پوست‌اندازی در‌ صنعت هوانوردی

غول این روزهای آسمان بسیاری از کشورهای جهان یعنی ایرباس A380 با ظرفیت حداکثر 853 مسافر یا هواپیمای دلفینی ایرباس A300-600ST که آن‌قدر بزرگ است که حجیم‌ترین محموله‌ها و قطعات فضاپیماها را با آن جابجا می‌کنند نشان روشنی از توسعه توانمندی بشر در دستیابی به افق‌های تازه صنعت هوانوردی است. اما بزودی این غول‌ها هم کنار گذاشته خواهد شد. اگر همه چیز همان‌طور که طراح آینده نگر اسپانیایی تصور می‌کند پیش رود هواپیمای غول پیکری با الهام گرفتن از بزرگ‌ترین جانور دنیا یعنی وال ساخته می‌شود تا داستان هیجان انگیزساخت هواپیماهای ماورای تصور همچنان ادامه داشته باشد.

بزرگ‌تر و باز هم بزرگ‌تر

هواپیماها به مراتب بزرگ‌تر از گذشته شده است تا در هر بار پرواز مسافران و محموله‌های بیشتری را جابه‌جا کنند و البته این فرآیند با کاهش بهای بلیت نیز همراه است. حالا این پرسش مطرح می‌شود که آیا هواپیمایی با ساختاری فراتر از تصور می‌تواند سبک رایج پرواز را متحول کند؟ گرچه نزدیک به هفت سال از نخستین پرواز ایرباس A380 به عنوان غول پیکرترین هواپیمای جهان می‌گذرد، اما شنیدن نام و دیدن تصاویر این سازه عظیم همچنان ضربان قلب را بالا می‌برد، هواپیمایی که بین 500 تا 853 مسافر ظرفیت دارد. اما این غول دوست داشتنی هم وقتی پای هواپیماهای وال شکل به آسمان برسد در ردیف هواپیماهای متوسط قرار خواهد گرفت.

اسکار واینالز، طراح شناخته شده اسپانیایی است که طرح مفهومی‌ هواپیمایی به نام AWWA Sky Whale را به دنیا معرفی کرده است. بارزترین ویژگی این سازه هوانوردی ساختار آن است که همان‌طور که از نامش پیداست با الهام گرفتن از آناتومی‌ بدن وال طراحی شده است. هواپیما که در سه طبقه خلاصه شده دقیقا نمایشی هنرمندانه از تلفیق ماهی عظیم‌الجثه مناطق حاره‌ای یا همان وال معروف و شاتل فضایی بازنشسته ناسا است. اکنون که فقط نمایی از این غول هوانوردی رونمایی شده همچنان باید با تردید پرسش‌هایی از این دست را مطرح کرد: آیا این هواپیمای غول پیکر نمایشی از آینده صنعت هوانوردی است؟

در دنیای هوانوردی «بزرگ‌تر» به معنای «بهتر» است. پیشتر چنین واقعیتی با طراحی و ساخت جت 707 بوئینگ به اثبات رسیده بود؛ هواپیمایی که طی دهه‌های 60 تا 80 میلادی از حیث سرعت و ظرفیت حمل مسافر جایی برای خودنمایی دیگر رقبا باقی نگذاشته بود. این محصول تاریخی بوئینگ سرآغاز نگرشی نوین در صنعت هوانوردی به‌شمار می‌آمد. بزودی سر و کله هواپیماهایی پیدا شد که «واقعا» بزرگ بود. پس از آن جمبوجت‌ها رونمایی شد و بحق باید بوئینگ 747 را سردمدار آنها به‌شمار آورد. فلسفه طراحی این نوع هواپیماها برای همگان قانع کننده بود: حمل مسافر بیشتر در مقابل بهای بلیت کمتر.

واینالز خود معتقد است: وقتی سوار بر وال آسمان می‌شوید انگار که در صندلی سالن تئاتر نشسته‌اید و از آنچه در اطرافتان رخ می‌دهد لذت می‌برید. این درحالی است که صدای بسیار اندکی از جریان هوا را می‌شنوید از این نکته کاملا مطمئن هستید که درون ساختاری بزرگ، ایمن و هوشمند قرار دارید.

