هواپیماهای آینده، آرام و بی‌صدا می‌آیند

ناسا علاوه بر توسعه صنعت فضا و فضانوردی در توسعه صنعت هوانوردی هم نقش چشمگیری داشته است. بسیاری از پیشرفته‌ترین هواپیماهای دنیا براساس فناوری‌های نوین مطرح شده از سوی متخصصان و مهندسان ناسا طراحی و ساخته می‌شود. آژانس فضانوردی آمریکا برای تحقق چنین هدفی با شرکت‌هایی مانند لاکهید مارتین، نورتروپ گرامان و همچنین بوئینگ همکاری مستمری داشته است و بر این اساس ایده‌های خلاقانه و مبتنی بر نوآوری از سوی ناسا ارائه شده است که تصویری از آینده صنعت هوانوردی را ترسیم می‌کند. ناسا پیش‌بینی کرده است تا سال 2025 میلادی یعنی تا ده سال دیگر می‌توانیم شاهد پرواز نسل جدیدی از هواپیماهای مدرن و امروزی بر فراز آسمان باشیم.

بال و بدنه یکپارچه

اگر بخواهیم اهداف اصلی مورد توجه ناسا در بخش هوانوردی را در هواپیماهای آینده دنبال کنیم، متوجه می‌شویم ناسا سه هدف اصلی را به عنوان اولویت در نظر گرفته است که عبارتند از: کاهش آلودگی صوتی، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و کاهش مصرف سوخت. حتی ایجاد تغییرات جزئی در طراحی این هواپیماها می‌تواند از اثرگذاری قابل توجهی در این سه حوزه و در نتیجه کاهش هزینه‌های سفرهای هوایی برخوردار باشد.

طرح مفهومی دیگر ارائه شده از سوی ناسا Hybrid Wing Body یا هیبریدی از بال و بدنه هواپیماست. براساس این طرح، بال و بدنه اصلی هواپیما به شکل یکپارچه به هم متصل می‌شود. از نظر تئوری چنین تغییری در ساخت هواپیماها می‌تواند به بهبود شرایط آیرودینامیکی هواپیما و در نتیجه کارآمدتر شدن پرواز منجر شود. در منابع رسمی از این هواپیماها تحت عنوان N3-X نام برده می‌شود. در این هواپیما بال‌ها به شیوه هنرمندانه‌ای با بدنه هواپیما تلفیق شده است که موجب می‌شود بال‌های پهن و بزرگ هواپیما با بدنه هواپیما تلفیق شود. بر این اساس میزان مصرف سوخت، انتشار آلاینده‌های کربنی و سروصدای هواپیماها به میزان چشمگیری کاهش پیدا می‌کند.

هواپیماهای مافوق صوت

هواپیماهای مافوق صوت طراحی شده توسط ناسا می‌تواند جانشین مناسبی برای هواپیماهای کنکورد باشد. ناسا امیدوار است با کاهش سروصدا و فشار ناشی از حرکت یک هواپیمای مافوق صوت همه ما بتوانیم سفر با هواپیمایی را که با سرعت فراتر از صوت پرواز می‌کند تجربه کنیم. استفاده از طرح‌هایی مشابه آنچه در هواپیماهای جنگنده F100 به کار رفته یا به عبارتی در نظر گرفتن یک ساختار کشیده و آیرودینامیکی می‌تواند راهکار مناسبی برای طراحی و ساخت هواپیماهایی با این ویژگی باشد. محققان بخش هوانوردی ناسا در تلاشند با اصلاح و آزمایش طرح‌های مفهومی مشابه ابزارهایی را توسعه و مورد ارزیابی قرار دهند که روزی در صنعت هوانوردی برای ساخت هواپیماهای مافوق صوت مورد استفاده قرار گیرد.

آرام و بی‌سروصدا

بخش عمده‌ای از کار اصلی برای طراحی نسل جدید هواپیماها در مرکز تحقیقات لانگلی (Langley) ناسا انجام شده است. این گروه در نظر دارد هواپیماهایی را طراحی کند که دنباله بال‌های آنها با انتهای هواپیما ارتباط داشته باشد. ناسا با هدف کاهش مصرف سوخت و همچنین کاهش میزان انتشار آلاینده‌های کربنی روش‌های خاصی را مورد توجه قرار داده است که بهره‌گیری از این روش‌ها نه‌تنها می‌تواند راهکار مناسبی برای حفظ محیط‌زیست باشد، بلکه در کاهش هزینه سفرهای هوایی نیز نقش مهمی دارد. یکی دیگر از اهداف مورد توجه ناسا، کاهش سروصدای ناشی از حرکت هواپیماها در فرودگاه‌هاست.

محققان بر این باورند افزایش سرعت حرکت هواپیماها و کاهش سروصدای هواپیماهای مافوق صوت، موضوع مهمی است که باید در طراحی و ساخت هواپیماهای آینده مورد توجه قرار گیرد.

