বিমান নির্মাণের ইতিহাস: মানুষ যেভাবে পাখির মতো উড়তে শিখলো

সেই প্রাচীনকাল থেকেই মানব জাতির রয়েছে পাখির মতো ডানা মেলে উড়ে বেড়ানোর স্বপ্ন। আকাশে পাখির ঝাঁকের উড়ে বেড়ানো দেখে, পাখি হওয়ার ইচ্ছে পোষণ করেনি এমন মানুষের সংখ্যা খুবই কম। তাই তো গান কিংবা কবিতাতেও দেখা মেলে মানুষের পাখি হবার সুপ্ত বাসনা। মানুষের এই উড়ে বেড়ানোর ইচ্ছা থেকেই মূলত বিমান তৈরির সূচনা হয়। আজকের আলোচনায় থাকছে বিমান নির্মাণের মাধ্যমে মানুষের পাখি মতো উড়ে বেড়ানোর সেই ইচ্ছা পূরণ করার গল্প।

মানব উড্ডয়নের ধারণাটি হাজার বছর ধরে বিদ্যমান। প্রথম কার্যকর বিমান নির্মাণের ইতিহাসের সাথে প্রাক-বিমান নির্মাণের প্রচেষ্টাগুলি একই সুতোয় গাঁথা। নিঃসন্দেহে বিমান সৃষ্টির ইতিহাসে রাইট ব্রাদার্সের নাম প্রথমেই চলে আসে। তবে তাদের স্বপ্ন পূরণে সাহায্য করেছে পূর্ববর্তী কিছু মানুষের পাখির মতো ডানা মেলে উড়ার প্রচেষ্টা ও ব্যর্থতার কাহিনি।

উড়ে বেড়ানোর পৌরাণিক কাহিনি এবং কিংবদন্তি

পৌরাণিক কাহিনিগুলো থেকে মানুষের উড়ে বেড়ানোর নানা কৌশল সম্পর্কে জানা যায়। গ্রিক পৌরাণিক কাহিনিগুলোর মধ্যে অন্যতম একটি হলো ইকারাসের ডানা। যেখানে ডেডালাস ছিলেন একজন প্রকৌশলী এবং যিনি রাজা মিনোস কর্তৃক বন্দী ছিলেন। বন্দি অবস্থা থেকে পালাতে তার পুত্র ইকারাসকে সাথে নিয়ে মোম ও পাখির পালক দিয়ে তিনি ডানা তৈরি করেন। ডেডালাস সফলভাবে ক্রিট থেকে নেপলস পর্যন্ত উড়ে, কিন্তু ইকারাস খুব উঁচুতে উড়তে গিয়ে ক্লান্ত হয়ে সূর্যের খুব কাছাকাছি চলে যায়। আর মোমের ডানা গলে গিয়ে ইকারাস সমুদ্রে পড়ে মারা যায়।

একইভাবে ফারসি পৌরাণিক কাহিনীতে কথিত আছে, রাজা কাই কাউস ঈগলকে তার সিংহাসনের সাথে সংযুক্ত করেন এবং তার রাজ্যের চারপাশে উড়ে বেড়ান। ম্যাসেডোনিয়ার রাজা আলেকজান্ডার দ্য গ্রেট, গ্রিফিনস নামে চারটি পৌরাণিক ডানাযুক্ত প্রাণীকে একটি ঝুড়িতে নিয়ে তার রাজ্যের চারপাশে উড়ে বেড়ায়।

উড্ডয়নের প্রাথমিক প্রচেষ্টা

প্রায় ৪০০ খ্রিস্টপূর্বাব্দের দিকে চীনে ঘুড়ির আবিষ্কার হয় এবং মানুষের মধ্যে উড়ে বেড়ানোর চিন্তা আসলো। চীনের মানুষেরা ধর্মীয় উৎসবে কিংবা নিছক আনন্দেই ঘুড়ি বানাতো। এছাড়া তারা আবহাওয়ার অবস্থা জানতেও ঘুড়ির ব্যবহার করত। বলা হয়ে থাকে এই ঘুড়ির আবিষ্কার পরবর্তীতে বেলুন ও গ্লাইডারের অগ্রগতির মাধ্যমে বিমান তৈরিতে গুরত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।

