خانه / تازه‎های صنعت هوایی و گردشگری / تازه‎های فناوری هواپیمایی

تازه‎های فناوری هواپیمایی

آکادمی فرانگر در این مقاله تازه‎های صنعت هوایی و هواپیماهای مسافربری که در سال‎های اخیر طراحی و ساخته شده‎اند را معرفی کرده‎است. خواندن این مقاله و اطلاع ازاین‎ طرح‎ها و هواپیماها برای هر مسافر هوایی و یا افراد مشغول در حوزه صنعت هوایی وگردشگری خالی از لطف نیست.

برنامه ریزی برای ساخت هواپیمای تجاری مافوق صوت اما کم‌صدا

هواپیمافوق-صوتبعد از تجربه ساخت هواپیمای کنکورد اکنون باز هم شرکت‎های معتبر هواپیماسازی به دنبال تولید و ساخت هواپیماهای عظیم مافوق صوت اما کم صدا هستند. پیش از ساخت این هواپیما صنعت هواپیماسازی دو تجربه طولانی اما ناموفق را پشت سر گذاشته است؛ هواپیمای کنکورد، از دنیای غرب و هواپیمای توپولف ۱۴۴ساخت شوروی سابق. کنکورد در کنار توپولف ۱۴۴ هواپیماهای مسافربری مافوق صوتی بودند که در قرن بیستم پرواز می‎کردند و به دلایل مختلف کنار گذاشته شدند. کنکورد که محصول مشترک فرانسه و بریتانیا بود، اولین پرواز خود را در سال ۱۹۶۹ شروع کرد و در بیست و چهارم اکتبر ۲۰۰۳ آخرین پرواز خود را انجام داد و برای همیشه بازنشسته شد و سر از موزه ها در آورد.

این هواپیمای غول پیکر توانایی پرواز با دوبرابر سرعت صوت با چهار موتور بسیار قدرتمند توربوجت اما با مصرف سوخت بالا و پس‌سوز و بال‎هایی مثلثی‌ شکل برای غلبه بر جریان شدید هوا در سرعت مافوق صوت داشت. هواپيماي كنكورد ایرفرانس پرواز ۴۵۹۰ اعزامی از پاريس به نيويورك، در ۲۵ ژوييه سال ۲۰۰۰، زمانی که می‎خواست از باند تک آف کند، با شئی‎ای که روی باند بود برخورد کرد که همین امر باعث شد لاستيك آن بترکد و مخزن سوخت آن منفجر شود، آتش سوزي ناشی از این انفجار سمت چپ هواپيما را دچار مشکل می‎کند و پس از ۹۰ ثانيه پرواز، كنكورد سقوط مي‎كند و۱۰۹  سرنشين آن كشته مي‎شوند.

هواپیمای-کنکوردپس از این حادثه کارشناسان یک مشکل فنی در طراحی موتور کنکورد پیدا کردند که برطرف کردن آن به لحاظ اقتصادی مقرون به‎صرفه نبود. برای همین در سال ۲۰۰۳ تصمیم گرفته شد که این هواپیما که زمانی مظهر برگی و عظمت دنیای غرب در برابر دنیای شرق بود و در رقابت‎های هوایی بین اروپا و شوروی پیشتاز بود، برای همیشه بازنشسته شود. بر اساس قوانین و مقررات ایالات متحده پرواز هواپیماهای تجاری و مسافربری اندازه‌ی سرعت صوت یا مافوق آن ممنوع است.

در مورد کنکورد، پرواز این هواپیما در مناطقی انجام می‎شد که مقررات مربوط به پرواز برابر با سرعت صوت وجود نداشت، نظیر فرودگاه نیویورک. به‎همین دلیل مسیرهای پروازی کنکورد بیشتر بر روی اقیانوس‌ها بود.

اکنون بعد از گذشت ۱۵ سال از بازنشستگی کنکورد، چندین شرکت  قصد دارند که دوباره هواپیماهای مافوق صوت را تولید و مشکلات آن را رفع کنند اما در این مسیر صدای بالا و خارج از استاندارد این هواپیماها مانعی بر سر راه این شرکت‎ها است.

