معرفی نسل بعدی هواپیماها، با ظاهری عجیب
مجله علمی ایلیاد – گروهی از مهندسان و متخصصان، در تلاش برای برآورده کردن یکی از بزرگ‌ترین نیازهای صنعت حمل و نقل هوایی جهان هستند؛ طرح آن‌ها در صورت تایید و اجرایی شدن، یکی از نیازهای آینده‌ی صنعت هوافضای جهان را تامین می‌کند. این نیاز چیزی نیست جز، هواپیمایی که بتواند با مصرف سوختی کمتر، تعداد بیشتری مسافر را جابهجا و یا میزان بیشتر و سنگین‌تری بار را حمل کند.
پروژه‌ای به‌نام «پارسیفال» وجود دارد که طی آن طرح‌هایی برای پیکربندی هواپیماهای جدید در آن طراحی، مطالعه و بررسی می‌شود. حال دانشمندان و محققان ادعا می‌کنند که طرح نهایی برای ساخت چنین هواپیمایی را تهیه و به فناوری لازم برای برای تولید چنین وسیله‌ای، دست یافته‌اند. اساس این طرح، بر پایه‌ی مفهومی قدیمی است که به سال ۱۹۲۴ میلادی بر می‌گردد.
مسئول این طرح، آقای «آلدو فردیانی» که در رشته‌ی هواکشسانی تخصص دارد و درباره‌ی این طرح می‌گوید: «امروزه ما با دو مشکل اساسی روبه‌رو هستیم. یکی آلودگی‌های زیست‌محیطی و دیگری افزایش مسافران خطوط پروازی که روز به روز، رو به افزایش است. این دو معضل، نیاز به فناوری‌ها و ایده‌های جدید و خلاقانه دارند. ایده‌هایی که می‌تواند طرح‌های پیکربندی و ساختار جدیدی را برای هواپیماهای آینده، طرح‌ریزی کند تا بالاخره انسان بتواند به آن‌جایی برسد که تعداد بیشتری مسافر را با مصرف کمتر سوخت و به دنبال آن آلودگی کمتر، جابهجا کند.»
دانشمندان می‌گویند که رسیدن به چنین موفقیتی، در سایه‌ی برآورده شدن سه عامل اساسی و مهم است. نیروی بالا برنده‌ی بیشتر، کاهش اصطکاک و مصرف سوخت کمتر. در خلال اجرای طرح پارسیفال، پیش‌نمونه‌ای از هواپیمایی هیدرولیک طراحی شده است که ساختار و پیکربندی ویژه‌ای دارد. بال‌های این هواپیما، توسط ساختاری پیچیده به هم متصل هستند و اصطلاحاً این هواپیما دارای بال‌های بسته است. این طراحی بال‌های بسته، می‌تواند تا حد قابل توجهی اصطکاک بازدارنده را کاهش دهد و به دنبال آن، نیروی بالا برنده را بیشتر کند. نتیجه‌ی این دو عامل، می‌تواند کاهش چشم‌گیر مصرف سوخت در این هواپیما باشد.
فردیانی می‌گوید: «این مدل از هواپیما را بارها بررسی کرده‌ایم و دریافتیم که کارایی خوبی خواهد داشت و این اطمینان را داریم که کیفیت خروجی این مدل، همان‌چیزی خواهد بود که از آن انتظار داریم.» یکی از مهم‌ترین عوامل دیگر در طراحی این نوع هواپیماها، ابزار کنترل آن‌ها است. اکنون طراحان این هواپیما، در حال آزمایش این ابزار و رفع معایب و ارتقای مزایای آن هستند، تا بتوانند به‌خوبی و با دقت بالایی، ابزار کنترل چنین هواپیمایی را تنظیم کنند. در آخر هم، طرح نهایی این هواپیما در اختیار کمپانی‌های سازنده‌ی هواپیما، قرار خواهد گرفت.
حال سوال مهمی پیش می‌آید و آن اینکه، کدام شرکت سازنده، مایل به ساخت چنین هواپیمایی است؟ آیا ساخت این هواپیما، برای سازندگان منطقی است؟ ساخت چنین هواپیمایی، چقدر ریسک دارد؟ طراحان و ایده‌پردازان این نسل از هواپیماها، ادعا می‌کنند که مزیت‌های طرح آن‌ها به قدری زیاد است که هر سازنده‌ای را برای ساختش، متقاعد می‌کند.