বহু শতাব্দী ধরে মানুষ পাখির মতো উড়তে চেষ্টা করে। পালক বা হালকা ওজনের কাঠের তৈরি ডানাগুলি দ্বারা তারা উড়ার ক্ষমতা পরীক্ষা করার জন্য বাহুর সাথে সংযুক্ত করে। কিন্তু এসবের ফলাফল প্রায়শই বিপর্যয়কর হয়েছিল। কারণ মানুষের বাহুগুলির পেশীগুলি পাখির মতো নয়।

প্রাচীন গ্রিক প্রকৌশলী, হিরো অব আলেকজান্দ্রিয়া, শক্তির উৎস তৈরি করতে বায়ু চাপ এবং বাষ্প নিয়ে কাজ করেন। তিনি একটি পরীক্ষা তৈরি করেন তা হলো এয়োইপাইল যা রোটারি গতি তৈরি করতে বাষ্পের জেট ব্যবহার করেছে।

হিরো একটি জলের কেটলির উপরে একটি গোলক স্থাপন করেন। কেটলির নিচে একটি আগুন জলকে বাষ্পে পরিণত করে এবং গ্যাসটি পাইপের মাধ্যমে গোলকের মধ্যে প্রবেশ করেছিল। গোলকের বিপরীত দিকে দুটি এল-আকৃতির টিউব গ্যাসটিকে বের করে দেয়, যা গোলকটিকে একটি চাপ দেয় যা এটিকে ঘোরাতে সাহায্য করে। এভাবেই তিনি একটি বাষ্পের ইঞ্জিনের উদ্ভাবন করেন।

মজার ব্যাপার হলো বিমান নির্মাণে লিওনার্দো দা ভিঞ্চির নামও চলে আসে। তিনিই ১৪৮০-এর দশকে উড্ডয়নের প্রথম বাস্তব চিত্র তুলে ধরেন। উড্ডয়নের বিষয়ে তার থিওরিগুলো প্রকাশ করতে তার কাছে প্রায় ১০০টিরও বেশি ছবি ছিল। অর্নিথোপ্টার ফ্লাইং মেশিন আসলে কখনই তৈরি করা হয়নি। কীভাবে মানুষ উড়তে পারে তা দেখানোর জন্য লিওনার্দো দা ভিঞ্চি এমন একটি নকশা তৈরি করেন।

পরবর্তীতে দুই ভাই জোসেফ মিশেল এবং জ্যাক এতিয়েন মন্টগোলফিয়ার প্রথম হট এয়ার বেলুন উদ্ভাবন করেন। তারা আগুনের ধোঁয়া ব্যবহার করে একটি সিল্ক ব্যাগে গরম বাতাস উড়িয়ে দেয়। সিল্ক ব্যাগটি একটি ঝুড়ির সাথে সংযুক্ত ছিল। গরম বাতাস তখন উঠে যায় এবং বেলুনটিকে বাতাসের চেয়ে হালকা হতে দেয়।

১৭৮৩ সালে, রঙিন বেলুনের প্রথম যাত্রী ছিল একটি ভেড়া, মোরগ এবং হাঁস। এটি প্রায় ৬০০০ ফুট উচ্চতায় উঠেছিল এবং ১ মাইলেরও বেশি ভ্রমণ করে। প্রথম সাফল্যের পরে, তারা বেলুনে মানুষ পাঠাতে শুরু করে।

১৭৯৯ সালের দিকে জর্জ কেইলি নামক একজন ইংরেজ ব্যারনেট প্রথম শারীরিক তত্ত্ব, প্রকৌশল গবেষণা এবং উড্ডয়নের প্রাচীন স্বপ্নের মধ্যে যোগ সূত্র করেন। কেইলি বিমান ডিজাইনের অগ্রদূতও ছিলেন, ব্যাখ্যা করেন যে একটি সফল উড়ন্ত মেশিনে উড্ডয়ন, চালনাশক্তি এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য পৃথক সিস্টেম থাকবে।