ناسا با همکاری شرکت لاکهید مارتین یکی از سازمان‎هایی است که به دنبال ساخت هواپیماهای مافوق صوت تجاری است و قصد دارد یک هواپیمای مافوق صوت کم صدا با نام QueSST را تا سال ۲۰۲۱ بسازد. در صورت موفقیت ناسا در ساخت این هواپیما، حمل‌ و‌ نقل هوایی در جهان دچار تحول خواهد شد.

بر این اساس ناسا با شرکت لاکهید مارتین یک قرار داد ۲۴۷ میلیون دلاری بسته است و لاکهید مارتین برای ساخت این هواپیما برنامه ریزی کرده است. طبق این برنامه ریزی تا سال ۲۰۲۱،این هواپیما طراحی می‌شود، یک سال بعد تست‎های زمینی بر روی انجام می‎شود و در صورت موفقیت‌آمیز بودن آن، اولین پرواز آزمایشی این هواپیما در سال ۲۰۲۵ عملیاتی می‎شود. محصول نهایی این سرمایه گذاری هواپیمای مافوق صوتی است که هنگام پرواز آن برای ساکنین محلی آلودگی صوتی و مزاحمت نداشته باشد و امکان پرواز تجاری در همه جای دنیا را داشته باشد؛ به‌همین دلیل مهندسان طراحی خاصی را در بدنه این نوع هواپیماها انجام می دهند.

مهندسان در آزمایش‎های خود متوجه شدند که با طراحی نوک و بدنه هواپیما، ورودی‌های موتور و نوع بال‌ها، می‎توان صدای بالای هواپیماهای مافوق صوت را کاهش داد. برای این هواپیماها ۲۸ مترطول و  ۹متر عرض در نظر گرفته شده است.

گفتنی است که بیشتر کشورها به خاطر تولید صدای بالا، به هواپیماهای مسافربری با سرعت بالای سرعت صوت، مجوز تردد نمی‌دهند اما شرکت‌های هوا و فضا برای حل این مشکل دست به کار شده‎اند و مشغول انجام آزمایش‌های گوناگون هستند. به عنوان مثال، ناسا برنامه‎ای را در قالب «طرح ایکس» برای تولید هواپیماهای مافوق صوت طراحی کرده است.

هواپیمای-مافوق-صوتهواپیماهای ایکس مجموعه ای از راکت‎ها، هلیکوپترها و هواپیماهایی هستند که هدف از ساخت آن‎ها ارزیابی فناوری‌های جدید است. هواپیماهای طرح ایکس به پیشرفت صنعت هوا-فضا کمک‎های قابل توجهی کرده است.

در آزمایش این نوع هواپیماها «ایکس یک» توانست دیوار صوتی را بشکند و «ایکس دو» رکورد سرعت سه برابر صوت را شکست؛ سرعتی که برای بیشتر هواپیماهای جنگنده قابل دسترسی نیست.

در این میان، هواپیمایی که دارای بالاترین رکورد سرعت در یک هواپیمای با سرنشین است، هواپیمای «ایکس۱۵» با سرعت ۷۲۷۴ کیلومتر در ساعت  می‎باشد. در پروژه «ایکس-۴۳» که ناسا آن را در سال ۲۰۰۱ با موفقیت آزمایش کرد، سرعت ۸۰۵۰ کیلومتر در ساعت یعنی ۷ برابر سرعت صوت هم به‎دست آمد. 

