مترجم: مهدي پيرگزي
برگرفته از: eads / gizmag
جاه طلبي هاي بشر در آسمان تا كجا ادامه پيدا مي كند؟ براي اين پرسش پاسخي نمي توان ارائه كرد. 108 سال پيش برادران رايت نخستين هواپيماي جهان را به پرواز درآوردند؛ پروازي كه تنها 12 ثانيه طول كشيد و طي آن هواپيما 36 متر را طي كرد. حالانسل چندم پس از برادران رايت، ايده اعجاب برانگيزي را دنبال مي كند كه به نظر مي رسد به احتمال يقين به واقعيت تبديل خواهد شد: ساخت هوافضاپيمايي كه نيمي از زمين را در كمتر از 5/2 ساعت طي مي كند!
ZEHST عنواني است كه براي اين فناوري حيرت انگيز انتخاب شده است. اين عبارت مخفف Zero Emission Hyper Sonic Transport به معناي سيستم حمل و نقل مافوق صوت با آلايندگي صفر است. بسياري از كارشناسان امور هوانوردي از اين سيستم حركتي به عنوان اوج تكامل صنعت ساخت سيستم هاي هوافضانوردي در ابتداي هزاره سوم ياد مي كنند؛ سيستمي كه در نگاه نخست، انسان را به ياد افسانه كنكوردها مي اندازد، اما حقيقت اين است كه ZEHST تلفيقي از عظمت شاتل هاي تازه بازنشسته، سرعت خيره كننده كنكوردها و البته نگرش جديد دانشمندان در استفاده از سوخت هاي زيستي است.
تنها چند هفته از نمايشگاه تازه ترين دستاوردهاي صنعت هوانوردي مي گذرد. در آن نمايشگاه تقريبا تمامي تازه هاي اين صنعت در مقياس و با نمونه اصلي ارائه شدند به جز يك مهمان خبرساز: هوافضاپيماي ZEHST كه در قالب يك ماكت 4 متري رونمايي شد. اما همين ماكت جذاب، انبوهي از بازديدكنندگان مشتاق را به سوي خود جلب كرد. ظاهر آن شباهت زيادي به كنكوردهايي دارد كه ديگر از سر و صداي كركننده آنها در آسمان ها خبري نيست. اين شباهت خيره كننده تا آن حد بوده است كه ژان بوتي، مدير فني EADS (شركت سازنده ZEHST) را به واكنش وادار كرده است: اين هواپيما يك نمونه از كنكورد نيست، بلكه شبيه آن است اما اين شباهت خود بخوبي نشان از هوشمند بودن سيستم آيروديناميك به كار گرفته شده در ساختار كنكوردها در دهه 60 ميلادي دارد.
در پشت اين پروژه بزرگ، شركت هوافضاي اروپا موسوم به EADS قرار دارد، اما به سرانجام رسيدن پروژه هايي در چنين ابعاد كلاني به تنهايي از عهده يك شركت برنمي آيد. در كنار EADS، سازمان هوانوردي فرانسه و آزمايشگاه ملي تحقيقات هوافضاي اين كشور موسوم به ONERA و همچنين گروهي از مهندسان ژاپني نيز حضور دارند كه روي طراحي و ساخت اين هوافضاپيما كار مي كنند. زماني كه نمونه اوليه ZEHST ساخته شود، يعني سال1400 خورشيدي، قرار است به عنوان سيستم حمل و نقل مافوق صوت تجاري به كار گرفته شود و با سرعت بيش از 4 ماخ خود، فاصله ها را نزديك تر كند. نگاهي به اين سرعت كافي است كه دريابيم اين هوافضاپيما براي مسيرهاي كوتاه كاربردي ندارد، بلكه فراتر از آن و براي مسافت هاي بسيار طولاني بين قاره اي در نظر گرفته شده است. شركت EADS در تبليغات گسترده اي كه براي ZHEST داشته از عنوان توكيو تا پاريس يا توكيو تا لس آنجلس در كمتر از 5/2 ساعت استفاده كرده و اين درحالي است كه برخلاف كنكوردها، پرواز اين هوافضاپيماي جديد تاثير نامطلوب بسيار اندكي بر محيط زيست خواهد داشت. از اين رو بي دليل نيست كه مديران ارشد EADS شاهكار آتي خود را يك سيستم هوانوردي «استاندارد» خطاب مي كنند.