যখন তিনি অর্নিথোপটারের জন্য ডিজাইন তৈরি করেন, তিনিই প্রথম গবেষক যিনি ফিক্সড-উইং বিমানের দিকে মনোনিবেশ করেন। তিনি গ্লাইডারের বিভিন্ন সংস্করণ ডিজাইন করেন যা শরীরের গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহার করা হয়। ৫০ বছরেরও বেশি সময় ধরে তিনি গ্লাইডারের উন্নতি করেন। তিনি ডানাগুলির আকৃতি পরিবর্তন করেন যাতে বাতাস ডানাগুলির উপর দিয়ে সঠিকভাবে প্রবাহিত হয়।

স্থিতিশীলতায় সহায়তা করার জন্য তিনি গ্লাইডারদের জন্য একটি লেজ ডিজাইন করেছিলেন। তিনি গ্লাইডারে শক্তি যোগ করার জন্য একটি বাইপ্লেন নকশা করারও চেষ্টা করেন। বিমানটি দীর্ঘ সময় ধরে বাতাসে থাকলে বিদ্যুতের প্রয়োজন হবে, এই বিষয়টিও তিনি চিন্তা করেন।

কেইলি অন এরিয়েল নেভিগেশন লিখেন যা দেখায় যে, সম্মুখে চলার জন্য একটি পাওয়ার সিস্টেম এবং বিমানের নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করার জন্য লেজসহ একটি ফিক্সড-উইং, মানুষকে উড়তে দেওয়ার সর্বোত্তম উপায় হবে।

ঊনবিংশ ও বিংশ শতাব্দীর দিকে বিমান নির্মাণের কিছু প্রচেষ্টা

জার্মান প্রকৌশলী অটো লিলিয়েনথাল বায়ুগতিবিদ্যা অধ্যয়ন করেছিলেন এবং একটি গ্লাইডার ডিজাইন করার জন্য কাজ করেছিলেন যা উড়তে পারে। তিনিই প্রথম ব্যক্তি যিনি এমন একটি গ্লাইডার ডিজাইন করেন যা দীর্ঘ দূরত্বে উড়তে সক্ষম হয়।

তিনি উড্ডয়নের ধারণায় মুগ্ধ হোন। পাখি এবং কীভাবে তারা উড়ে যায় সেই সম্পর্কে তার অধ্যয়নের উপর ভিত্তি করে, তিনি বায়ুগতিবিদ্যার উপর একটি বই লিখেন; যা ১৮৮৯ সালে প্রকাশিত হয় এবং এই পাঠ্যটি রাইট ব্রাদার্স তাদের নকশার ভিত্তি হিসাবে ব্যবহার করে।

দুর্ভাগ্যের ব্যাপার হলো, ২৫০০টিরও বেশি ফ্লাইটের পরে, হঠাৎ তীব্র বাতাসের কারণে নিয়ন্ত্রণ হারিয়ে মাটিতে পড়ে গেলে তিনি মারা যান। অপরদিকে, স্যামুয়েল ল্যাংলি ছিলেন একজন জ্যোতির্বিজ্ঞানী, যিনি উপলব্ধি করেছিলেন যে মানুষকে উড়তে সহায়তা করার জন্য শক্তির প্রয়োজন।

তিনি একটি বিমানের মডেল তৈরি করেন, যাকে তিনি এয়ারড্রোম নাম দেন, যার মধ্যে একটি বাষ্পচালিত ইঞ্জিন অন্তর্ভুক্ত ছিল। ১৮৯১ সালে, তার মডেল জ্বালানি শেষ হওয়ার আগে এক মাইলের দূরত্বে ৩/ ৪ সেকেন্ড উড়েছিল।

ল্যাংলি একটি পূর্ণ আকারের এয়ারড্রোম নির্মাণের জন্য ৫০,০০০ ডলার অনুদান পান। এটি খুব ভারী ছিল বলে বিধ্বস্ত হয়। হতাশ হয়ে তিনি একসময় উড়ে যাওয়ার চেষ্টা ছেড়ে দেন। তবে উড্ডয়নে তার প্রধান অবদানগুলির মধ্যে গ্লাইডারে একটি পাওয়ার প্ল্যান্ট যুক্ত করার প্রচেষ্টা অন্তর্ভুক্ত ছিল।