ایرباس به‎دنبال ساخت هواپیمای برقی

هواپیمای-برقی-ایرباسچند سالی است که ساخت خودروهای برقی و استفاده از آن در کشورهای پیشرفته شروع شده است؛ این موضوع ذهن دانشمندان را هم به خود مشغول کرده است که آیا می‎توان نظیر خودروهای برقی، هواپیمای برقی هم ساخت؟

چالشی که الان سر راه این دانشمندان قرار دارد مقدار مسافت کم طی شده توسط موتورهای برقی به‌دلیل شارژ و یا اتمام باتری‌ها است. در هواپیما تمام شدن باتری در آسمان یعنی سقوط؛ از این‎رو، ایرباس با روش هیبریدی به‎دنبال برقی‌کردن هواپیماها است. در ابتدای کار، ایرباس هواپیمایی مانند هواپیمای بی‌ای‌ئی ۱۴۶ که یک هواپیمای مسافربری ۴ موتوره با ظرفیت ۱۰۰ مسافر است، می‎سازد که در آن از یک موتور برقی و سه موتور توربینی استفاده خواهد شد. کار موتورهای توربینی شارژ باتری هواپیما برای موتور چهارم برقی است و در مرحله بعد در صورت موفقیت آمیز بودن طرح دو موتور از چهار موتور برقی خواهند شد.

ایرباس در نظر دارد با همکاری زیمنس و رولز رویس که در زمینه موتورهای برقی بزرگ و ساخت موتور هواپیما تخصص دارند، یک هواپیمای هیبریدی به نام «E-Fan X» با موتور‌های برقی دو مگاواتی زیمنس تولید کند که تا سال ۲۰۲۰ آن را به پرواز درخواهد آورد. البته در ابتدا برای ارتفاع گرفتن این هواپیما از سوخت جت استفاده می‎شود و برد پروازی آن حدود ۱۰۰۰ کیلومتر است. دراین پروژه، رولزرویس موتور توربوفن و قطعات جانبی آن را تولید می‎کند، زیمنس کار تامین موتورهای الکتریکی و قطعات الکترونیکی را برعهده دارد و ایرباس، سیستم‎های ناوبری و باتری‌ها را تامین می‎کند.

پروژه بعدی ایرباس کاهش میزان آلایندگی دی‌اکسید کربن و میزان آلایندگی صوتی هواپیماهای خود به ترتیب به میزان ۷۵ درصد و ۶۵ درصد تا سال ۲۰۵۰ میلادی است.

 ایرباس ۳۳۰ نئو رقیب بوئینگ ۷۸۷

ایرباس-A320-نئوایرباس از جدید‌ترین مدل خود، ۳۳۰ نئو سری ۹۰۰، که رقیب چالشی برای بوئینگ ۷۸۷ در جهان است، رونمائی کرد. بوئینگ ۷۸۷ یا دریم لاینر به دلیل قدرت مانور بالا و مصرف بنزین و آلودگی کم، برگ برنده بوئینگ آمریکا در بازار‌های هوایی است. اکنون ایرباس در مقابل این برگ برنده بوئینگ، نسل جدیدی از هواپیمای خانواده‌ ۳۳۰ که در مصرف سوخت ۱۴ درصد نسبت به نسل پیشین آن صرفه جویی دارد و با موتورهای رولزرویس توسعه یافته، را به بازار معرفی کرد. عملکرد بهتر این هواپیما در زمان پرواز به دلیل تغییر در بالچه‌های انتهای بال‌ اصلی و بهبود کشیدگی بال‌ها هست. این هواپیمای ۶۳ متری با ظرفیت ۲۸۷ مسافر و با حداکثر سرعت ۰٫۸۶ ماخ (سرعت صوت)، برد پروازی ۱۳ هزار کیلومتری دارد.

اولین هواپیمای برقی عمود پرواز

هواپیمای-عمودپرواز-برقیمهندسان یک شرکت آلمانی موفق به ساخت یک هواپیما عمود پرواز برقی با توانایی حمل دو نفر سرنشین شدند که نشست و برخاست آن به حالت عمودی است. شرکت لیلیوم آلمان امیدوار است که در آینده‎ای نه چندان دور، این هواپیما وارد بازار تاکسی‌های هوایی شود زیرا هدف از ساخت این هواپیما استفاده از آن برای حمل نقل در شهرها است. ۳۶ موتور الکتریکی کوچک که ۲۴ عدد از آن‎ها روی بال هواپیما و ۱۲ عدد در جلوی هواپیما تعبیه شده‎اند، نیروی لازم برای پرواز این هواپیما را تامین می‎کنند.