بال شناور

از دیگر از ایده‌های مطرح شده از سوی ناسا برای هواپیماهای آینده طرحی است که محققان آژانس فضانوردی آمریکا با همکاری محققان نورتراپ گرامان ارائه کرده‌اند. طراحان اعلام کرده‌اند با بهبود و توسعه فناوری‌هایی که در ساخت هواپیماها مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌توان تا سال 2025 میلادی یعنی تا ده سال دیگر این ایده را عملی ساخت. این هواپیما بیشتر به یک بال شناور در آسمان شبیه است. مهم‌ترین ویژگی این هواپیماها، پرواز با راندمان بالاتر و سروصدای کمتر است. این هواپیما‌ها که تا حدی شبیه پاراگلایدر است، می‌تواند گزینه مناسبی برای مناطق شلوغ و پر رفت و آمد باشد. می‌توان علاوه بر نقل و انتقال مسافر از این هواپیماها برای جابه‌جایی مسافر هم استفاده کرد.

هواپیماهای سبز

این طرح بیشتر به یک هواپیمای جت مسافربری معمولی شباهت دارد. اگر دقت داشته باشید تفاوت‌های مشخصی را در این هواپیماها مشاهده می‌کنید. بال‌های این هواپیما به گونه‌ای نصب شده است که در ارتفاع بالاتری از پنجره‌ها قرار می‌گیرد و می‌توانید براحتی از پنجره کنار صندلی منظره غروب آفتاب را نظاره‌گر باشید. این هواپیما Sugar نام دارد، اما این نام هیچ ارتباطی با معنی این واژه ندارد؛ بلکه برگرفته از نام مرکز تحقیقات هواپیماهای سبز مافوق صوت است. در طراحی این هواپیماها شرکت بوئینگ با ناسا همکاری داشته و قرار است این هواپیماها در آینده‌ای نزدیک با 154 مسافر نخستین پرواز بر فراز آسمان را تجربه کند. در این هواپیما از سیستم نیروی محرکه هیبریدی بهره گرفته می‌شود که ترکیبی از توربین گازی و فناوری باتری است.

یکی از دیگر هواپیماهایی که با همکاری ناسا و شرکت لاکهید مارتین به عنوان جانشینی برای هواپیماهای کنکورد طراحی شده، هواپیمای مافوق صوت سبز است که در مقایسه با کنکورد سروصدای کمتری تولید می‌کند و ایمن‌تر و کارآمدتر است. علاوه بر رنگ روشن بدنه آنچه این هواپیما را متمایز می‌کند، موتوری موسوم به «معکوس ـV» است که در زیر بال هواپیما قرار گرفته است.

صعود و فرود در کوتاه‌ترین زمان

از دیگر طرح‌های مفهومی ارائه شده برای هواپیماهای آینده می‌توان به Amelia اشاره کرد که گفته می‌شود مدل پیشرفته‌ای از آسانسورهای آینده است. ناسا از این هواپیماها به عنوان هواپیماهای مافوق صوت نام برده است و مهم‌ترین مزیت این هواپیما‌ها قابلیت صعود و فرود آنها در مدت زمانی کوتاه است که این قابلیت به کاهش میزان سروصدا در فرودگاه‌ها و مناطق اطراف آنها منجر می‌شود.

پروازهای بین‌قاره‌ای

این هواپیما با این هدف طراحی شده که بتواند در پروازهای بین‌قاره‌ای که اکنون به کمک هواپیماهای بوئینگ 777 انجام می‌شود، به عنوان جایگزین مناسبی مورد استفاده قرار گیرد. این هواپیماها براساس آخرین پیشرفت‌های به دست آمده در زمینه شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. برای این کار مدل‌های مجازی این هواپیما‌ها در تونل باد مورد بررسی قرار می‌گیرد.

هواپیماهای مافوق صوت به واقعیت نزدیک می‌شود

هواپیماهای فوق آیرودینامیکی یکی از این ایده‌های نوآورانه است که در فهرست طبقه‌بندی نسل آینده براساس خلاقیت می‌توان آن را در رتبه یک قرار داد. معمولا بخش هوانوردی ناسا آن‌طور که باید جدی گرفته نمی‌شود. این بخش از ناسا در ارائه طرح‌های نوآورانه در ساخت هواپیماها و همچنین مهندسی و ساخت هواپیماها نقش بسیار مهمی دارد.

دانشمندان شاغل در ناسا با همکاری شرکت‌هایی که در این زمینه با ناسا همکاری دارند، طرح‌های مفهومی و پیشنهادهای متعددی را در این حوزه مطرح کرده‌اند که از جالب توجه‌ترین آنها می‌توان به یک هواپیمای مافوق صوت اشاره کرد که طرح و ایده آن از سوی ناسا با همکاری شرکت لاکهید مارتین ارائه شده است. هدف از ساخت چنین هواپیماهایی، کاهش میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای و امکان ساخت هواپیماهای سریع‌السیر با ایمنی بیشتر عنوان شده است. اکنون پرواز هواپیماهای مافوق صوت به دلیل خطرات احتمالی که می‌تواند به همراه داشته باشد، با محدودیت‌های بسیار زیادی همراه است.

منبع: msn innovation / مترجم: فرانک فراهانی‌جم