صنعت هوانوردی از گذشته تا به امروز شاهد تحولات شگرفی بوده است. همزمان با اقبال مردم به سفرهای هوایی، نوآوری ها نیز در حال گسترش است. علاوه بر این، اثرات سفرهای هوایی بر روی محیط زیست نیز مزید بر علت شده تا جریان نوآوری ها به سمت برقی شدن پیش برود. شاید بهتر باشد بدانید در آینده ای که دور یا نزدیک بودن آن هنوز مبهم است، چه هواپیماهایی شما را به سفر خواهند برد. اگر به اندازه کافی مشتاق به دانستن در این مورد هستید، این مطلب را در قاصدک 24 دنبال کنید.
هواپیماهای برقی؛ نیاز آینده
نگرانی در مورد تغییرات آب و هوایی، دولت ها و شرکت ها را در سراسر جهان واداشته تا به فکر برنامه هایی برای عصر پسا نفت باشند. اگرچه تلاش هایی برای به حداقل رساندن تولید دی اکسید کربن در صنعت هوایی با استفاده از سوخت های زیستی انجام شده، اما هنوز هیچ برنامه مشخصی برای جایگزین کردن هواپیماهایی که با نفت سفید کار می کنند، وجود ندارد.
به نظر می رسد استفاده از نیروی برق امروزه علاوه بر صنعت خودرو، در سفرهای هوایی هم مورد توجه قرار گرفته است. سئوالی که پیش می آید این است که چرا این روند در صنعت هوانوردی به کندی پیش می رود؟ پاسخ این است که مخترعان و مبتکران در صنعت هوایی به طور عمده با موانع بزرگی دست و پنجه نرم می کنند.
باتری در مقابل سوخت جت
بد نیست بدانید که باتری های برقی در مقایسه با سوخت جت انرژی کمتری را در هر واحد وزن در خود جای می دهند. در واقع این باتری ها با در نظر گرفتن بهترین نوع موجود گنجایش در حدود 40 برابر انرژی کمتر را دارند. کاری که باتری های برقی انجام می دهند این است که با بهینه بودن هر چه بیشتر در تبدیل انرژی به برق، این نقص را جبران می کنند. هر چند که همچنان یک نقص بزرگ به قوت خود باقی می ماند.
نتیجه این است که این نوع هواپیماها حتی برای نزدیک شدن به عملکرد هواپیماهای فعلی نیاز به حمل باتری های بسیار سنگین خواهند داشت. این گزینه هم بسیار دشوار به نظر می رسد. با این وجود دشوار به معنای غیرممکن نیست. از سوی دیگر بازیگران مهم عرصه هوانوردی، سازمان های تحقیقاتی و تاجران در حال کار روی چندین مسیر احتمالی هستند تا بتوانند در چند سال آینده پرواز با هواپیماهای برقی را به واقعیت تبدیل کنند. در زیر به چند نمونه از ابداعات نویدبخش در صنعت هوانوردی اشاره می کنیم:
ایرباس؛ پیشتاز تغییرات بزرگ در عرصه هوانوردی
در اروپا بزرگ ترین تولید کننده هواپیما که دفتر آن در تولوز واقع شده یعنی ایرباس با شرکت آلمانی زیمنس همکاری مشترکی را بر سر یک برنامه تحقیقاتی در زمینه هواپیماهای برقی آغاز کرده اند. برای نمونه ایرباس ای-فن (E-Fan) که یک هواپیمای سبک است، در سال 2015 موفق شد با استفاده از نیروی رانش برق از کانال بریتانیا عبور کند (کانال بریتانیا بخش جنوبی انگلیس را از شمال فرانسه جدا می کند).
از آن زمان به بعد ایرباس تلاش های خود را سرعت بخشیده و ابداعات مختلفی را به وجود آورده است. در همین زمینه مدیر ایرباس می گوید: ما به این نتیجه رسیدیم که پروژه های نخستین هواپیماهای برقی ما به اندازه کافی بلندپروازانه نبوده اند. به همین دلیل مسیر تلاش های خود را تغییر داده و ابداعات جدید و تحول انگیزی مانند واهانا (Vahana) و سیتی ایرباس (CityAirbus) را به دنیای هوانوردی تقدیم کرده ایم؛ ابداعاتی که به زودی به یک واقعیت عینی تبدیل خواهند شد. مدیر ایرباس معتقد است که اختراع های صورت گرفته قرار است تأثیر شگرفی در درک ما از حمل و نقل شهری داشته باشد.