১৮৯৪ সালে অক্ট্যাভ শ্যানুট ‘প্রগ্রেস ইন ফ্লাইং মেশিন’ নামক একটি বই পাবলিশ করেন। বিমান চালনার সাফল্য সম্পর্কে খুঁজে পেতে এই বইতে তিনি সমস্ত প্রযুক্তিগত জ্ঞান সংগ্রহ করেন এবং বিশ্লেষণও করেন। এতে বিশ্বের সমস্ত বিমান চালনার অগ্রদূত অন্তর্ভুক্ত ছিল। রাইট ব্রাদার্স এই বইটিকে তাদের বেশিরভাগ পরীক্ষার ভিত্তি হিসাবে ব্যবহার করে থাকতো। শ্যানুট রাইট ব্রাদার্সের সাথেও যোগাযোগ করেন  এবং প্রায়শই তাদের প্রযুক্তিগত অগ্রগতি সম্পর্কে মন্তব্য করতেন।

অরভিল ও উইলবার রাইট এবং প্রথম বিমান

অরভিল এবং উইলবার রাইট প্রথম কার্যকর বিমান আবিষ্কার করেন। যদিও এর আগে অনেক প্রচেষ্টা আসে এবং কিছু সাফল্যও পায়। কিন্তু তারা পূর্ববর্তী সময়ে বিমান নির্মাণের নিম্নোক্ত তিনটি বাঁধাকে অতিক্রম করতে সক্ষম হয়।

• টেকসই ডানা নির্মাণ করা
• বাতাসের মাধ্যমে মেশিন চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি উৎপাদন এবং প্রয়োগ
• উড্ডয়নের পরে মেশিনের ভারসাম্য এবং স্টিয়ারিং নিয়ন্ত্রণযোগ্য রাখা

অরভিল এবং উইলবার রাইট-এর ছিল বিমান নির্মাণের তীব্র আকাঙ্ক্ষা। প্রথমত, তারা বিমান নির্মাণের পূর্বের সমস্ত প্রাথমিক গবেষণাগুলো নিয়ে পড়াশোনা করে। তারা বিমানের ডানার ডিজাইন পরিবর্তন করে ফ্লাইট নিয়ন্ত্রণের অধ্যয়নে একটি ছোট অবদান রাখার সিদ্ধান্ত নেয়। তারপর তারা ঘুড়ি দিয়ে তাদের ধারণাগুলি পরীক্ষা করতে শুরু করে।

ইতিমধ্যেই তারা শিখেছে যে বাতাস কীভাবে উড্ডয়নে সহায়তা করবে এবং এটি কীভাবে বাতাসের সময় সারফেসকে প্রভাবিত করতে পারে। পরবর্তী পদক্ষেপটি ছিল জর্জ কেলির মতো গ্লাইডারের আকারগুলি পরীক্ষা করা। গ্লাইডারগুলি কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায় সে সম্পর্কে পরীক্ষা করতে এবং শিখতে তারা তিন বছর ব্যয় করেন নর্থ ক্যারোলিনার কিটি হক-এ  ।

তারা গ্লাইডারের ডানা এবং লেজের আকার পরীক্ষা করার জন্য একটি বায়ু টানেল ডিজাইন এবং ব্যবহার করেছিল। ১৯০২ সালে, একটি নিখুঁত গ্লাইডার আকৃতির সাথে, তারা কীভাবে একটি চালনা শক্তি তৈরি করতে পারে তার দিকে মনোনিবেশ করেছিল যা উড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয় থ্রাস্ট তৈরি করবে।

তারা যে প্রাথমিক ইঞ্জিনটি ডিজাইন করেছিল তা প্রায় ১২ হর্স পাওয়ার উৎপাদন করেছিল। যার ছিল দুই হাত চালিত ঘাস কাটার ইঞ্জিনের মতো একই শক্তি। ১৯০৩ সালের ১৭ ডিসেম্বর সকাল ১০:৩৫ মিনিটে নর্থ ক্যারোলিনার বিগ কিল ডেভিল হিলের উত্তরে সমতল ভূমি থেকে ‘ফ্লায়ার’ উত্তোলন করা হয়। অরভিল প্রায় ছয়শ পাউন্ড ওজনের বিমানটি পরিচালনা করেন।