از بال‌های خود ترمیم شونده تا موتورهای قابل چرخش

انبوهی از فناوری‌های نوین در ساخت این هواپیما به کار گرفته خواهد شد که بال‌های خود تعمیرشونده یکی از آنهاست. از آن گذشته موتورها قابلیت چرخش در جهات مختلف را دارد تا به این ترتیب غول پیکرترین هواپیمای جهان توانایی برخاستن عمودی از زمین را داشته باشد. به این مجموعه دیدنی سیستم پیش رانش دوگانه‌سوز را هم اضافه کنید تا متوجه شوید با چه اعجوبه‌ای سر و کار خواهیم داشت. واینالز در توصیف بخشی از نوآوری‌های به کار رفته در این هواپیما می‌گوید: موتورها و باتری‌ها از توربینی که درون بال‌ها تعبیه شده تغذیه می‌شود و با توجه به سرعت خیره‌کننده وال آسمان می‌توان تصور کرد توربین با چه سرعت سرسام‌آوری حرکت کرده و در نتیجه الکتریسیته قابل توجهی تولید می‌شود. از این حیث این هواپیما را می‌توان نیروگاه تولید برق به شیوه‌ای پاک در آسمان نیز به‌شمار آورد! در طراحی این سازه متحرک از نوعی سیستم هوشمندانه برای تغییر مسیر جریان هوا به سمت موتورهای مکنده استفاده شده است تا از آشفتگی جریان هوا در اطراف هواپیما کاسته شود. به عقیده واینالز هیچ یک از این فناوری‌ها در مقیاس بزرگی همچون یک هواپیمای غول پیکر ارائه نشده است اما این کار شدنی است. این طراح مدعی است سال‌ها تحقیق و تلاش کرده تا طراحی وال آسمان را به این مرحله برساند. او برآورد می‌کند حجم اطلاعاتی که در طول این سال‌ها مورد بررسی قرار داده، چند ترابایت است! وال آسمان ظرفیت حمل 755 مسافر در سه طبقه را دارد که هر طبقه به کلاس خاصی از پرواز با بهای بلیت متفاوت تعلق دارد.

طراح مدعی است به لطف ساختار فوق آئرودینامیک بدنه و ریزسلول‌های خورشیدی تعبیه شده در بال‌ها، هواپیما قادر خواهد بود سفرهای طولانی تری را در مقایسه با هواپیماهای امروزی انجام دهد، بدون آن‌که نیازی به سوختگیری مجدد داشته باشد. امکان چرخش 45 درجه ای موتورها را می‌توان به جرأت یکی از بدیع‌ترین نوآوری‌های به‌کار رفته در این سازه متحرک به‌شمار آورد. این ابتکارعمل در مواردی که باند فرودگاه درازای چندانی ندارد ارزش خود را نشان می‌دهد. به این ترتیب هواپیما قابلیت برخاستن با شیب نزدیک به حالت عمودی از زمین و فرود با زاویه مشابه را پیدا می‌کند.

بدون شک هرچه در این هواپیما جستجوی بیشتری می‌کنیم با تازه‌های امیدوارکننده‌تری روبه‌رو می‌شویم. به‌عنوان مثال از موادی در ساخت آن استفاده می‌شود که متشکل از آلیاژها، انواع سرامیک و قطعات فیبر کامپوزیتی است. تلفیق این نوآوری‌ها به کاستن از کشش بدنه هواپیما کمک می‌کند و این یعنی پروازی سبک‌تر با مصرف سوخت کمتر.اما حتی برای غول پیکرترین هواپیمای جهان هم بروز نقص فنی جدی می‌تواند به پایانی دلخراش منجر شود. واینالز برای کاستن از شمار تلفات و حجم خسارات احتمالی، بال‌های وال آسمان را به‌گونه‌ای طراحی کرده که در مواقع اضطراری به قطعات کوچک‌تر خرد شده تا براحتی از بدنه جدا شود و در نتیجه لطمات کمتری به بخش‌های حامل مسافران وارد شود. این غول دیدنی حتی از ایرباس A380 هم پهنای بال بیشتری دارد. وال آسمان با قریب به 90 متر طول بال غول فعلی آسمان‌ها را با طول بال 80 متری به زیر خواهد کشید.اسکار واینالز به طرح خود و موفقیت آن در صورت ساخته شدنش ایمان دارد و فقط به‌دنبال سرمایه‌گذاری برای تولید آن است.

