چرا عصر زپلین‌ها به پایان رسید؟/ بررسی فاجعه کشتی هوایی هیندنبورگ

خبرگزاری علم و فناوری آنا، نوید فرخی؛ زپلین‌ها نوعی کشتی هوایی عظیم بودند که با استفاده از گاز در هوا شناور می‌شدند. این کشتی هوایی توسط کنت فردیناند فون زپلین (Count Ferdinand von Zeppelin) اختراع شد. زپلین از نظر تاریخی برای حمل و نقل هوایی و همچنین اهداف نظامی، به ویژه در اوایل قرن بیستم استفاده می‌شد. در 6 مه 1937 یک زپلین آلمانی به نام هیندبورگ هنگام تلاش برای فرود در لیکهورست نیوجرسی آتش گرفت و از بین رفت. این رویداد فاجعه بار منجر به کشته شدن 36 نفر و پایان عصر زپلین‌ها و کشتی‌های هوایی شد. با تجزیه‌و‌تحلیل این رویداد از دریچه علم، می‌توانیم بهتر درک کنیم که چگونه ترکیبی از عوامل مختلف منجر به یکی از بدنام‌ترین تراژدی‌های هوایی تاریخ شد.

* شیمی آتش

زپلین هیندنبورگ از هیدروژن استفاده می‌کرد. این گاز از جریان معمول هوا سبک‌تر است و بعضاً به عنوان یک گاز بالابرنده استفاده می‌شود. با این حال هیدروژن بسیار قابل اشتعال است و می‌تواند با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می‌دهد (از نوع انفجاری). این ویژگی گاز هیدروژن آن را به یک انتخاب خطرناک برای استفاده به عنوان سوخت تبدیل می‌کند.

آتش برای روشن شدن و مشتعل ماندن به سه عامل نیاز دارد: سوخت، اکسیژن و منبع اشتعال. در فاجعه هیندنبورگ، هیدروژن به عنوان سوخت، هوای اطراف اکسیژن را تأمین می‌کرد و یک جرقه احتمالاً به عنوان منبع احتراق عمل کرد.

آتش برای روشن شدن و مشتعل ماندن به سه عامل نیاز دارد: سوخت، اکسیژن و منبع اشتعال.

* مصالح رایج در زپلین‌ها

پوست بیرونی هیندنبورگ از پارچه پنبه ای حاوی اکسید آهن و استات سلولز بوتیرات آغشته به آلومینیوم بود. این ترکیب در صورت قرار گرفتن در معرض دمای بالا می‌تواند به شدت واکنش نشان دهد و به طور بالقوه به گسترش آتش کمک کند.

همچنین در طراحی کشتی‌های هوایی از کیسه بزرگ پر از هیدروژن در یک سازه آلیاژ آلومینیوم استفاده می‌شد. اجزای فلزی این سازه می‌توانست برق را هدایت کند. بدیهی است شارژ با الکتریسیته ساکن یا سایر منابع الکتریکی به طور بالقوه می‌تواند منجر به جرقه شود. احتمالاً همین الکتریسیته‌های ساکن عامل بروز فاجعه هیندنبورگ بودند. هیندنبورگ قبل از فرود از میان رعدوبرق عبور کرده بود که این مسئله می‌توانست سطح بیرونی زپلین را با الکتریسیته ساکن شارژ کند.

* نظریه‌های احتراق

در یک نظریه گفته می‌شود که طناب پهلوگیری خیس و پوشیده از ذرات رسانا بود و جرقه ای باعث شد هیدروژن مشتعل شود. این جرقه ممکن است زمانی رخ داده باشد که طناب با زمین تماس داشته و یک مدار کامل بین کشتی هوایی باردار و زمین به وجود آمد.

احتمال دیگر این است که یک نقص مکانیکی در کشتی هوایی جرقه را ایجاد کرده باشد. سیم کشی معیوب یا تجهیزات معیوب می‌تواند به عنوان منبع احتراق در داخل زپلین عمل کرده باشد. این فاجعه با فیلم ضبط شد و به طور گسترده پخش شد و خطرات کشتی‌های هوایی پر از هیدروژن را در کانون توجه عمومی قرار داد. این مسئله نگرانی فوری در مورد ایمنی استفاده از هیدروژن به عنوان گاز بالابرنده ایجاد کرد.

هیندنبورگ قبل از فرود از میان رعد و برق عبور کرده بود که می‌توانست سطح بیرونی زپلین را با الکتریسیته ساکن شارژ کند.

* سرنوشت زپلین‌ها

بعد از فاجعه هیندنبورگ، تلاش برای تغییر به سمت استفاده از هلیوم، به عنوان یک گاز غیر قابل اشتعال، در کشتی‌های هوایی صورت گرفت. با این حال به اعتماد عمومی آسیب وارد شده بود و شروع جنگ جهانی دوم و گسترش حملات هوایی (و آلمانی بودن این وسیله نقلیه) طولی نکشید که به از دست رفتن محبوبیت این وسایل نقلیه مبدل شد.

فاجعه هیندنبورگ را می‌توان به عنوان یک مطالعه موردی حیاتی در اهمیت در نظر گرفتن واکنش‌پذیری شیمیایی، علم مواد و عوامل محیطی در مهندسی مورد بررسی قرار داد. برای درک این فاجعه از دیدگاه علمی با شیمی آتش، مواد مورد استفاده در این وسایل نقلیه پروازی و شرایط محیطی در آن زمان ْآشنا شدیم. این دست مطالعات خطرات مرتبط با گازهای قابل اشتعال و نیاز به تدوین استانداردهای ایمنی دقیق را در طراحی وسایل حمل و نقل برجسته می‌سازد.