هواپیماهای واهانا (Vahana)
واهانا یک هواپیمای برقی بدون سرنشین است که برای جابجایی مسافر یا حجم اندک بار درون محدوده یک شهر مورد استفاده قرار می گیرد. بهتر است کمی با ظاهر این هواپیما آشنا شوید: ظاهر واهانا هیچ شباهتی به فیلم های علمی تخیلی ندارد. اتاقک مخصوص مسافران بین دو بال موازی قرار گرفته که یکی در بالا و دیگری در پایین قرار داشته و هر کدام چهار موتور را نگه می دارند.
قابلیت نشست و برخاست عمودی این هواپیما به آن امکان می دهد تا از ساختمانی به ساختمان دیگر پرواز کند. این قابلیت ممکن است باعث شود تا این هواپیما به یک جایگزین برای حمل و نقل درون شهری بدل شود. واهانا همچنین از فناوری ای بهره می گیرد که به آن امکان می دهد تا از موانع اجتناب کرده و پیچیدگی های محیط شهری را تشخیص دهد. این را هم باید افزود که در نوامبر 2017 تیم واهانا اعلام کرد که برای پرواز آزمایشی آمادگی کامل دارد.
سیتی ایرباس (CityAirbus)
اختراع دیگری که ایرباس در حال کار بر روی آن است، سیتی ایرباس است که نخستین پرواز آن در سال 2018 انجام شده است. سیتی ایرباس هم مانند واهانا یک هواپیمای بدون خلبان است و قابلیت نشست و برخاست عمودی را دارد که به آن امکان استفاده را در حمل و نقل شهری می دهد. تنها تفاوت این هواپیما با واهانا این است که این هواپیما ظرفیت حمل نزدیک به 4 مسافر را دارد. مدیر ایرباس در مورد این هواپیما می گوید:" سیتی ایرباس علاوه بر به صفر رساندن تولید کربن و سروصدای اندک، هزینه کمتری را روی دست شرکت گذاشته و امکان رقابت با تاکسی های سنتی را خواهد داشت".
ایرباس همچنین و به موازات این پروژه ها کار بر روی یک هدف بلند مدت را ادامه خواهد داد و آن ساخت یک هواپیمای کاملا برقی است. هدف مهم دیگر هم طراحی هواپیمایی است که از آستانه مگاوات عبور کند. در واقع این شرکت طرحی برای هواپیماهای دو مگاواتی در دست اجرا دارد که 60 برابر قوی تر از هواپیماهای سبک ای-فن است. هر چند هنوز برای عملی کردن این طرح راه زیادی در پیش است.
زونوم آئرو (Zunum Aero)
شرکت چند ملیتی بوئینگ به همراه بخش فناوری جت بلو متعلق به شرکت بزرگ سیلیکون ولی در یک استارتاپ در شهر سیاتل آمریکا به نام زونوم آئرو با یکدیگر همراه شده اند. هواپیمای ترکیبی-برقی زونوم با پروازی اقتصادی به هزاران فرودگاه محلی و کنار گذاشتن فرودگاه های بزرگ اما ناکارآمد تر، نوید یک سفر هوایی خانه به خانه را به مسافران می دهد. زونوم اولیه در حقیقت ظرفیت جابجایی 12 مسافر را تا 700 مایل خواهد داشت. اما از آنجایی که این هواپیما با معیار قابلیت تغییر مقیاس طراحی شده، امکان گسترش در اندازه های بزرگ تر و با برد بیشتر را خواهد داشت. با این که هواپیمای فوق به عنوان یک طرح ترکیبی شروع به کار کرده، طراحی آن به گونه ای است که در صورت وجود فناوری باتری، قابل تبدیل به یک هواپیمای کاملا برقی خواهد بود.