تجربه موفقیت‌آمیز «دلفین سفید»

بدون تردید تبدیل «ایده» به «فناوری کاربردی» در صنعت هوانوردی مستلزم انجام طیف گسترده‌ای از آزمایش‌ها و مطالعات پیچیده است. اما هواپیمایی که پس از طی این مراحل سر از آسمان کشورهای مختلف جهان در می‌آورد ـ و بخصوص اگر شرکت‌های معتبری در پس نام آنها قرار داشته باشد ـ آن وقت است که باید پذیرفت اتفاقی مهم در صنعت هوانوردی روی داده است. تولید هواپیمای باری دلفینی ایرباس نیز در زمره همین اتفاقات بزرگ قرار دارد. هواپیمایی غول پیکر با پیشانی برآمده که اگر از هر زاویه‌ای به آن نگاه شود گویی دلفینی عظیم‌الجثه در آسمان در حال پرواز است!

طرح این هواپیما در سال 1995 معرفی شد و ساخت آن تا سال 1999 ادامه یافت. در مجموع پنج فروند از این هواپیمای باری ساخته شده که برای هر یک 285 میلیون دلار (بیش از هزار میلیارد تومان) هزینه شده است. ایرباس در ابتدا نام A300-600ST را برای این هواپیما برگزید، اما چندی بعد نامش را به Beluga (دلفین سفید) تغییر داد. نکته جالب اینجاست که به‌رغم بیست ساله شدن این هواپیما هنوز بسیاری از مردم جهان آن را نمی‌شناسند. علتش هم کاملا روشن است. دلفین سفید که حجیم‌ترین هواپیمای جهان نیز لقب گرفته است. معمولا در آسمان اروپای غربی در حال تردد است. عمده وظیفه این هواپیما جابجایی قطعات هواپیماهای ساخت کارخانه‌های مختلف ایرباس (هامبورگ در آلمان، سویل در اسپانیا و بوگتون در ولز) و انتقال محموله‌های بزرگ به کارخانه اصلی یعنی تولوز فرانسه است. در عین حال از این غول دلفینی شکل برای حمل و نقل بی‌نقص قطعات بزرگ فضاپیماها نیز استفاده می‌شود. کار ساخت هر یک از این پنج فروند یک سال طول کشیده است در حقیقت قطعات در کارخانه‌های سراسر اروپای غربی تولید و با انتقال به تولوز، سر هم شده و به هواپیمای دلفینی تبدیل می‌شد. این غول دیدنی حدود 56 متر طول، 17 متر ارتفاع و پهنای بال نزدیک به 45 متر دارد. فضای درون این کشتی هوایی هم دست‌کمی‌از ابعاد کلی آن ندارد. در فضایی به طول 37.70 متر و عرض 7.1 متر تقریبا هر آنچه را تصور کنید می‌توان جای داد. هواپیما درحالی که خالی از بار است 86 تن وزن داشته و ظرفیت حمل 47 تن بار را دارد. دو موتور غول‌پیکر CF6- 802A8 ساخت شرکت جنرال الکتریک براحتی این غول سنگین وزن را از زمین بلند کرده و با حداکثر سرعت 912 کیلومتر بر ساعت و تا بیشترین ارتفاع ممکن یعنی ده هزار و 670 متر به پرواز در می‌آورد. هواپیمایی به این بزرگی فقط دو خلبان و یک متخصص حمل محموله دارد و جالب این‌که کل فرآیند بارگیری یا تخلیه محموله‌ها در کمتر از 20 دقیقه صورت می‌گیرد.

جابه‌جایی‌های عظیم

گرچه در ابتدا Beluga صرفا برای جابه‌جایی قطعات هواپیماهای ایرباس به‌کار گرفته می‌شد، اما بتدریج بر کارایی‌های آن افزوده شد. به‌طوری که در پرونده کاری آن انتقال دو فروند بالگرد NHI NH9 به استرالیا، جابه‌جایی نقاشی معروف Liberty Leading the People اثر دلاکروآ از پاریس به توکیو و انتقال بالگرد Eurocopter Tiger به نمایشگاه هوایی در آمریکا به چشم می‌خورد.

بدون شک موفقیت به‌دست آمده در طراحی هواپیماهایی نظیر دلفین سفیدراه را برای آغاز ساخت سیستم‌های غول پیکرتری نظیر وال آسمان باز می‌کند. در آن صورت می‌توان با خوشبینی پیش‌بینی کرد در یک دهه آینده نسل جذاب‌تری از هواپیماها در آسمان‌ها به پرواز درخواهد آمد. البته نباید از کنار این واقعیت دلپذیر هم بی‌تفاوت عبور کرد که در تمامی‌این تلاش‌ها طبیعت همواره الگویی بی‌بدیل برای دانشمندان در خلق پیشرفته‌ترین سیستم‌های هوانوردی بوده است.

منابع: cnn، bbc، airplanes-aircraft، airbus

مهدی پیرگزی / جام‌جم