কিটি হক-এ ফ্লায়ারের আসল ফ্লাইট

প্রথম ভারী এই বিমানটি বারো সেকেন্ডে একশো বিশ ফুট ভ্রমণ করেছিল। চতুর্থ ও শেষ ফ্লাইটটি ৫৯ সেকেন্ডে ৮৫০ ফুট পথ অতিক্রম করে দুই ভাই সেদিন পালাক্রমে উড্ডয়ন করেন। তবে ফ্লায়ারটি অস্থিতিশীল এবং নিয়ন্ত্রণ করা খুব কঠিন ছিল। তারা ওহিওর ডেটনে ফিরে আসেন, যেখানে তারা তাদের নকশা নিখুঁত করার জন্য আরও দুই বছর কাজ করেন।

অবশেষে, ১৯০৫ সালের ৫  অক্টোবর, উইলবার ৩৯ মিনিটের জন্য হাফম্যান প্রেইরির চারপাশে ফ্লায়ার ৩ প্রায় ২৪ মাইল বৃত্তের মধ্যে বিমানটি চালান। গ্যাস শেষ না হওয়া পর্যন্ত তিনি প্রথম ব্যবহারিক বিমানটি উড়িয়েছিলেন।

১৯০৬ সালের মধ্যে, সম্ভাব্য পাইলটরা অনিয়ন্ত্রিত বিমানে অস্থায়ী হপ তৈরি করেন। তাদের বিমানের কর্মক্ষমতা দ্রুত ধরা পড়ে, তারপরে রাইট ফ্লাইয়ার্সকে ছাড়িয়ে যায়। ডিজাইনার এবং পাইলটরা ভাসমান প্লেন, উড়ন্ত নৌকা, যাত্রীবাহী বিমান, রেডিও এবং ওয়্যারলেস টেলিগ্রাফ, ফাইটার এবং বোমারু বিমান এর সাথে যুক্ত পর্যবেক্ষণ প্ল্যাটফর্মগুলি প্রবর্তন করার সাথে সাথে বিমানের ক্ষমতা এবং ব্যবহার প্রসারিত হয়।

প্রথম বিশ্বযুদ্ধ যতই ঘনিয়ে আসে, বিমান যেন যুদ্ধ ও শান্তির একটি অপরিহার্য অংশ হয়ে উঠে। ১৯৫০-এর দশকে জেট এয়ারলাইন্সগুলি দ্রুত এবং স্বাচ্ছন্দ্যে যাত্রী বহন করে ঘণ্টার মধ্যে মহাদেশ কিংবা বিস্তৃত মহাসাগর অতিক্রম করা শুরু করে।

মানবজাতি এখন উড়তে সক্ষম। পরবর্তী শতাব্দীতে, মানুষ, লাগেজ, কার্গো, সামরিক কর্মী এবং অস্ত্র পরিবহনে সহায়তা করার জন্য অনেক নতুন বিমান এবং ইঞ্জিন তৈরি করে। বিংশ শতাব্দীর সমস্ত অগ্রগতি ওহিও থেকে আমেরিকান ব্রাদার্স দ্বারা তৈরিকৃত ফ্লাইটের উপর ভিত্তি করে এগিয়ে যাচ্ছে।

২০২৩ সালের ডিসেম্বরে বিমান নির্মাণের ১২০ বছর পূর্তি হবে। বলাবাহুল্য, তখন থেকে বিমান চলাচল অনেক দূর এগিয়েছে। রাইট ব্রাদার্সরা যখন বিশ্বের প্রথম মোটরচালিত বিমান তৈরি করে এবং সফলভাবে উড্ডয়ন করে, তখন তারাও নিশ্চয়ই কল্পনা করতে পেরেছিলেন যে তারা কী ধরনের সামাজিক রূপান্তর ঘটাতে যাচ্ছেন।

Feature Image: pixabay.com 
References:

01. History of Flight. 
02. History of the Airplane. 
03. The Evolution of the Airplane. 
04. Airplanes Flight History. 
05. History of Flight.  
06. A Complete History of the Airplane.