طائرات الطيران والأجنحة الأطول: كيف أن الشكل المألوف لطائرات الركاب على وشك التغيير

طائرات الطيران والأجنحة الأطول: كيف أن الشكل المألوف لطائرات الركاب على وشك التغيير

[ad_1]

يعرف كل شخص على هذا الكوكب تقريبًا كيف تبدو طائرة الركاب. ولم يتغير شكله منذ عقود.

لنأخذ على سبيل المثال الطائرة الأكثر مبيعًا في العالم، طائرة بوينج 737: الطراز الأول في عام 1967 يبدو تقريبًا نفس الإصدار الأخير، 737 ماكس. ومع ذلك، فإن هذا التشغيل الاستثنائي قد يكون على وشك التغيير حيث ينظر المصنعون إلى موجة جديدة من الابتكارات التي يمكن أن تغير شكل الطيران حرفيًا.

وتدرس الشركات المصنعة أجنحة أطول وأكثر نحافة، ومحركات نفاثة ذات مراوح مكشوفة، وأسلوب يدمج الجناح في جسم الطائرة، في تحول محتمل بعيدًا عن نهج “الأنبوب والجناح” المستمر منذ عقود.

وتتعرض صناعة الطيران لضغوط لخفض انبعاثات الكربون من الطائرات، المسؤولة عن 2.5% من الانبعاثات العالمية (ولكنها مسؤولة عن 4% من تأثيرات الانحباس الحراري). ومع ذلك، فإن الحلول الممكنة التي تم الترويج لها كانت محدودة بطرق مختلفة: إذ لا يتم إنتاج وقود الطائرات “المستدام” على نطاق صناعي، والبطاريات ليست كثيفة بالدرجة الكافية بعد لأغلب الرحلات الجوية، ولم يتم تحقيق أي اختراق في تكنولوجيا الهيدروجين.

لكن الشركات المصنعة للطائرات تعتقد أنه لا يزال هناك مكاسب كبيرة يمكن تحقيقها من خلال كفاءة استهلاك الوقود بدلاً من ذلك، حيث يستعدون لطائرات جديدة بحلول منتصف العقد المقبل. وهذا يمكن أن يجعل السفر الجوي أرخص. كما يمكن للطائرات الأكثر كفاءة أن تمنح الصناعة بعض الغطاء السياسي، حتى مع استمرار ارتفاع إجمالي انبعاثات الكربون.

وقال ريتشارد أبو العافية، المدير الإداري لشركة AeroDynamic Advisory، وهي شركة استشارية: “سنكون خارج المدرج فيما يتعلق بالتصميم التقليدي”. “من أجل السيطرة على حرق الوقود، فإن الأفكار المتطرفة هي بالفعل الطريق الصحيح.”

أقل من السحب

وتتعرض شركة بوينغ لضغوط خاصة للتوصل إلى تصميم خارق.

لقد قامت بتحديث نفس المخطط التقريبي لسلسلة 737 على مدى عقود، لكن هذا النهج انتهى بعد أن ساهمت التنازلات في التصميم في حادثتي تحطم و346 حالة وفاة في عامي 2018 و2019. واجهت بوينغ أزمة وجودية، وتخلفت كثيرا عن إيرباص.

وفي يوليو/تموز، عينت شركة بوينج روبرت “كيلي” أورتبيرج رئيسًا تنفيذيًا جديدًا لها. في وقت ما قريبًا، سيتعين عليه تحويل انتباهه نحو الطائرة التالية للشركة المحاصرة. ويمكن للجناح المدعم بالجمالون “الترانسونيكي”، الذي يتم تطويره بالشراكة مع وكالة الفضاء الأمريكية “ناسا”، أن يساعد. فهو يجمع بين جناح أطول وأرق بكثير (مدعوم بدعامة) قادر على الطيران عبر سرعة الصوت (أقل بقليل من سرعة الصوت). وقالت بوينج إن الاختبارات الأولية أظهرت انخفاضًا في حرق الوقود بنسبة 9%. وتأمل في الحصول على تخفيض بنسبة 30%، إلى جانب تقنيات أخرى، وتهدف إلى إطلاق طائرة تجريبية في عام 2028، مع هدف أثناء الخدمة بين عامي 2030 و2035.

تصميم بوينغ لطائرة ذات أجنحة معززة بالموجات فوق الصوتية. الصورة: بوينغ للخدمات الإبداعية

في مصنع في بريستول كان في الأصل يصنع قاذفات بلينهايم خلال الحرب العالمية الثانية، تسعى شركة إيرباص أيضا إلى تحقيق تقدم في تكنولوجيا الأجنحة.

قالت سو بارتريدج، التي تقود عمليات الطائرات التجارية لشركة إيرباص في المملكة المتحدة، العام الماضي إن “الفيزياء تخبرنا أن الجناح يجب أن يكون أطول وأكثر رشاقة” لإعطاء المزيد من الرفع لتقليل السحب.

وقالت: “يجب أن يمنحنا الجناح تأثيرًا كبيرًا على حرق الوقود مثل الجيل القادم من المحركات”.

أشار الرئيس التنفيذي لشركة إيرباص، غيوم فوري، إلى أن الجيل القادم من الطائرات من المحتمل أن يبدو مشابهًا إلى حد ما لتلك الموجودة في الخدمة الآن. ومع ذلك، فإن صانع الطائرات الأوروبي يبحث أيضًا في مفهوم يدمج الجسم الرئيسي مع الجناح. سيكون ذلك بمثابة خروج أكثر جذرية، مما يعطي ميزة أن جسم الطائرة نفسه يساهم في الرفع.

تدعي شركة JetZero الناشئة أن “جناحها المختلط” يمكن أن يقلل حرق الوقود إلى النصف. واختبرت جامعة ديلفت في هولندا نموذجًا بطول 3 أمتار لطائرة Flying-V، التي تشترك في نهج مماثل.