ZHEST مجموعه اي از ابتكارات خلاقانه در صنعت هوانوردي است، اما برخي از آنها از جمله نوع سوختي كه در آن به كار گرفته مي شود به عنوان شاخصه هايي برجسته به شمار مي آيند. مهندسان پروژه به دنبال اثبات اين ادعا هستند كه مي توان از سوخت هاي پاك زيستي كه در اينجا از نوعي جلبك دريايي تهيه شده است در نسل آينده هواپيماها و هوافضاپيماها نيز استفاده كرد. در كنار سوخت زيستي، بهره گيري از سيستم موتوري الكتريكي به عنوان مكملي هيجان انگيز به شمار مي آيد. بر اساس يك فرمول ساده رياضي مي توان پذيرفت كه با كاهش چشمگير زمان مسافرت هاي هوايي امكان جابه جايي شمار بيشتري از مسافران به گوشه و كنار جهان فراهم مي شود. اين همان استراتژي است كه از سوي طراحان پروژه مطرح شده و اتفاقا حاميان زيادي نيز پيدا كرده است. آنها چنين نگرشي را رمز توسعه سيستم حمل و نقل هوايي جهان مي دانند. البته خطوط هواپيمايي كه در آينده به جابه جايي مسافران مشغول مي شوند، در عين بر خورداري از سرعت عمل بايد به يك سري تعهدات زيست محيطي سفت و سخت نيز پايبند باشند. هم اكنون مفاهيم اوليه اين تعهدات از سوي كميسيون اروپايي و تحت عنوان نقشه راه «مسير پرواز در سال 2050» طراحي و به كار گرفته شده است. در گزارش اخير كميسيون اروپايي اهدافي تعريف شده است كه بر مبناي آنها آلاينده كربني همچون دي اكسيد كربن تا 75 درصد و NOx تا 90 درصد كاهش پيدا مي كند. گذشته از اين، آلودگي صوتي ناشي از پرواز هواپيماها نيز بايد تا 65 درصد كاهش پيدا كند. اما در آينده، مفاد چنين تعهداتي به مراتب سخت تر خواهد بود و آن زماني است كه ديگر جايي براي هواپيماهاي آلاينده امروزي باقي نخواهد ماند. ZHEST از جمله سيستم هاي پروازي است كه پيش بيني مي شود جاي ايرباس ها و بوئينگ هاي امروزي را خواهد گرفت.
نكته: ZHEST مجموعه اي از ابتكارات خلاقانه در صنعت هوانوردي است، كه برخي از آنها از جمله نوع سوختي كه در آن به كار گرفته مي شود به عنوان شاخصه هايي برجسته به شمار مي آيند
برنامه ريزي طراحي و ساخت ZHEST بر اساس زمان بندي دقيقي پيش مي رود. در اين جدول زماني قرار است تا پايان سال 1400 شمسي نمونه اوليه اين هوافضاپيما ساخته شود. پس از آن و اگر در طول 3 دهه، اين فناوري جديد از تمامي آزمايش ها سربلند بيرون آيد، از سال 1430 شمسي يعني حدود 40 سال آينده، به عنوان شاخص ترين سيستم حمل و نقل هوايي در سراسر جهان استفاده خواهد شد. با اين حال اين يك فرآيند ساده نيست و مهندسان پروژه نيز بخوبي مي دانند با چالش هاي فني متعددي روبه رو خواهند بود. در كنار اين چالش ها تولد پروژه هاي جديد از سوي رقباي ديگر نيز دور از ذهن نخواهد بود.
سيستم پيش رانش ZHEST انباري از فناوري هاي قديمي و جديد است. طراحان با تلفيق 3 نوع موتور، اين وسيله نقليه را از زمين تا مرز فضا حركت مي دهند. اين هوافضاپيما هنگام بلند شدن از باند فرودگاه از يك موتور توربوفن استفاده مي كند، اما پس از رسيدن هوافضاپيما به ارتفاع مشخصي و جايي كه ديگر غلظت اكسيژن هوا براي موتورهاي توربوفن مناسب نيست، موتورهاي موسوم به رم جت (Ramjet) اين هوافضاپيما روشن شده و آن را باز هم بالاتر مي برد. با استفاده از موتورهاي توربوفن جاي هيچ گونه تعجبي باقي نمي ماند كه ZHEST هنگام برخاستن از باند فرودگاه صداي رعدگونه اي همچون كنكوردها ايجاد نخواهد كرد. سرانجام وقتي ZHEST آنقدر اوج مي گيرد كه غلظت اكسيژن حتي براي موتورهاي رم جت نيز ناكافي مي شود، موتورهاي راكتي اين هوافضاپيما روشن شده و با تركيب اكسيژن و هيدروژن، درست مثل شاتل هاي فضايي شما را به سرعت افسانه اي 4 ماخ نزديك و نزديك تر مي كند.