مهندس هوافضای دانشگاه پیزا «ویتوریا کیپولا»، به خبرگزاری‌ها گفت: «هواپیمای طرح پارسیفال، برای حمل و نقل کم‌هزینه طراحی شده است و در رده‌ی هواپیماهایی مثل بویینگ ۷۳۷ و ایرباس ۳۲۰، قرار می‌گیرد که بسیاری از شرکت‌های هواپیمایی از آن‌ها استفاده می‌کنند. به دلیل اینکه این هواپیما بدنه‌ای دراز‌تر و پهن‌تر نسبت به هواپیماهای هم‌رده‌ی خود دارد، حدود ۵۰ مسافر بیشتر در خود جای می‌دهد. اما نکته‌ی قابل توجه این است که مجموع پهنای بال این هواپیما، با موارد مشابه یکسان است و این یک مزیت مهمی محسوب می‌شود.»
نکته‌ای که در طراحی این نسل از هواپیماها مورد توجه قرار گرفته، این است که به جای استفاده از مدل‌های آماری، از مدل‌های واقعی و فیزیکی برای مقایسه‌ی روش‌های طراحی، ساخت و همچنین برآورد بازده‌ی کارایی استفاده شده است. برای انجام چنین مقایسه‌هایی، محققان دانشگاه فنی دلفت در کشور هلند، بستر نرم‌افزاری خاصی را طراحی و تولید کرده‌اند که طراحان به راحتی بتوانند از مدل‌های واقعی برای مقایسه‌هایی دقیق‌تر، بهره ببرند. این مقایسه‌ها در طراحی و ساخت هواپیماهای معمولی به شکل آماری است.
«جیان‌فرانکو لاروکا» پژوهشگر طراحی شیوه‌های نوین و پیشرفته، می‌گوید: «اصول و فیزیک پرواز، همواره ثابت است. اما ساختار هواپیماها می‌تواند بی‌شمار متنوع و متفاوت باشد. ساختار هواپیماهای رایج کنونی، ساده و معمولی هستند؛ اما هواپیماهای نامتعارفی که از آن‌ها حرف می‌زنیم، نیاز به ابزارهای پیشرفته‌ای برای مدل‌سازی‌ها و پیش‌نمونه‌ها دارند و آن‌ها امکان مقایسه‌ی این دو نسل از وسایل پروازی را به ما می‌دهند.»
بر اساس همین مدل‌سازی‌های محققان، اثبات شده است که هواپیماهایی با بال بسته، می‌توانند مسافران بیشتری را در مقایسه با هواپیماهای معمولی در خود جای دهند و آن‌ها را جابهجا کنند؛ این در حالی است که پهنای بال هر دو نسل از هواپیما، یکسان است.
اگر روزی این هواپیماها به بهره‌برداری، تولید انبوه و استفاده‌ی رایج برسند، خواهیم دید که هزینه‌های مربوط به مصرف سوخت شرکت‌ها کاهش چشم‌گیری خواهد داشت و خواهند توانست تعداد مسافران بیشتری را در هر پرواز جابهجا کنند، بدون اینکه زیرساخت فرودگاه‌های جهان نیاز به کوچک‌ترین تغییری داشته باشد.
لاروکا، در پایان گفت: «انتظار ما این است که این نسل از هواپیماها پس از طی آزمایش‌ها و پشت سر گذاشتن آزمون‌های فنی و پروازی، بتوانند تا سال ۲۰۳۵ میلادی در ناوگان هوایی خیلی از کشورها به‌کار گرفته شوند. ایده و طرح‌های ما برای چاپ در کتاب‌ها و مجلات نیست و هدف ما نمایش آن‌ها در نمایشگاه‌ها نخواهد بود. ما می‌خواهیم این هواپیماها ساخته و مورد استفاده‌ی عموم قرار گیرند. هرچند طرح ما با فناوری‌های امروزی تهیه شده، اما افق دیدگاه ما آینده‌ای است که این هواپیما در آسمان آن پرواز می‌کند.»
نوشته: دنیس لاکتیر
ترجمه: علی عمانی – مجله علمی ایلیاد
ترجمه: علی عمانی – مجله علمی ایلیاد