ناسا ایکس-57 ماکسول (NASA X-57 Maxwell)
پروژه ناسا ایکس 57 نمونه ای حقیقی از خلاقیت بی حد و مرز در عرصه طراحی هواپیماهای برقی است. این هواپیمای آزمایشی که ظاهری نه چندان دلچسب دارد، از نیروی رانشی استفاده می کند که توسط 14 موتور برقی ایجاد می شوند. به عبارت دیگر این ترکیب نامأنوس که در آن دو موتور بزرگ تر در نوک بال ها کشش ناشی از قوس های نوک بال های هواپیما را کاهش می دهد، قرار است در سرعت بالا، بهره وری را تا 500 درصد افزایش دهد.
پیپی استرل آلفا الکترو (Pipistrel Alfa Electro)
آلفا الکترو اگرچه مانند سایر هواپیماهای برقی از ظاهر جذابی برخوردار نیست، اما این هواپیمای ساده ساخت اسلوونی با دو صندلی که نخستین نمونه آزمایشی آن با عنوان WATTsUP شناخته شده، پیشتر به مرحله تولید رسیده و هم اکنون آماده ارائه به بازار است. این هواپیما که از یک موتور برقی 60 کیلوواتی و توسط شرکت زیمنس ساخته شده، می تواند نزدیک به یک ساعت در آسمان بماند. هر چند که این زمان چندان هم زیاد نیست، اما بسیار بیشتر از حد تصور برای این نوع هواپیما است.
ارزش آلفا الکترو چیزی در حدود 130 هزار دلار است و شارژ مجدد باتری های آن درست مانند تلفن همراه است. آنگونه که شرکت تولید کننده آن می گوید این کار باعث کاهش قابل ملاحظه هزینه آموزش اولیه خلبان ها خواهد شد. این هواپیما علاوه بر فراهم کردن برخی سیستم ها برای ناسا ایکس 57، در حال مشارکت با اوبر برای ساخت یک وسیله نقلیه با قابلیت برخاستن عمودی در حمل و نقل درون شهری است.
رایت الکتریک (Wright Electric)
یک استارتاپ آمریکایی به نام رایت الکتریک در سپتامبر 2017 اعلام کرد که با شرکت هوایی ایزی جت برای ساخت یک هواپیمای تمام برقی همکاری کرده است. پروژه بلندپروازانه رایت الکتریک در واقع طراحی یک هواپیما با 120-186 صندلی است که قابلیت پرواز در فواصل 335 مایلی را خواهد داشت. هر چند که این رقم چندان هم در عرصه هوانوردی عدد بزرگی نیست، برای پروازهای کوتاه مانند لندن به پاریس یا نیویورک به بوستون کافی خواهد بود. انتظار می رود همراه با پیشرفت فناوری، برد و گنجایش این هواپیماها نیز بیشتر شده و هواپیما به مرحله تولید برسد.
کوچک، زیباست!
علی رغم میل بی حد بشر برای حرکت به سمت هواپیماهای برقی، کارشناسان مستقل همچنان با دیده احتیاط به آینده هواپیماهای برقی می نگرند. در همین زمینه یک کارشناس می گوید: من فکر می کنم ما هنوز یک دهه با رسیدن به فناوری هواپیماهای تمام برقی فاصله داریم. ضعف عملکرد به ویژه در زمینه تراکم انرژی در باتری ها هنوز بسیار بزرگ است. با این حال پروژه های کوچکی مانند واهانا شانس زیادی برای تبدیل شدن به اولین هواپیمای مسافری برقی را دارند. اولین هواپیما هر چند ممکن است چندان هم رقابت برانگیز نباشد، اما به هر حال باید از جایی آغاز کرد.
علاوه بر این کارشناسان اتفاق نظر دارند که پروسه توسعه فناوری هواپیماهای برقی، تدریجی و آرام است. به همین دلیل نباید انتظار داشت که در مدت زمانی اندک همه چیز به خوبی پیش رفته و هواپیماهایی بدون نقص جایگزین هواپیماهای فعلی شوند.