وقتي اين هوافضاپيما آماده فرود مي شود، خلبان موتورهاي موشكي آن را خاموش مي كند و مانند يك گلايدر به سمت زمين سر مي خورد، در ارتفاع مشخصي دوباره موتورهاي توربوفن آن براي يك فرود بي نقص و نرم روشن مي شوند. رم جت ها فناوري نويني نيستند، اما تاكنون روي هيچ هواپيماي مسافربري به كار گرفته نشده اند. مهندسان از موتورهاي رم جت براي دستيابي به سرعت خيره كننده 1610 كيلومتر بر ساعت استفاده مي كنند. مجموعه موتوري كه در ZHEST به كار گرفته مي شود، مي توانند آن را تا ارتفاع ۳۲ كيلومتري بالاببرد. اين در حالي است كه جت هاي مسافربري كنوني در نهايت تا ارتفاع 10 كيلومتري از زمين اوج مي گيرند. جو غليظ زمين تنها تا ارتفاع 20 كيلومتري گسترده شده است و بعد از آن غلظت اتمسفر بشدت رو به كاهش مي گذارد. جو رقيق باعث مي شود كه ZHEST با نيروي مقاوم كمتري در برابر خود روبه رو شده و بتواند با سوخت كمتر، مسافت بيشتري را بپيمايد.
از جهات گوناگون مي توان ZHEST را نتيجه به كارگيري معماري نوين در به كارگيري انواع سيستم هاي پيش رانش معمول عنوان كرد. اين همان عبارتي است كه جن بوتي، رئيس اداره فني EADS با جسارت خاصي بيان مي كند. او مي گويد: در ساخت ZHEST به انبوهي از فاكتورها توجه مي شود. ايمني از جمله آنهاست. در كنار اين فاكتور اساسي تلاش كرده ايم تا آلاينده هاي كربني و سر و صداي كركننده اي را كه از هواپيماهاي مافوق صوت توليد مي شود به حداقل برسانيم. در موتور راكتي اين هوافضاپيما از تلفيق اكسيژن و هيدروژن استفاده مي شود. نيروي پيشران توليد شده از اين راكت ZHEST را در ارتفاع 32 كيلومتري، جايي كه مي توان با اطمينان گفت اكسيژني وجود ندارد، با سرعت مافوق صوت به پرواز در مي آورد. تركيب 2 عنصر اكسيژن و هيدروژن تنها به توليد آب منجر مي شود و اين يعني آلايندگي صفر. ZHEST هيچ اثر آلاينده اي نيز در اتمسفر زمين برجاي نخواهد گذاشت. علت نيز كاملاروشن است چون عمده مسير پروازي آن در ارتفاعي فراتر از اتمسفر غليظ زمين خواهد بود. اين يك امتياز مثبت براي ZHEST در مقابل كنكوردها محسوب مي شود كه موضوع آلودگي صوتي و انتشار آلاينده هاي محيطي در آنها همواره به عنوان يك كابوس مطرح مي شد.
طي 3 سال آينده برنامه ساخت ZHEST وارد مراحل ساخت نمونه خواهد شد، اما براي سوار شدن مسافران عادي بر عرشه آن بايد حدود 40 سال ديگر صبر كنيم، تازه اگر همه چيز بر اساس برنامه ريزي هاي از پيش انجام شده پيش رود. كافي است زماني را تصور كنيد كه در كمتر از دو ساعت و نيم از يك سوي سياره زمين به سوي ديگر آن مي رسيد در حالي كه دوست تان همچنان در ترافيك بزرگراه ها يا خيابان هاي شلوغ تهران هنوز 40 كيلومتر هم طي نكرده است. يادتان باشد شما با سرعتي بيش از 5 هزار كيلومتر در ساعت بر فراز درياها و خشكي هاي زيادي سفر كرده ايد. قطعا در آن روزگار بحث بيماري Jetlag يا به هم خوردن ساعت طبيعي بدن بر اثر سفرهاي فوق سريع، تيتر يك بسياري از روزنامه ها و مجلات علمي خواهد بود
Twitter
Google
Yahoo
Delicious
بالاترین
دنباله
نسخه‌ی چاپی
ارسال اين مطلب به دوستان