من الزجاج الآمن إلى الإطار الاحتياطي: مبادئ السلامة المبكرة المنسية

زجاج السلامة حصل على براءة اختراع عام 1905، لكن كان عليه أن ينتظر عشرين عامًا إضافية حتى يصبح معدات قياسية.
زجاج السلامة حصل على براءة اختراع عام 1905، لكن كان عليه أن ينتظر عشرين عامًا إضافية حتى يصبح معدات قياسية.

شارك هذه الصفحة

قبل زمن حزام فولفو والوسادة الهوائية بكثير، في السنوات الأولى للسيارة، زُرعت بذور مفهوم السلامة الحالي: 1905 الزجاج الآمن الذي حصل على براءة اختراع في عام 1902 المكابح الطبلية التي حصلت على براءة اختراع في عام، وسيارة Rambler التي كانت تأتي مع عجلة احتياطية من المصنع، ومحرك البدء الكهربائي الذي أرسل مقبض اللفّ إلى التاريخ. لم يصبح أي من هذه الاختراعات معياراً بين ليلة وضحاها؛ وبعضها بقي "مبكراً" لعقود. هذه هي قصة ذلك الثورة الصامتة في السلامة.

أبرز النقاط

  • أول براءة اختراع سيارات للزجاج الآمن تعود إلى 1905 بقلم جون كرو وود؛ أما تحوله إلى تجهيز قياسي فلم يحدث إلا في منتصف عشرينيات القرن الماضي.
  • حصل لويس رينو على براءة اختراع المكابح الطبلية في 1902؛ وفي العام نفسه حصل فريدريك لانشيستر على براءة اختراع أول مكابح قرصية من نوع الكاليبر.
  • أول سيارة تأتي من المصنع مع عجلة وإطار احتياطيين كانت 1909 Rambler ، وفي ذلك العام أُنتجت 1692 وحدة .
  • نظام البدء الكهربائي لكترينغ ظهر في كاديلاك في طراز عام 1912 وجعل مقبض اللفّ اليدوي الخطير بلا فائدة. عام طرازًا ظهر في كاديلاك وجعل مقبض اللفّ اليدوي الخطير بلا فائدة.

لماذا هذا المقال؟ لأن السلامة جاءت دائماً مبكراً

فكّر هكذا: في مطلع القرن العشرين كانت السيارة سلعة كمالية ولعبة للأثرياء. لم يكن أحد يرتدي حزاماً، ولم يكن أحد يجري اختبارات تصادم. لكن في هذه الفترة بالذات، اخترع واحداً تلو الآخر تجهيزات السلامة التي نعتبرها اليوم "لا غنى عنها". والأكثر إثارة أن الفترة بين الاختراع والتحول إلى معيار تصل أحياناً إلى من 20 إلى 30 عاماً . فهذه القصة في الحقيقة ليست قصة "إيجاد الفكرة"، بل قصة الإصرار على فرض الفكرة على الجميع.

فما المشكلة التي كانت تحلها هذه الاختراعات المبكرة في السلامة؟ إليك ملخصاً موجزاً، ثم نشرح واحداً تلو الآخر:

الاختراعالسنةالرائدالمشكلة التي حلها
الزجاج الآمن (المصفّح)1905جون كرو وودتطاير شظايا الزجاج الأمامي عند كسره
المكابح الطبلية1902لويس رينوالكبح غير الفعال
المكابح القرصية1902فريدريك و. لانشيسترمكابح تبرد بشكل أفضل
العجلة الاحتياطية1909Ramblerالبقاء عالقاً على الطريق بإطار مثقوب
البدء الكهربائي1912كترينغ / كاديلاكمقبض اللفّ اليدوي الخطير

كيف اخترع الزجاج الآمن ولماذا استغرق تحوله إلى معيار عقوداً؟

أولى السيارات لم يكن فيها زجاج أمامي أصلاً. بدأت الزجاجات الأمامية بالظهور كمعدات اختيارية حوالي 1904 وكانت مصنوعة من زجاج عادي. أي أن اصطدام حجر صغير بها كان يحطمها بالكامل، وتتطاير الشظايا الحادة نحو وجهك وعينيك. وضع مخيف حقاً، أليس كذلك؟

المصادفة، محامٍ، ومادة لاصقة بين لوحين من الزجاج

ولادة الزجاج المصفّح هي في الحقيقة قصة رحلتين منفصلتين. فمن جهة الكيميائي الفرنسي Édouard Bénédictus الذي أسقط عام 1903 في مختبره قارورة تحتوي على نترات السليلوز، فانكسرت القارورة لكن الشظايا لم تتناثر. وبعد فترة وجيزة، عندما قرأ في إحدى الصحف خبر امرأتين أصيبتا بشظايا الزجاج، جاءته الفكرة، وطوّر الزجاج المصفّح بوضع طبقة من نترات السليلوز بين لوحين من الزجاج. قدّم طلب براءة الاختراع عام 1909، وأسس Société du Verre Triplex عام 1911، واستخدم الاسم التجاري "Triplex" في براءات الاختراع البريطانية والفرنسية.