تعداد زیاد موتورها برای افزایش امنیت این هواپیما است، زیرا این هواپیما قادر است علی‎رغم خاموشی چند موتور باز هم به مسیر خود ادامه دهد. با هر بار شارژ باتری‎ها، این هواپیما با سرعت ۳۰۰کیلومتر در ساعت مسافتی ۳۰۰ کیلومتری را طی می‎کند. برای کاهش وزن هواپیما و افزایش مقاومت بدنه، از فیبرکربن در ساخت این هواپیمای عمود پرواز  استفاده شده است.

پروژه بعدی این شرکت طراحی و تولید هواپیمایی برقی و عمودپرواز با ۵ سرنشین به عنوان یک تاکسی هوایی است. این تاکسی هوایی یک مسیر ترافیکی شهری که با خودرو ظرف مدت ۵۵ دقیقه طی می‌شود را می‌تواند در مدت ۵ دقیقه طی کند. هزینه سفر با این تاکسی هوایی در یک مسیر ۲۰ کیلومتری ۳۰ دلار است که با بهبود فناوری به ۱۳ دلار نیز کاهش می‎یابد. بررسی‎های شرکت لیلیوم نشان می‎دهد تعداد خودروها در جهان در سال ۲۰۳۵، ۲ میلیارد دستگاه خواهد شد و ترافیک‌های شهری نیز افزایش زیادی خواهد داشت. به این ترتیب شرایط رهایی از ترافیک با وسایل پرنده فراهم می‎شود.

بر این اساس، شرکت‎های مختلف با آینده نگری در حال طراحی خودروهای پرنده هستند که یکی از معروف‌ترین این طرح‌ها خودروی پرنده ایرباس می‎باشد. خودروی پرنده که «پاپ‌آپ» نام گرفته است، به‎طور مشترک توسط  ایرباس و  ایتال دیزاین ساخته می‎شود و  متشکل از یک کابین ماژولار دو نفره و یک بخش زمینی است. این خودروی پرنده مانند یک خودرو است و در زمان اوج ترافیک به صورت عمودی باند شده . پرواز می‎کند. با این طرح‎ها حمل و نقل در شهرها چهره جدیدی به خود می‎گیرد و خودروهای پرنده و هواپیماهای عمود پرواز هم بخشی از خیابان‎های شهرها را به خود اختصاص خواهند داد.خودروی-پرنده-ایرباس

پرواز ایرباس A350-1000

ایرباس-مدل-A350-1000پیشرفته‌ترین مدل ایرباس تحت عنوان «ایرباس ۳۵۰ سری هزار» به بازار عرضه شد.  A350-1000 که بزرگترین هواپیمای دو موتوره‌ تولید ایرباس است، با بردی ۱۵ هزار کیلومتری توان پروازی بدون توقف بین قاره‎ای را هم دارد. این ایرباس جدید به منظور رقابت با بوئینگ ۷۷۷ تولید شده و ۳۰ تن وزن کمتر با مصرف سوخت ۲۵ درصد کمتر را دارد. در ساخت بدنه هواپیمای ایرباس A350 که تولید آن از سال ۲۰۰۶ آغاز شده، به‌جای آلیاژهای آلومینیوم سبک، از پلیمر تقویت شده با فیبر کربن، استفاده شده است.

سری‎های قبلی این هواپیما در سری‎های A350-900 و A350-800 رقیبی برای بوئینگ ۷۸۷ بودند، اما A350-1000 ایرباس  برای رقابت با بوئینگ ۷۷۷ ساخته شده است. در سال‎های پیش، ایرباس ۶۰۰-۳۴۰ با چهار موتور پرمصرف با بوئینگ ۷۷۷ با دو موتور پر قدرت در رقابت بود که در این رقابت ایرباس ۳۴۰ از رقیب خود شکست خورد و تولیدش متوقف شد، چرا که بوئینگ ۷۷۷ در بعد فنی و تکنولوژی، هزینه تعمیرات و مصرف سوخت برتری قابل ملاحظه‎ای در مقیاسه با ایرباس ۳۴۰ دارد.

