طراحی هواپیما و کاهش مصرف سوخت

افزایش روزافزون جمعیت و بالا رفتن تقاضای سفر در کشور موجب رشد مصرف سوخت در بخشهای مختلف حمل ونقل از جمله حمل ونقل هوایی شده است.

کد خبر: ۶۳۸۴۰

از این رو توجه و لزوم یافتن راهکارهایی جهت کاهش خسارات مصرف سوخت در این بخش یک ضرورت است.
براساس تحقیقات به عمل آمده ، با توجه به تاثیرات مستقیم پارامترهای اصلی طراحی هواپیما بر میزان مصرف سوخت ، بررسی نقش تکنولوژی طراحی هواپیما در کاهش مصرف سوخت بسیار اهمیت دارد.
براساس بررسی های انجام شده در این تحقیقات ، استفاده از هواپیمای توربو پراپ در مسیرهای کوتاه و بکارگیری فناوری پیشرفته موتور به عنوان عوامل مهم در کاهش مصرف سوخت هواپیما هستند. به عنوان نمونه ، در صورت استفاده از هواپیمای توربوپراپ فقط در مسیر تهران - اصفهان و بالعکس ، صرفه جویی معادل 10 میلیارد ریال در سال از محل کاهش مصرف سوخت حاصل می شود.
از جمله پارامترهای اصلی در طراحی هواپیما، برد پروازی ، وزن کل برخاست ، وزن بار حمل شده ، نیروی رانش ، بارگذاری بال ، ارتفاع پروازی ، مصرف سوخت ویژه موتور و سرعت سیر است. به طوری که بروز تغییرات در هر یک از این پارامترها می تواند موجب اختلافات بسیاری در عملکرد هواپیما شود.
هواپیماهای تجاری امروزه به طور کلی با سه نوع موتور ساخته می شوند ، موتورهای توربوپراپ ، توربوفن و توربو جت. اصولا موتورهای توربوپراپ دارای مصرف سوخت کمتری به ازای تولید «تراست» یکسان نسبت به 2 نوع موتور دیگر دارند ، همچنین موتورهای توربوفن نیز مصرف سوخت کمتری نسبت به موتورهای توربوجت دارند. البته در مقابل موتورهای توربوفن و توربوجت قابلیت تولید تراستهای بالاتر و پرواز در ارتفاع و سرعتهای بیشتر را نیز دارند.
در این رابطه نباید از صدای تولید شده توسط موتورهای توربوپراپ در مقایسه با موتورهای توربوجت و توربوفن صرفنظر کرد. امروزه به دلیل اهمیت کاهش مدت زمان پرواز و راحتی مسافرین ، مسافرت با هواپیماهای جت ترجیح داده می شود. بر اساس بررسی های انجام شده برای مسیرهای هوایی داخلی ، طول مسیر متوسط پروازهای داخلی کشور کمتر از 500 ناتیکال مایل معادل حدود یک ساعت پرواز است و در چنین فواصلی اصولا سرعت هواپیما نقش تعیین کننده ای را در انتخاب نوع موتور بازی نمی کند زیرا هواپیما مدت زمان طولانی را در حالت کروز نخواهد گذراند. بنابراین به طور منطقی انتخاب موتورهای توربوپراپ بهینه ترین انتخاب از نظر مصرف سوخت و هزینه های دیگر خواهد بود. در ناوگان هوایی کشور ما ، تنها کمتر از 20 درصد هواپیماهای ناوگان هوایی یعنی کمتر از 10 درصد صندلیهای موجود از نوع توربوپراپ هستند.
بنابراین اصولا ناوگان هوایی کشور در پروازهای داخلی باید از موتورهای مناسبتری استفاده کند ، تا مصرف سوخت در این بخش کاهش یابد. علاوه بر نوع موتور ، عوامل دیگری از جمله مشخصات ماموریت مثل ارتفاع پرواز ، تعداد صندلی ، طول باند و غیره به روی کارآیی کلی هواپیما از نظر مصرف سوخت تاثیر می گذارند.
در صورتی که بخواهیم مجموعه این عوامل را در نظر بگیریم و ارزیابی کلی در رابطه با این هواپیماها داشته باشیم ، می توان میزان مصرف سوخت به ازای جابجایی یک صندلی در طی مسافت یک ناتیکال مایل را در حالت کروز و شرایط استاندارد ، بدست آورد و مقایسه کرد تا حالت ایده آل بدست آید.
بر اساس این تحقیقات ، استفاده از هواپیماهای متوسط و دوربرد در مسافتهای کوتاه آنگونه که گفته شد، می تواند منجر به افزایش مصرف سوخت مصرفی به ازای هر صندلی تا حدود 1.5 برابر شود.
بنابراین نتیجه گیری حاصله آن است که استفاده از هواپیماهای مناسب می تواند مصرف سوخت را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش دهد که در صورت نداشتن امکان طراحی قویتر و مدرنتر ، توجه به تکنولوژی موتور به عنوان یکی از عوامل مهم در مصرف سوخت هواپیما حائز اهمیت است.