6 دقیقه
هواپیماهای مسافربری ممکن است از پشت پنجره ترمینال همگی تا حد زیادی آشنا به نظر برسند، اما این به آن معنا نیست که مهندسان هوافضا تلاش برای بازآفرینی بال هواپیما را کنار گذاشتهاند. بوئینگ و ناسا بهتازگی یکی از جذابترین ایدههای خود را یک گام جلوتر بردهاند و دور تازهای از آزمایش تونل باد را روی یک مفهوم بال نسل آینده تکمیل کردهاند؛ مفهومی که شاید در نهایت شیوه پرواز جتهای مسافربری و میزان مصرف سوخت آنها را تغییر دهد.
این مفهوم «بال مهاربندیشده با سازه خرپایی» نام دارد. در نگاه اول، هنوز شبیه همان چیدمان کلاسیکی است که مردم از یک هواپیمای تجاری انتظار دارند: بدنهای کشیده با بالهایی که از دو طرف آن امتداد پیدا کردهاند. اما اگر دقیقتر نگاه کنید، تفاوت آشکار میشود. بالها باریکتر هستند و با مهاربندهای مورب به بدنه هواپیما متصل میشوند. این پیوندهای سازهای اضافی طوری طراحی شدهاند که به بال کمک کنند بارها را کارآمدتر تحمل کند و در عین حال مزیتهای آیرودینامیکی ایجاد کند؛ مزیتهایی که دستیابی به آنها با طراحیهای متعارف دشوار است.
اهمیت این موضوع از آنجاست که نیروی برآی بیشتر و پسا یا مقاومت کمتر، هدف طلایی طراحی مدرن هواپیما به شمار میآید. اگر مهندسان بتوانند بالی بسازند که نیروی برآ را با کارایی بالاتر تولید کند، یک جت آینده میتواند در مراحل کلیدی پرواز سوخت کمتری مصرف کند. در صنعتی که همزمان برای کاهش انتشار آلایندهها و پایین آوردن هزینههای عملیاتی زیر فشار فزاینده قرار دارد، حتی بهبودهای محدود هم میتوانند در مقیاس ناوگانهای کامل اثرگذار باشند. یک جهش بزرگتر اما میتواند معنای کاملا متفاوتی داشته باشد.
فرم آشنای جت، بازطراحیشده با ایدهای جسورانه
این دور جدید آزمایشها در فارنبورو انگلستان و در تاسیسات شرکت کیونتیک انجام شد؛ جایی که بوئینگ و ناسا از مدلی موسوم به نیمدهانه استفاده کردند. به زبان ساده، یعنی نیمی از یک هواپیما. این یک روش استاندارد برای بررسی جریان هوا و نیروهای سازهای در محیطی کنترلشده است، بدون آنکه به نمونه اولیه در مقیاس کامل نیاز باشد.
این مدل بههیچوجه ساده و ابتدایی نبود. مهندسان آن را به سامانههایی مجهز کردند که امکان شبیهسازی ابزارهای افزایش نیروی برآ و سطوح کنترلی متحرک، از جمله اسلتها و فلپها را فراهم میکرد. به این ترتیب، پژوهشگران توانستند سناریوهای حساس سرعت پایین مانند برخاست و فرود را شبیهسازی کنند، نه فقط شرایط یکنواخت پرواز کروز را. این لحظهها اهمیت ویژهای دارند، زیرا نیازهای بسیار متفاوتی را به بال تحمیل میکنند و هر طراحی واقعی باید در کل محدوده پروازی عملکرد مطلوبی داشته باشد، نه فقط در شرایط ایدهآل.
خود بال مهاربندیشده با سازه خرپایی یک طرح ناگهانی و یکشبه نیست. ریشههای آن به برنامه پژوهشی «سوگار» بوئینگ بازمیگردد؛ نامی که کوتاهشده «پژوهش هواپیمای فوق سبز فروصوت» است. این برنامه بلندمدت با هدف بررسی طراحیهای پاکتر و کارآمدتر برای هواپیماهای دوره ۲۰۳۰ تا ۲۰۳۵ دنبال میشود. به بیان دیگر، این پروژه بخشی از تلاشی بسیار بزرگتر برای بازاندیشی آینده هوانوردی تجاری است، بدون آنکه واقعیتهای عملی حملونقل مسافری نادیده گرفته شود.