من الجانب الآخر، هناك المحامي الإنجليزي John Crewe Wood من سوينيون، ويلتشير، وقد حصل هذا المحامي على براءات اختراع إنجليزية وأمريكية عام للزجاج اللامينيه الموجه تحديداً إلى زجاج السيارات الأمامي. كان يربط طبقات الزجاج بصمغ كندا بلسام وأخذ العمل على محمل الجد فأسس شركة Safety Motor Screen Company. أي أنه في وقت كانت السيارات بدأت للتو في الانتشار، كان هناك من قال "يجب ألا يقطع هذا الزجاج الناس" وحتى حصل على براءة الاختراع.

الحرب وPVB والطريق الطويل نحو التقييس

فلماذا لم تصبح هذه الفكرة الرائعة معياراً فوراً؟ لأن زجاج Triplex كان بطيئاً ومكلفاً؛ ولم تميل إليه شركات تصنيع السيارات في البداية. كانت نقطة التحول هي الحرب العالمية الأولى حيث استُخدم الزجاج اللامينيه على نطاق واسع في نظارات أقنعة الغاز وارتفع الطلب مع الحرب. بعد انتهاء الحرب تسارع الانتقال إلى السيارات؛ وفي حوالي 1924 ظهرت أولى التطبيقات في السيارات بالولايات المتحدة، وخطت فورد في عام 1928 الزجاج اللامينيه معياراً. ورغم أن التواريخ المتعلقة بالشركة المصنعة وسنة التحول تختلف قليلاً من مصدر لآخر، يتبين أنه في حوالي 1926-1927 كان Rickenbacker من أوائل المصنّعين الذين جعلوا الزجاج الآمن معياراً في كامل السيارة. أي أن الأمر استغرق من براءة الاختراع إلى التقييس ما يزيد عن 20 عاماً كاملة.

أما الثورة الحقيقية فقد جاءت في عام 1927 عندما اخترع الكيميائيان الكنديان هوارد دبليو ماثيسون وفريدريك دبليو سكايرو البلاستيك بولي فينيل بيوتيرال (PVB). كان الزجاج اللامينيه المعزز بـPVB لا يتغير لونه وكان أكثر مقاومة بكثير للثقب؛ وسرعان ما حل محل الأنواع القديمة. في الثلاثينيات ألزم قانون المرور على الطرق البريطاني بتثبيت الزجاج الآمن للزجاج الأمامي في جميع السيارات الجديدة؛ وفي عام 1937 تم اختبار الطبقة الوسيطة النهائية، وفي عام 1966 رُفع سمك فيلم PVB إلى 0.76 ملم وأصبح الزجاج الأمامي عالي المقاومة للثقب معياراً في الولايات المتحدة. اليوم الزجاج الأمامي اللامينيه إلزامي في جميع الدول الكبرى، وحتى عام 2020 يُستخدم في أكثر من 1.2 مليار سيارة. لقد قطعت قصة بدأت بانقلاب زجاجة مسافة كبيرة، وكيف لا!

من اخترع الفرملة الطبلية، ولماذا تأخر الفرامل القرصية؟

Renault, içe genişleyen kampana frenini patentiyle değil, balatayı asbeste çevirerek otomotiv tarihine kazıdı.

تسريع السيارة أمر سهل؛ الصعب الحقيقي هو إيقافها. كانت الفرامل في السيارات المبكرة بدائية وغير فعالة إلى حد كبير. استُخدمت فرامل الطبل الحديثة في السيارات لأول مرة بواسطة مايباخ في عام 1900 أما الخطوة الحقيقية الرائدة فقد تحققت في عام 1902 حيث حصل المهندس الفرنسي لويس رينو على براءة اختراع فرامل الطبل الحديثة المتمددة إلى الداخل. في نظام رينو كان زوج من الفضادات ذات الينابيع الداخلية يضغط على الطبل، وكانت علامة رينو أول من استخدم هذه الفرامل. وكان لجانب آخر من إسهام رينو تحويل فرك الفرامل إلى الأسبستوس - وهو ما كان خطوة ثورية كمادة احتكاك في ذلك الوقت. ظلت فرامل الطبل الحل القياسي للسيارات لعدة عقود؛ في حين استغرق انتشار الفرامل القرصية سنوات طويلة.

الفرامل القرصية المبكرة لـLanchester: العبقري المنسي لسنة 1902

والأكثر إثارة للاهتمام أن في العام نفسه (1902) اخترع المهندس الإنجليزي فريدريك وليام لانشيستر أول فرامل قرصية من نوع الكاليبر، وفي 1 ديسمبر 1902 حصل على براءة اختراع رقم 26,407. كان نظام يضغط قرصاً بين لوحي فرامل مثل مكابح الكاليبر في الدراجات الهوائية. إنه بالضبط الجد الأقدم للحل الذي نستخدمه اليوم في كل سيارة حديثة تقريباً. فلماذا لم ينتشر فوراً؟ مشكلات قابلية التطبيق: مواد وتقنيات التصنيع في ذلك العصر لم تكن كافية لجعل هذا التصميم الأنيق عملياً. استغرق الأمر عقوداً حتى وجد الفرامل القرصية طريقها إلى السيارات ذات الإنتاج الضخم. مصير لانشستر يشبه كثيراً مصير الزجاج الآمن: فكرة صحيحة في الوقت الخطأ.