تمزج طائرة Flying-V من جامعة دلفت بين جسم الطائرة وأجنحتها. الصورة: تودلفت

وقال جيري لوندكويست، المستشار والضابط السابق في القوات الجوية الأمريكية الذي قاد سابقًا استشارات الطيران في شركة ماكينزي، إن التصميمات المختلفة يمكن أن تعمل بشكل أفضل لاستخدامات مختلفة. قد تعمل الأجنحة الممزوجة بشكل أفضل في الرحلات الطويلة، ولكنها قد تسبب أيضًا مشاكل.

على سبيل المثال، سيجلس الركاب في منطقة أوسع بكثير، مما يضعهم بعيدًا عن أي نوافذ – وربما يتطلب الأمر شاشات لمحاكاة ضوء النهار. وأولئك الذين يجلسون في الخارج يمكن أن يجدوا بطونهم تترنح عندما يشعرون بـ “لحظة” أكبر أو قوة تحول.

تخطي ترويج النشرة الإخبارية السابقة

قم بالتسجيل في الأعمال اليوم

استعد ليوم العمل – سنوجهك إلى جميع أخبار الأعمال والتحليلات التي تحتاجها كل صباح

إشعار الخصوصية: قد تحتوي النشرات الإخبارية على معلومات حول المؤسسات الخيرية والإعلانات عبر الإنترنت والمحتوى الممول من أطراف خارجية. لمزيد من المعلومات راجع سياسة الخصوصية الخاصة بنا. نحن نستخدم Google reCaptcha لحماية موقعنا الإلكتروني وتنطبق سياسة خصوصية Google وشروط الخدمة.

وقال لوندكويست: “عليك التأكد من عدم تعرضهم لقوى مكثفة”.

محرك التغيير

وستظل مكاسب الكفاءة من المحركات حيوية لهذه الصناعة.

قد يكون التغيير الأكثر وضوحًا في مظهر المحركات هو عودة المروحة المفتوحة. يستغني التصميم عن الكنة – الغطاء – للسماح بمروحة أكبر توفر قوة دفع أكبر. ظاهريًا، ستبدو مثل المحركات التوربينية الحالية، ولكن مع القدرة على الطيران بسرعة 0.8 ماخ، أو 80٪ من سرعة الصوت – وهي نفس المحركات النفاثة الحالية.

قالت شركة CFM، وهي مشروع مشترك بين شركة جنرال إلكتريك الأمريكية وشركة سافران الفرنسية، إن محرك Rise ذو المروحة المفتوحة يمكنه نظريًا تقليل استهلاك الوقود وانبعاثات الكربون بنسبة 20٪. وتقول الشركة إنها قادرة على تقليل الضوضاء، وهو ما دفعها إلى نموذج أولي سابق في عام 1986. ولا يزال يتعين عليها إقناع المنظمين والركاب بأن المحركات ستكون آمنة إذا انكسرت إحدى شفراتها في الجو.

بالإضافة إلى التغييرات الجذرية في هياكل الطائرات أو المحركات، يبحث المصنعون باستمرار عن طرق لحرق الوقود عبر شرائح السلامي من خلال مكاسب صغيرة.

تم إدخال الجنيحات، وهي الأطراف المنحنية للأجنحة، لأول مرة في السبعينيات استجابة لأزمة النفط آنذاك، لمحاكاة أجنحة الطيور لتقليل السحب. يمكن للجنيحات المنقسمة في عائلة طائرات 737 منذ عام 2014 أن تقلل من حرق الوقود بنسبة تصل إلى 2٪ خلال رحلة طويلة، وفقًا لشركة الطيران بارتنرز ومقرها سياتل. (بالنسبة لمراقبي الطائرات، فهي أسهل طريقة للتمييز بين طائرة 737 وطائرة A320).

لقد استغرقت الطيور آلاف السنين لتطوير الميزات المثالية للطيران الفعال، لذلك استخدمها مصممو الطيران باستمرار للإلهام. وتقوم شركة إيرباص بتجربة أجهزة استشعار في مقدمة الطائرة للتسجيل أثناء الاضطرابات، مع استجابات تلقائية من أسطح التحكم في الجناح، على غرار التعديلات المستمرة التي يقوم بها الطائر للحركات في الهواء.

كانت الكونكورد، التي طارت على عدد محدود من المسارات، آخر طائرة ركاب في الخدمة ذات تصميم مميز حقًا. وقد تقاعدت الطائرة الأسرع من الصوت، والتي كانت ذات أجنحة دلتا مائلة إلى الخلف، في عام 2003. وتقوم شركة Boom Supersonic، وهي شركة ناشئة، باختبار التقنيات الخاصة بـ “ابن الكونكورد” المقترح بمظهر مماثل.

لن تكون هذه الطائرة سوى خدمة متخصصة، إذ تحلق على متنها 80 راكبًا في المرة الواحدة على مسارات متميزة. ولكن هناك احتمال أن تتبنى شركتا بوينج وإيرباص أساليب مختلفة جذريا في التعامل مع القوى العاملة التي تنقل مليارات الركاب كل عام.

إذا سارت الشركات المصنعة في اتجاهات مختلفة، فقد يبدأ الركاب في إيلاء اهتمام جدي لتصميم الطائرة، كما يقول أديسون شونلاند، المحلل الذي يتتبع الصناعة في AirInsight.

ويقول: “لا أعتقد أننا واجهنا موقفًا من قبل، حيث ننظر إلى طائرة ونقول: هذا مختلف تمامًا”. “كيف سيكون رد فعل الناس لرؤية تلك الأشكال الجديدة؟”

[ad_2]

المصدر