همچنین بیشتر ایرلاین‎های جهان برای پروازهای دوربرد خود هواپیمای بوئینگ ۷۷۷ را ترجیح می‎دهند زیرا این بوئینگ برد پروازی ۱۷ هزار کیلومتری را هم پوشش می‎دهد، اما  ایرباس درصدد است که با عرضه مدل ۳۵۰ سری هزار به بازار، رقیب خود را از بازار رقابت کنار بگذارد و با گسترش فروش آن سهمی ۵۰ درصدی از بازار هواپیماهای پهن‌پیکر را کسب کند.  ایرباس فعلا ۱۹۵ سفارش قطعی برای تولید A350-1000 گرفته است.

 تاکسی‌ هوایی ایرباس

شرکت ایرباس با تاکسی‌های هوایی خود یعنی «ایرباس شهری» به دنبال ارائه راهی برای گریز از مسیر‌های پرترافیک و سریع‎تر رسیدن به مقصد است. «ایرباس شهری» برای حمل مسافر در شهرها به‌صورت خودران طراحی شده است. به همین منظور، شرکت ایرباس با تاکسی‌های اینترنتی نظیر سرویس‎های اوبر وارد مذاکره شده تا اوبر ضمن همکاری با ایرباس خدمات تاکسی هوایی خود را هم به مسافران عرضه نماید. ایرباس شهری یک هواپیمای عمود پرواز الکتریکی با موتورهای برقی ۱۰۰ کیلوواتی است که با بهره گیری از ۸ پروانه  قابلیت حمل ۴ سرنشین با سرعت ۱۲۰ کیلومتر در ساعت را دارد.

تاکسی-هوایی-ایرباس

در زمینه طراحی خودروهای پرنده، ایرباس تنها شرکت فعال این حوزه نیست و برخی از  شهر‌های بزرگ جهان هم بدنبال این ایده هستند. به عنوان مثال، دبی چندی پیش یک تاکسی هوایی را با موفقیت به پرواز در آورد. این تاکسی بدون مسافر ۲۰۰ متر از زمین ارتفاع گرفت و ۵ دقیقه پرواز کرد. غیر از ایرباس شرکت‌های چینی و آمریکایی نیز به دنبال ساخت تاکسی‌های هوایی هستند.

در کنار این تاکسی‎های پرنده، طرح ساخت خودروهای پرنده در صنایع خودرو سازی مطرح و دنبال می‎شود. یکی از این طرح ها با نام «ایروموبیل» در کشور اسلوواکی ساخته شده و پیش فروش آن شروع شده است. «ایروموبیل» قادر است که از  باند فرودگاه بلند شود و با طی کردن یک مسافت ۷۵۰ کیلومتری پس از برخواست، فرود آمده و بال خود را جمع کند و در خیابان تردد کند.

نیروی پیشرانه‌ این خودرو از یک موتور چهار سلیندر دو لیتری بنزین که با استفاده از توربو شارژ حدود ۳۰۰ اسب بخار قدرت تولید می‎کند، تامین می‎شود. این موتور که در عقب خودرو قرار دارد، ملخی را برای پرواز به حرکت در می‎آورد. این ملخ به همراه بال فقط در زمان پرواز باز می‎شود. نیروی محرک خودرو در روی زمین و جاده‎ها یک موتور الکتریکی با قدرت ۱۱۰ اسب بخار است که در جلوی خودرو تعبیه شده است.

سرعت «ایروموبیل» روی زمین ۱۶۰ کیلومتر در ساعت و در زمان پرواز ۳۶۰ کیلومتر در ساعت می‎باشد. باطری خودرو در زمان پرواز به وسیله گیرنده‎های خورشیدی که بر روی بال‎های خودرو نصب شده‎اند، شارژ می‎شود تا برای حرکت خودرو در روی زمین انرژی داشته باشند.

ایروموبیل

«ایروموبیل» خودرویی دو نفره با ظرفیت بار ۲۴۰کیلوگرم است که ظرف مدت ۳ دقیقه از خودرو به هواپیما و از هواپیما به خودرو تغییر وضعیت می‎دهد. برای افزایش امنیت این خودرو شاسی آن یک تکه تعبیه شده و همچنین برای امنیت بیشتر سرنشینان در زمان زمان پرواز، یک چترنجات در نظر گرفته شده است.

