تحولی در هوانوردی قرن ۲۱ با ۷ پروژه بلندپروازانه
به گزارش ایسنا، نسل جدیدی از هواپیماها با سرعتهای متفاوت در حال توسعه هستند؛ از طرحهای پژوهشی اولیه گرفته تا نمونههای آزمایشی در ابعاد واقعی. برخی بر کاهش مصرف سوخت تمرکز دارند، برخی دیگر بر پیشرانههای الکتریکی یا هیدروژنی تکیه کردهاند و تعدادی نیز از شکلهای کاملا جدید برای هواپیما استفاده میکنند.
همه این طرحها به سرعت خدمترسانی را آغاز نخواهند کرد. برخی ممکن است تا اواخر دهه ۲۰۲۰ عملیاتی شوند، در حالی که برخی دیگر احتمالا تا دهه ۲۰۳۰ یا حتی دیرتر به بهرهبرداری نخواهند رسید. با این حال، همه آنها نشان میدهند که آینده صنعت هوانوردی ممکن است به چه سمتی حرکت کند.
در ادامه با ۷ مورد از این طرحهای نوآورانه آشنا میشویم.
۱. بوئینگ X-66A با بال دارای مهارکننده
هواپیمای X-66A بوئینگ یک هواپیمای مسافربری معمولی نیست. این پروژه یک نمونه آزمایشی مورد حمایت ناسا است که برای آزمایش یک مفهوم جدید از بال طراحی شده است.
این هواپیما از بالهایی بسیار بلند و باریک استفاده میکند که به وسیله مهارکنندههای مورب پشتیبانی میشوند. این طراحی با نام «بال مافوقصوت مهار شده» شناخته میشود. ایده اصلی ساده است: بالهای بلندتر و باریکتر میتوانند مقاومت هوا را کاهش دهند، اما برای حفظ استحکام به پشتیبانی اضافی نیاز دارند.
ناسا و بوئینگ انتظار دارند این طراحی مصرف سوخت را در مقایسه با بهترین جتهای امروزی حدود هشت تا ۱۰ درصد کاهش دهد. نخستین پرواز این هواپیما برای سال ۲۰۲۸ برنامهریزی شده است.
اگر این فناوری موفق شود، میتواند بر نسل بعدی هواپیماهای ۱۳۰ تا ۲۱۰ نفره در اوایل تا اواسط دهه ۲۰۳۰ تأثیر بگذارد.
۲. هواپیمای ES-30 شرکت هوا و فضای هارت (Heart Aerospace)
هواپیمای ES-30 یکی از عملیترین طرحهای این فهرست محسوب میشود. این هواپیما یک مدل منطقهای ۳۰ نفره با پیشرانه هیبریدی-الکتریکی است که برای مسیرهای کوتاه طراحی شده است. در حالت تمامبرقی و تنها با استفاده از باتری میتواند تا ۲۰۰ کیلومتر پرواز کند و هیچ آلایندگی مستقیمی تولید نکند.
در حالت هیبریدی، برد پروازی آن با ظرفیت کامل مسافر به حدود ۴۰۰ کیلومتر میرسد و در صورت کاهش تعداد مسافران و حفظ ذخیره سوخت میتواند تا حدود ۸۰۰ کیلومتر پرواز کند. این ویژگیها آن را برای پروازهای کوتاه منطقهای مناسب میسازد؛ جایی که هواپیماهای تمام برقی هنوز به دلیل محدودیت باتریها با چالش روبهرو هستند.
شرکت هوا و فضای هارت قصد دارد این هواپیما را حدود سال ۲۰۲۸ وارد عرصه خدمترسانی کند. شرکتهای هواپیمایی مختلف از جمله ایر کانادا و یونایتد ایرلاینز نیز از طریق سفارشهای اولیه به این پروژه علاقه نشان دادهاند.
۳. جتزیرو Z4
استارتاپ کالیفرنیایی جت زیرو JetZero در حال توسعه هواپیمایی با طراحی «بدنه-بال یکپارچه» است؛ ساختاری که در آن بالها و بدنه در یک سطح بزرگ تولیدکننده نیرو ترکیب شدهاند. برخلاف هواپیماهای سنتی که بدنهای استوانهای و بالهای جداگانه دارند، این هواپیما شکلی پهنتر و مسطحتر دارد.
مهمترین مزیت این طراحی، بهرهوری بالاتر است. از آنجا که بخش بیشتری از هواپیما در تولید نیروی ارتفاع گرفتن نقش دارد، مقاومت هوا کاهش مییابد و سوخت کمتری مصرف میشود. جت زیرو ادعا میکند هواپیمای Z4 میتواند مصرف سوخت و میزان انتشار آلایندهها را تا ۵۰ درصد نسبت به هواپیماهای مشابه امروزی کاهش دهد. این هواپیمای ۲۵۰ نفره قرار است بردی در حدود ۹۲۶۰ کیلومتر داشته باشد.