با این حال، مسیر پروژه تا حدی تغییر کرده است. بوئینگ و ناسا پیشتر تبدیل یک هواپیمای امدی ۹۰ را بهعنوان هواپیمای پژوهشی بررسی میکردند تا این مفهوم را از مرحله مدلها فراتر ببرند و وارد آزمایش پروازی کنند. این طرح در بهار ۲۰۲۵ متوقف شد، پس از آنکه بوئینگ به دلایلی که عمومی اعلام نشد از این تلاش فاصله گرفت. با این وجود، برنامه پژوهشی گستردهتر همچنان کاملا زنده است و نتایج این آزمایشهای تونل باد نشان میدهد که ایده کنار گذاشته نشده است.
در حال حاضر، هر دو تیم هنوز در حال تحلیل دادهها هستند، بنابراین ارقام قطعی عملکرد منتشر نشده است. با این حال، ناسا پیشتر اعلام کرده که این مفهوم به اندازهای امیدوارکننده به نظر میرسد که بتواند از ایده کاهش مصرف سوخت در هواپیماهای آینده پشتیبانی کند. این بیان محتاطانه در واقع یعنی نشانههای اولیه مثبت است، حتی اگر هنوز هیچکس آماده نباشد وعده یک انقلاب فوری بدهد.
با این همه، «انقلاب» دقیقا همان واژهای است که بر فراز این پروژه سایه انداخته است. ناسا گفته است که برای هواپیمایی در کلاس اندازه یک جت مسافربری، بال مهاربندیشده با سازه خرپایی یک بازطراحی چشمگیر محسوب میشود. این ارزیابی منطقی به نظر میرسد. هوانوردی تجاری به دلایل موجه معمولا آهسته حرکت میکند. ایمنی، صدور گواهینامهها، سازگاری با فرودگاهها، تعمیر و نگهداری و اقتصاد خطوط هوایی همگی باعث میشوند عبور دادن تغییرات بنیادین از مسیر اجرا کار آسانی نباشد.
پس نه، بعید است مسافران به این زودی سوار هواپیماهای مسافربری با بال مهاربندیشده شوند. اما همین نکته است که آزمایشهایی از این دست را جذاب میکند. آنها نشان میدهند صنعت هوانوردی شرطهای بلندمدت خود را کجا قرار داده است. سوخت پایدار هوانوردی بخش زیادی از توجه عمومی را به خود جلب میکند. هواپیماهای برقی تیتر رسانهها میشوند. هیدروژن همچنان بحثبرانگیز است. اما در سکوت، طراحی بال هواپیما ممکن است به یکی از مهمترین میدانهای رقابت برای ساخت هواپیماهای مسافربری آینده، پاکتر و کارآمدتر تبدیل شود.
گاهی بزرگترین تحول در هوانوردی از پاره کردن کل نقشه اولیه به دست نمیآید. این تحول زمانی رخ میدهد که ظاهر آشنای هواپیما حفظ شود، اما همان بخشی تغییر کند که پس از جدا شدن از باند، کار اصلی را انجام میدهد.
نظرات
آسمانچرخ
ظاهرِ آشنا بمونه ولی عملکرد فرق کنه، همینکه بتونه سوخت کمتر مصرف کنه تاثیرش روی ناوگان بزرگه؛ منتظر نتایج عملی میمونم
سامان
ایده خوبیه ولی همیشه مشکل گواهینامه و سازگاری با فرودگاهه، نگهداری و تعمیرات رو هم دست کم نگیرن، زود خوشحال نشیم
لابکور
خیلی سوال دارم؛ دادهها کی منتشر میشن؟ ارقام قطعی، آزمونهای سرعت پایین، جزئیات کنترلی… بدون عدد و رقم حرف زیاده
دیتاویو
وای، یعنی واقعا این بالها میتونن مصرف سوختو اینقدر کم کنن؟ اگر درست باشه یه انقلاب تو پروازهاست...
ارسال نظر