گزارش ویدئوئی از ساخت هواپیمای مافوق صوت
امروزه هواپیماهای مسافربری پیشرفته ای در دنیا وجود دارد که هم راحت و هم قابل اعتماد هستند . قابل توجه است که آخرین تحولات مهندسی نشان می دهد که امکان افزایش سرعت این هواپیماها تا چند برابر نیز وجود دارد به طوری که می توان آنها را هواپیماهای مافوق صوت نامید .
یک پروژه تحقیقاتی اروپایی با همکاری کشور ژاپن به مطالعه و بررسی همه جنبه های هواپیمای مافوق صوت مسافری از قبیل شکل هواپیما ، موتور ، سوخت ، تاثیر آن بر محیط زیست ، شرایط اقتصادی پرداخته است .
قابل توجه است که نتایج این بررسی ها می تواند در زمان بندی سفرهای هوایی بسیار موثر باشد . امانوئل بیلان ویلین (Emmanuel Blanvillain) پژوهشگری در طراحی هواپیما در گروه ایرباس و همچنین مسئول بخش هماهنگی پروژه HIKARI در این رابطه می گوید : هدف از ساخت هواپیماهایی با سرعت بسیار بالا ، کاهش زمان مسافرت در مقایسه با هواپیماهای معمولی است . برای نمونه سفر بین اروپا و ژاپن حدود سی ساعت طول می کشد که با این هواپیماها بسیار زمان کمتری به طول خواهد انجامید .
ساخت هواپیماهایی با چنین سرعتی نیازمند نیروی محرکه ، مواد جدید و طراحی نوآورانه است که پژوهشگران و محققان شرکای صنعتی اروپا و ژاپن طی تحقیقات و بررسی های خود به چنین فن آوری های جدیدی دست دست پیدا کرده اند .
پاتریک گرون (Patrick Gruhn) ، مهندس تحقیقات ایرودینامیک در سرعت های بالا که در مرکز هوا و فضای آلمان (DLR) فعال بوده ، در این مورد چنین اظهار داشت : شما می توانید اشکال دیگری را نیز تصور کنید ، اما همه این موارد مشترکات زیادی با هم دارند ، به طور مثال شما به زاویه های تند و شیبدار و طرح بسیار آیرودینامیک نیاز دارید ، چون در غیر این صورت کشیدن باعث می شود بیش از حد بالا روید و با این تفاصیل شما نمی توانید به فشار و نیروی محرکه کافی برای شتاب دادن به سیستم دست پیدا کنید .
در واقع مدل های مقیاس در داخل یک تونل 60 متری قرار گرفته اند . در این تونل می توان فشار هوای فوق العاده ای که متناسب با پرواز مافوق صوت رخ می دهد را ایجاد کرد .
کلاوس هاینه مان (Klaus Hannemann)، پژوهشگر دماپویای پرواز (aerothermodynamics) در DLR می گوید : ما می توانیم در این جریان بادی با سرعت بالا تولید کنیم و وسیله نقلیه ای مانند شاتل فضایی مدارگرد (Space Shuttle Orbiter) یا هر وسیله شبیه سازی شده مافوق صوت با سرعت 8 ماخ در ارتفاع 30 کیلومتری در آن وارد کنیم . (هر ماخ سرعت برابر با 1225 کیلومتر در ساعت بوده بنابراین 8 ماخ برابر با 9800.4 کیلومتر در ساعت است )
لازم به ذکر است که این آزمایش آماده اجرا بوده و ابزار دقیق ، اندازه گیری های آیرودینامیکی را در کسری از ثانیه انجام خواهند داد .
جان استیلانت (Johan Steelant) پژوهشگر دینامیک سیالات و نیروی محرکه سیستم ها در آژانس فضایی اروپا و همچنین هماهنگ کننده پروژه های ATLLAS و LAPCAT است ، در این رابطه اظهار داشت: در واقع مسافران در پرواز با سرعت بسیار بالا احساس متفاوتی نسبت به هواپیماهای کلاسیک نخواهند داشت و تنها طول زمان پرواز در آنها متفاوت است . البته مساله بر سر زمان شتاب گرفتن هواپیما در بیست تا سی ثانیه اول است و پس از آن می توان با کمال آرامش از سرعت مافوق صوت لذت برد .
در بیشتر طرح های هواپیماهای مسافربری ، محل مسافران در سوی دیگر مخازن سوخت هواپیما است که البته جای بسیار بزرگی از هواپیما را اشغال می کند . در میان انواع سوخت ، هیدروژن مایع مورد توجه محققان بوده است که گاز کربنیک تولید نمی کند و می توان از آن به عنوان مایع خنک کننده نیز استفاده کرد .
Hideyuki Taguchi از پژوهشگران ژاپنی در سیستم رانش در آژانس فضایی اکتشاف ژاپن و از همکاران این پروژه در این مورد چنین توضیح می دهد : ما به سیستمی از نیروی محرکه نیاز داریم که متناسب مرحله تیک آف تا رسیدن به سرعت 5 ماخ باشد ، به این معنا که این ساختار باعث می شود تا موتور بسیار داغ شود . در حقیقت راه حل ما برای چنین مشکلی، کاهش حرارت هوای داغ با استفاده از سوخت بسیار سرد است .
پژوهشگران و محققان در تونل باد دیگری ، سرامیک های ویژه ای را مورد آزمایش قرار دادند که
در برابر حرارت بسیار بالا استقامت داشته باشند . این مواد می تواند مورد استفاده در ساخت لبه های بیرونی هواپیما که گرمای آن به خاطر اصطکاک هوا به هزاران درجه سانتیگراد خواهد رسید، قرار گیرد و بدنه هواپیما را در برابر آن محافظت کند .
بارکارد اسر (Burkard Esser) از پژوهشگران مکانیک سیال در DLR می گوید : هدف اصلی ما مدیریت سطوح هواپیماست، به نحوی که بار حرارتی آن برای مسافران به اندازه یک پرواز معمولی پایین باقی بماند.
بر اساس زمان بندی ارائه شده توسط پژوهشگران ، تولید تجاری چنین هواپیما هایی در دهه 2040 – 2050 صورت گرفته و در اختیار مسافران قرار خواهد گرفت که البته چنین تولید گسترده ای به تحولات و پیشرفت های فنی و تکنولوژی نیز وابسته است .
No tags for this post.