۴. هواپیمای هیدروژنی ZEROe ایرباس
برنامه ZEROe ایرباس یکی از بزرگترین تلاشها برای وارد کردن هواپیماهای هیدروژنی به صنعت هوانوردی تجاری است. هدف اولیه این پروژه، معرفی یک هواپیمای هیدروژنی تا سال ۲۰۳۵ بود، اما اکنون به نظر میرسد زمانبندی آن به اواخر دهه ۲۰۳۰ یا حدود سال ۲۰۴۰ منتقل شده باشد. طرحهای اولیه شامل هواپیماهای توربوفن هیدروژنی، توربوپراپ و حتی نمونهای با طراحی بدنه-بال یکپارچه بود. ایرباس اکنون بیشتر بر سامانههای پیشران الکتریکی مبتنی بر پیل سوختی تمرکز کرده است؛ فناوری که در آن هیدروژن برای تولید برق مورد نیاز موتورهای ملخی استفاده میشود. در صورت موفقیت، ZEROe میتواند به یکی از نخستین هواپیماهای تجاری بزرگ جهان با آلایندگی صفر تبدیل شود.
۵. پروژه اکو جت(EcoJet)
اکو جت پروژهای تحقیقاتی و آیندهنگرانه در حوزه جتهای تجاری است. این طرح نیز مانند هواپیمای جت زیرو از طراحی بدنه-بال یکپارچه بهره میبرد تا کارایی آن افزایش یابد. شرکت بمباردیه سازنده این جت اعلام کرده است که این پروژه میتواند میزان انتشار آلایندهها را در مقایسه با جتهای تجاری امروزی تا ۵۰ درصد کاهش دهد. این شرکت تاکنون یک نمونه آزمایشی خودکار با دهانه بال حدود ۵.۵ متر را آزمایش کرده است. هدف از این آزمایشها، مطالعه آیرودینامیک، سازهها و سامانههای مختلف پیش از بهکارگیری این فناوریها در هواپیماهای آینده است.
هنوز زمان مشخصی برای ورود اکو جت به عرصه خدمترسانی تعیین نشده، اما بمباردیه آن را گامی مهم به سوی آینده هوانوردی تجاری کمکربن میداند.
۶. طرح Flying-V برای پروازهای دوربرد
این پروژه توسط شرکت هواپیمایی KLM توسعه یافته است. هواپیما دارای طراحی V شکل است؛ بهطوری که مسافران، بار و سوخت همگی درون بالها قرار میگیرند. این طرح برای حمل تقریبا همان تعداد مسافران هواپیمای Airbus A350 طراحی شده، اما حدود ۲۰ درصد سوخت کمتری مصرف میکند.
یک مدل کوچک از این هواپیما تاکنون نخستین پرواز آزمایشی خود را انجام داده است، اما این پروژه همچنان در مراحل اولیه قرار دارد. پژوهشگران معتقدند نسخه تجاری Flying-V زودتر از حدود سال ۲۰۴۰ خدمترسانی خود را آغاز نخواهد کرد.
۷. هواپیمای تمامبرقی آلیس (Alice)
هواپیمای آلیس که توسط شرکت اویشن (Eviation) توسعه یافته، یک هواپیمای تمامبرقی برای حمل ۹ مسافر است.
این هواپیما نخستین پرواز خود را در سال ۲۰۲۲ انجام داد و نشان داد که هوانوردی الکتریکی کوتاهبرد میتواند تا چه اندازه کمصدا و پاک باشد. با این حال، محدودیتهای باتری چالشهای بزرگی برای پروژه ایجاد کرده است. برد پیشبینیشده آن به حدود ۴۶۳ کیلومتر کاهش یافته و زمان ورودش به استفاده تجاری نیز چندین بار به تعویق افتاده است.
این پروژه در سال ۲۰۲۵ نیز متوقف شد. با وجود این، اگر شرکت بتواند مشکلات مالی و فناوری خود را حل کند، آلیس یا هواپیماهایی که از آن الهام گرفتهاند میتوانند از نخستین هواپیماهای تمامبرقی باشند که وارد خدمترسانی تجاری میشوند.
جمعبندی
این هفت پروژه نشان میدهند که آینده پرواز به یک راهحل واحد محدود نمیشود. هواپیماهای الکتریکی، هیبریدی، هیدروژنی و طراحیهای آیرودینامیکی کاملا جدید همگی در حال همگرایی به سوی یک هدف مشترک هستند: کاهش چشمگیر انتشار آلایندهها و آلودگی صوتی، بدون قربانی کردن سرعت یا برد پرواز.