الإطار الاحتياطي: من أين تأتي العجلة الاحتياطية؟

اليوم، الإطار الاحتياطي موجود في قاع صندوق أمتعة السيارة، وهو وسيلة تخزين لا يفتحها معظمنا أبداً. لكن السيارات المبكرة كانت تُصنع دون عجلة احتياطية! الحصول على إطار مثقوب على الطريق كان يعني في تلك الأيام الانتظار عاجزاً على حافة الطريق.

حتى كلمة نفسها تحمل حكاية: في عام 1904 سجّل توماس موريس ديفيز ووالتر ديفيز براءة اختراع لأول عجلة احتياطية للسيارات في بلدة لانيلي الويلزية وأسسا منشأة اسمها Stepney Works. جاء اسم "Stepney" من هذه المنشأة تحديداً. أي أن الكلمة التي نسميها "الإطار الاحتياطي" هي في الحقيقة اسم بلدة ويلزية ومصنع.

أما أول سيارة جاءت من المصنع مزودة بعجلة احتياطية وإطار فكانت سيارة أنتجت في الولايات المتحدة عام 1909 من قبل شركة Thomas Jeffery & Company من طراز Rambler . وفي تلك السنة بالتحديد أُنتج 1,692 نسخة وكانت العجلة الاحتياطية الأولى توضع على الجانب الأيمن من السيارة. انتبه: أحدهما ملحق وبراءة اختراع (1904 الأخوان ديفيز)، والآخر تجهيز إنتاج ضخم (1909 رامبلر). وعندما اجتمع الاثنان أصبحت معادلة "الإطار المثقوب = رحلة مدمرة" شيئاً من الماضي. اليوم، رغم أن عُدد إصلاح الإطارات أو الإطارات المعتمدة على النفخ ذاتياً تؤدي هذه المهمة في معظم السيارات، يبقى الإطار الاحتياطي الراكب الكلاسيكي في صندوق الأمتعة.

محرك التشغيل الكهربائي: لماذا اختفت ذراع الاشتغال من التاريخ؟

لتشغيل السيارات المبكرة، كان عليك إدارة ذراع الاشتغال أمام المحرك بكل قوتك. والمشكلة أن المحرك، عند ارتداده، كان يدير ذلك الذراع معك، وكانت النتائج قد تكون مروعة مثل ذراع مكسور أو إصبع أو وجه. ولهذا السبب بالتحديد رأى رئيس هنري م. ليلاند من كاديلاك أن ذراع الاشتغال اليدوي خطير، وقرر تطوير جهاز تشغيل كهربائي. وفي مدينة دايتون بولاية أوهايو، عمل تشارلز ف. كترينغ في شركة Delco، وبناءً على طلب صديقه وزميله في العمل إدوارد ديدز بدأ بتطوير هذا الجهاز، وأنتجت Delco في فبراير عام 1911 نموذجاً قابلاً للتطبيق. وفي 15 يونيو 1911 قُدّم طلب براءة اختراع لمحرك التشغيل الكهربائي؛ أما براءة الاختراع فحُصل عليها بعد ثلاث سنوات، في 17 أغسطس 1915.

وقد قُدّم نظام التشغيل والإشعال الكهربائي بمفتاح من كترينغ في طراز عام 1912 من سيارات كاديلاك

كيف تجذّرت هذه الاختراعات المبكرة في مفهوم السلامة اليوم؟

أود أن أنتبه إلى القاسم المشترك بين هذه الاختراعات الخمسة: لم يُصنع أي منها من أجل "الموضة". كان كل واحد منها يحل مشكلة حقيقية ومؤلمة - الزجاج الذي يقطع، المكابح غير الكافية، الإطار المثقوب الذي يتركك عاجزين، والمِفتاح الذي يسبب كسر الذراع. وكل واحد منها ظل "مبكراً" لسنوات حتى أصبح الحل الهندسي الصحيح معياراً معتمداً.

رحلة الزجاج اللاميني من براءة اختراع عام 1905 إلى منتصف عشرينيات القرن الماضي، وبقاء المكابح الطبلية معياراً لعقود، وعدم فهم مكبح الأقراص الذي ابتكره لانشيستر إلا بعد عقود: كل هذه أدلة على أن سلامة السياقات تقدمت خطوة بخطوة وبإصرار. في المرة القادمة عندما تركب السيارة وتربط حزام الأمان أو تنظر من الزجاج الأمامي، توقف لحظة وفكر: خلف ذلك الزجاج قنينة مقلوبة، وخلف تلك المكابح مهندس فرنسي، وخلف الإطار الاحتياطي في الصندوق اسم بلدة إيطالية، وخلف زر التشغيل مخترع من مدينة دايتون. برأيك أيها انتظر أكثر من اللازم؟

المصادر