולם 49,315 טיסות מסחריות ביום המשתמשות במטוסים כנפיים קבועות. כ -1.1 מיליארד אנשים טסים מדי שנה. מטוסי כנף קבועים נבדלים מסוגים אחרים של תחבורה אווירית בכך שהם יכולים לצאת לטיסה על ידי התקדמות. מסלול ארוך נדרש בכדי שרכבים ישיגו מהירות מספקת כדי שיועברו באוויר. מטוסים משתמשים במדחפים או במנוע סילון להנעת המטוס, והכנפיים משמשות כמייצב לשמירה על הרכב באוויר.
העיצוב הפונקציונלי הראשון של מטוסי כנף קבועים החל משנת 1800. מרבית העיצובים הללו היו דגמים שלא היו גדולים מספיק להסעת נוסעים. הטיסה הרשמית הראשונה נעשתה על ידי האחים רייט ב- 17 בדצמבר 1903. בעשור שלאחר מכן נמשכו ההתקדמות הטכנולוגית. מלחמת העולם הראשונה הפכה למגרש הבדיקה הגדול בקנה מידה גדול למטוסים בעלי כנף קבועה. אלפי מטוסים נבנו לצורך ריגול, הפצצה ולחימה. כשהמלחמה הסתיימה, התעופה הפכה למדע. לאחר המלחמה הופקו מטוסי נוסעים גדולים יותר ולבסוף תוכנן מנוע הסילון, שסלל את הדרך לאחד מצורות התחבורה המהירות בעולם. המטוסים משמשים סוכנויות צבאיות ואזרחיות ברחבי העולם. שולבו מתקנים מפוארים במקרה של מטוסי נוסעים, ומערכות נשק נרחבות לשימוש צבאי.
מסוקים
עם הצלחתם של מטוסים קבועים, מהנדסים וטכנאים חיפשו דרך להפוך את העקרונות הכלליים של מטוסים, טיסה מתמשכת ומהירה, ליעילים יותר. המטרה הייתה לפתח רכב מעופף שיכול להמריא ממצב קבוע ולקחת אנשים למקום אחר. המצאה זו היא המסוק. מסוקים מונעים באמצעות רוטורים אופקיים המורכבים משני מדחפים או יותר. מדחפים אלה סובבים סביב חלקו העליון של המסוק, ונוסעים בטיסה, מושכים את גופת המסוק כלפי מעלה. רישומי המסוקים נערכו בשנות ה -80 של המאה העשרים עם ליאונרדו דה וינצ'י. עם זאת רק בתחילת המאה העשרים יצרו מודלים פונקציונליים. בעידן שלאחר המלחמה נולדה תעשיית המסוקים. עם זאת, ברוב הדגמים יכולים לשאת רק ארבעה עד שישה אנשים, מה שמגביל את השימוש המסחרי שלהם. היישומים הבסיסיים של מסוקים הם בענפי הצבא, המשטרה, הרפואה, החדשות או בקרת האש.
הובלה אווירית אישית
באמצע המאה העשרים נולד סוג חדש של תחבורה אווירית: הרכב האישי. אנשים יצרו אוטוגירו, רחפנים ומטוסים פרטיים לצורך הובלת אדם יחיד ממקום למקום אחר. חלק מדגמי המסוקים הראשונים היו במושב יחיד. זה היה ההשראה לאוטוגירו, שמשתמש באלמנטים ממטוסים קבועים וכלי טיס סיבוביים. הטיסה מורמת על ידי רוטור הממוקם על התורן. את ההרמה והאנרגיה לטיסה משיגים מדחף אחורי וזוג כנפיים. הרחפנים לא משתמשים באנרגיה כדי לעוף. הם פשוט משתמשים ביציבות הכנפיים הקבועות כדי לרחף באוויר. הבקר יכול להזיז דשים בכנפיים בכדי להגיע לזרמים כלפי מעלה, השומרים על הרכב באוויר. מטוס פרטי הוא מכשיר המחובר בדרך כלל מאחור ומשחרר פיצוץ גז חזק המאפשר לבעלים לטוס. מכשירים אלה אינם יעילים מאוד, מכיוון שרובם יכולים להכיל מספיק גז רק כדי לקיים את הטיסה למספר דקות.
רקטות
אולי הצורה המתקדמת ביותר של תחבורה אווירית מגיעה בצורה של רקטות. רקטות משתמשות בדחף מתגובה כימית של נוזל, שמוצא מהרכב במהירות גבוהה. כוח הפיצוץ בתוך תא הבעירה של הרכב מוציא גזים מתוך זנב הרקטה, דוחף את הרכב במהירות גבוהה במיוחד. העיקרון מבוסס על אינרציה, לפיה לכל פעולה יש תגובה שווה והפוכה. רקטות שימשו מאז המאה ה -13 לפחות ליישומים צבאיים בקנה מידה קטן ולתצוגות פנאי. עם זאת, ההפעלה הראשונה בקנה מידה גדול הייתה במהלך מלחמת העולם השנייה, עם רקטות V-2 גרמניות וכמה מטוסים מונעים רקטות. בעידן שלאחר המלחמה ראו טילים מיושמים כאמצעי תחבורה המאפשר טיסות תת-מסלוליות ומסלוליות באווירה העליונה. כלי רכב אלה משמשים חברות ציבוריות ופרטיות כאחד.