در فاز اول تولید «ایروموبیل»، ۵۰۰ دستگاه در سال از این نوع خودرو پرنده با قیمت ۱.۳ تا ۱.۶ میلیون دلار به بازار عرضه می‎شود، البته شرط لازم برای رانندگی با «ایروموبیل»داشتن گواهی نامه رانندگی و گواهی نامه پرواز است.

جابه‎جایی مسافران هواپیما به صورت ایستاده

یک شرکت هواپیمایی روسی از زیرمجموعه‎های آئروفلوت در صدد است تا مسافران پروازهای شرکت خود را با استفاده از فناوری‎های نوین به‎صورت ایستاده جابجا نماید تا از این طریق درآمد خود را هم افزایش دهد.

بر این اساس شرکت پابیدا بخش ویژه‎ای در  هواپیماهای خود طراحی خواهد کرد که در آن صندلی‎های ایستادنی که از نظر ایمنی هم مورد تائید هستند جایگزین صندلی‎های معمولی می‎شود. با اجرایی شدن این طرح امکان افزایش ۲۰ درصدی مسافران هواپیماها فراهم می‎شود.

ساخت هواپیماهای بدون پنجره

هواپیمای-بدون-پنجرهکارشناسان صنعت هواپیماسازی مدت هاست که به فکر کاهش مصرف سوخت هواپیماها و پائین آوردن هزینه پرواز هستند و راه‎های مختلفی را آزمایش می‎کنند. یکی از این راه‎ها حذف پنجره از بدنه هواپیماها و کار گذاشتن پنجره مجازی یا صفحه نمایش هست.

در ابتدای آغاز سفرهای هوایی پنجره‎های هواپیماها بسیار بزرگ و دلباز بودند اما رفته رفته هم به دلایل امنیتی و هم به دلیل کاهش مصرف سوخت کوچک‎تر شدند، اما به دلیل علاقه مسافران به تماشای منظره بیرون هواپیما، پنجره‎ها حذف نشدند. با این حال مهندسان معتقدند که حذف پنجره  باعث می‎شود که هواپیما سبک‎تر شده و سریع‎تر پرواز کند، در نتیجه سوخت کمتری هم مصرف می‎کند. هرچقدر وزن هواپیما کم‎تر باشد، مصرف سوخت آن هم کمتر می‎شود و بالعکس. از طرف دیگر ساختار هواپیما را مستحکم‎تر کرده و در هنگام سوانح هوایی آسیب کمتری به هواپیما می‎زند.

حذف پنجره از هواپیما اگرچه مزایا و منافعی برای ایرلاین‎ها ایجاد می‎کند، اما باعث نگرانی مسافران هم می‎شود، چرا که سرنشینان و خدمه پرواز با نظارت بر بیرون هواپیما می‎توانند در مواقع اورژانسی وضعیت را ارزیابی کرده و نواقصی همچون آتش سوزی در بال هواپیما یا موتور را در اسرع وقت به خلبان اطلاع دهند.

هواپیمای-بدون-پنجره

اولین ایرلاینی هم که قرار است در هواپیماهای خود از این طرح نوین استفاده کند، شرکت هواپیمایی امارات است که به زودی در ناوگان هوایی خود هواپیماهای بدون پنجره را وارد می‎کند. در ابتدا برای اجرایی شدن این طرح در قسمت فرست کلاس هواپیما از صفحه نمایش به جای پنجره استفاده می‎شود تا واکنش مسافران بررسی شود و همچنین حوصله مسافران در زمان پرواز سر نرود.

درباره تیم محتوای آکادمی فرانگر

بیشتر بخوانید

Couchsurfing

Couchsurfing – سفر در قرن ۲۱ همانند سعدی

مسافرت ماجراجویانه و ارزان، عملی است اگر شکل و شمایل کار را در نظر نگیرید، …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *