مع أجنحة للمستقبل

كيف يمكنك منع الاختناقات المرورية في السماء وكيف يمكنك تقليل تلوث الهواء والانفجارات الأسرع من الصوت التي تنتجها الطائرات؟ تواجه أكبر شركات الطيران في العالم هذه التحديات بالضبط. احصل على لمحة من طائرات المستقبل

الندى العنبر جاليليو

يعرف عامة الناس وكالة ناسا باسم وكالة الفضاء الأمريكية، ولكن اختصار ناسا يشير إلى الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء. يشير الحرف "A" الأول في اسم ناسا إلى تقليد طويل من أبحاث الطيران وتصميم الطائرات والإنجازات المثيرة للإعجاب في مجالات الطيران المتنوعة.
بعد وقت قصير من الحرب العالمية الثانية، بدأ تطوير سلسلة من الطائرات التجريبية، المعروفة باسم "طائرات إكس" في الولايات المتحدة. الهيئة التي سبقت ناسا، NACA، شاركت في هذه المشاريع. في الستينيات، كانت وكالة ناسا شريكًا في طائرات الأبحاث التابعة للقوات الجوية الأمريكية، وكجزء من مشاركتها في مجال الأبحاث، تم أيضًا تضمين طياري الاختبار نيابة عنها في هذه البرامج. وأشهرهم هو نيل أرمسترونج، الذي قبل أن يصبح رائد فضاء (وأول إنسان يمشي على القمر) طار بطائرة الأبحاث X-15.

وفي السنوات الأخيرة، قادت وكالة ناسا الطريق في توصيف وتخطيط جيل جديد من طائرات الركاب، بعضها من المفترض أن يطير في عام 2025 وبعضها، إذا كانت ستكون جاهزة للرحلات الفعلية، نحو عام 2035 فقط. الطائرات التي تم استعراضها في هذا العمود هي حاليًا في المراحل الأولية من البحث والتوصيف والتطوير، وفي هذه المرحلة ليس من الواضح ما إذا كان سيتم بناؤها في النهاية أم لا.

المستقبل في أيديهم

يعد تخطيط طائرات الركاب المستقبلية التي ستطير بنا اعتبارًا من عام 2025 فصاعدًا أمرًا معقدًا للغاية ويتعامل مع مجموعة متنوعة من المتطلبات، أهمها كفاءة الطاقة - توفير الوقود من ناحية، وانخفاض كبير في تلوث الهواء على من جهة أخرى. يتم أيضًا تضمين جوانب إضافية من الصداقة البيئية في تصميم طائرات المستقبل، بما في ذلك تقليل إزعاج الضوضاء للطائرات: سواء أثناء الإقلاع والهبوط أو في تعتيم "ذراع الرافعة" الأسرع من الصوت في الطائرات التي تتحرك بشكل أسرع من الصوت. سرعة الصوت.

وفي نهاية عام 2010، منحت وكالة ناسا التمويل لشركات "بوينغ" و"لوكهيد مارتن" و"نورثروب-جرومان" من أجل تطوير المفاهيم الأولية لطائرات الركاب، التي يمكن أن تقلع في وقت مبكر من عام 2025. وبالنظر إلى المفاهيم الثلاثة التي قدمتها الشركات، تظهر تكوينات مختلفة للغاية للطائرات، مما يدل على نهج مختلف في مواجهة التحدي التكنولوجي.

ومن بين المفاهيم كانت الطائرة "الخضراء"، المطلوبة للعمل في سماء أكثر كثافة من سماء اليوم، مع تحسين السلامة مقارنة بالطائرات الحالية. كانت متطلبات ناسا هي سرعة طيران لا تقل عن 85% من سرعة الصوت (0.85 ماخ)، ومدى طيران يصل إلى حوالي 10,000 كيلومتر (7,000 ميل)، والقدرة على حمل البضائع (أو الركاب) بما يصل إلى 45 طنًا. سيتم اتخاذ القرار بشأن الشركة الفائزة خلال عام 2011.

اختناقات مرورية في السماء

وتحت الغلاف الخارجي للطائرات سيتم دمج تقنيات مبتكرة في مجال المواد وأنظمة الدفع والتحكم. ستستخدم طائرات المستقبل سبائك جديدة من المعادن، التي لديها القدرة على "ذاكرة" شكل ما (مثل المواد التي يمكن إدخالها في الطائرات في هيكل الشكل المكاني، وإذا تشوهت، فإنها تعود إليه).

كما سيتم استخدام مواد مركبة متقدمة، بما في ذلك أنابيب الكربون النانوية، والغلاف الخارجي ذاتية الإصلاح، والمحركات الكهربائية الفعالة، وجناح ذو هندسة متغيرة ونوافذ محاكاة لركاب الطائرة.

وتشارك وكالة ناسا أيضًا في الأعمال التمهيدية على طائرات عام 2035، والتحديات التكنولوجية المرتبطة بها تلقي بظلالها على طائرات الحاضر وحتى طائرات المستقبل القريب. من بين أمور أخرى، من الممكن أن نذكر المتطلبات التالية التي صاغها موظفو ناسا: تخفيض بمقدار 71 ديسيبل في شدة الضوضاء المنبعثة من الطائرات فيما يتعلق بلوائح إدارة الطيران الأمريكية المستخدمة اليوم، وخفض 75 بالمئة من انبعاثات الملوثات إلى الجو – وخاصة أكاسيد النيتروجين – وتحسن لا يقل عن 70 بالمئة في استهلاك الوقود وكفاءة استغلاله في محركات الطائرات، مقارنة بالوضع اليوم، والتأقلم الأقصى لطائرات العالم. المستقبلية للتشغيل من المطارات الصغيرة والحضرية، بغرض تقليل "الاختناقات المرورية في الأجواء".

طائرات هادئة

الخطوة التالية في تطوير طائرات المستقبل هي تحديد التقنيات المطلوبة لبناء طائرات المستقبل، وعلى وجه الخصوص تحديد التقنيات التي تتطلب المزيد من الوقت للانتقال من المختبر إلى السماء. سيتم اكتشاف هذه التقنيات خلال عام 2011، وسيتم استثمار موارد كبيرة فيها لجعلها أرخص وأكثر سهولة في الوصول إلى صناعات الطائرات.

ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ جهود وكالة ناسا في مجال طائرة الركاب الأسرع من الصوت. وكما تذكرون فإن الولايات المتحدة حاولت (من خلال شركة "بوينغ") تطوير طائرة ركاب أسرع من الصوت لتنافس طائرة "الكونكورد" الأنجلو-فرنسية. تم إلغاء بناء الطائرة في أوائل السبعينيات، ومنذ ذلك الحين لم تعد الولايات المتحدة للمشاركة في الطيران المدني الأسرع من الصوت.

وفي اليابان، يجري تطوير طائرة ركاب أسرع من الصوت تعمل بالدفع الهيدروجيني، وليس من المستحيل أن تشمل اعتبارات ناسا وضع الولايات المتحدة كشركة رائدة في هذا المجال. لا يهم ما هي وجهة رحلتك - القفز إلى وجهة قريبة أو الطيران عبر المحيط - فإن طائرات المستقبل، التي يمكن بالفعل إلقاء نظرة على تصميمها اليوم، ستكون سريعة وفعالة واقتصادية وأكثر أمانًا من طائرات اليوم.

طال عنبار هو رئيس مركز أبحاث الفضاء، ومعهد فيشر لأبحاث الطيران والفضاء الاستراتيجية، ورئيس جمعية الفضاء الإسرائيلية.