رونمایی از هواپیمای بدنه یکپارچه با ۵۰% سوخت کمتر و ساخت ۹ ماهه!

غزال زیاری: ایده ساخت هواپیماهایی با بدنه یکپارچه (Blended-Wing)، شاید ایده جدیدی نباشد؛ اما طراحی هواپیمایی که بدنه و بال‌ها همگی یک ساختار واحد داشته باشند، طبیعتاً کار ساده‌ای نخواهد بود.

به‌هرحال این‌طور به نظر می‌رسد که این طراحی را دیر یا زود به‌عنوان ایده معتبری برای ساخت هواپیماهای مسافربری ببینیم.

تولد استیو و رؤیای المپیک

در ماه مارس سال ۲۰۲۵ میلادی، برای اولین بار یک هواپیمای کوچک V شکل با کنترل از راه دور در شرق اورگان در آمریکا به پرواز درآمد. این وسیله بدون سرنشین که استیو نام داشت، در اولین سفرش فقط ۱۶ ثانیه پرواز کرد، اما همین برای مهندسان سازنده این هواپیما کافی به نظر می‌رسید.

شرکت Outbound Aerospace به‌عنوان سازنده هواپیمای استیو، حالا اولین گام‌ها را در این مسیر برداشته و امیدوارند تا درنهایت در دهه ۲۰۳۰ یک هواپیمای مسافربری با ۲۰۰ تا ۲۵۰ صندلی و بدنه یکپارچه به دنیا معرفی کنند. بال طرح نهایی این هواپیمای مسافربری که المپیک نامیده شده، حدود ۵۲ متر خواهد بود که هشت برابر بال‌های استیو است.

ایده ترکیب یکپارچه بدنه هواپیما به شکلی صاف و بدون خط جدایی بال‌ها و بدنه به بیش از ۱۰۰ سال پیش‌برمی گردد. این ساختار قطعاً باعث افزایش کارایی آئرودینامیکی هواپیما خواهد شد. در سال ۱۹۲۴، اولین هواپیمای ثبت‌شده با بدنه یکپارچه اولین پروازش را انجام داد و البته سقوط کرد. از آن زمان، ارتش آمریکا از فناوری بدنه یکپارچه برای ساخت بمب‌افکن‌هایشان بهره می‌برد؛ اما حالا و با نیاز مبرم صنعت هوانوردی به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، به نظر می‌رسد که زمان ظهور اولین هواپیمای تجاری با بدنه یکپارچه فرا رسیده است.

ساخت سریع‌تر و ارزان‌تر

شرکت نوپای Outbound Aerospace در نظر دارد تا با پروازهای استیو نشان دهد که طراحی نوآورانه و فناوری ساخت جدیدش، می‌تواند نوع جدیدی از هواپیمای مسافربری میان رده را به صنعت هوانوردی عرضه کند که محصول تولیدی آن‌ سریع‌تر و ارزان‌تر از هواپیماهای سازندگان بزرگ فعلی مثل ایرباس و بوئینگ باشد.

جیک آرمنتا، مهندس سابق بوئینگ و مدیر ارشد فناوری Outbound Aerospace دراین‌باره توضیح داد: «ما تنها به ۱۲ ماه زمان نیاز داشتیم تا از یک طرح کاملاً جدید، به یک مدل نمایشی برسیم.» طبق گفته آرمنتا، تیمش نشان داده که می توانند زمان ۵ تا ۱۰ سالی که عموماً برای توسعه یک هواپیمای تجاری مورد نیاز است را به شکل قابل‌توجهی کاهش دهند. او در این رابطه گفت: «اولین پرواز هواپیمای ما دقیقاً ۹ ماه پس از روزی که برای اولین بار درب کارخانه را باز کردیم، انجام شد.»

در حال حاضر این شرکت برای بقا و تأمین درآمد، استیو را به بازار عرضه کرده و از آن به‌عنوان پهپاد باری استفاده می‌شود. مسئولان این شرکت در نظر دارند تا در آینده با وزارت دفاع آمریکا و مشتریان غیرنظامی دیگر هم به همکاری بپردازند.

آرون بویزن، مدیر توسعه کسب‌وکار Outbound در این رابطه گفت: «باید قبل از ۱۰ سال آینده به درآمد برسیم.» باوجودی که سرمایه‌گذاران این شرکت تردیدهای زیادی دراین‌باره داشتند، اما شرکت Outbound تا امروز حدود یک میلیون دلار سرمایه اولیه جمع‌آوری کرده و بدین ترتیب امکان استخدام پنج کارمند تمام‌وقت و پیمانکاران پاره‌وقت را فراهم آورده است.

رقابت برای جام مقدس هوانوردی

لازم به ذکر است که Outbound تنها شرکتی نیست که در این عرصه به فعالیت می‌پردازد. بیل سویتمن، تحلیلگر هوانوردی گفته که حداقل دو استارت‌آپ دیگر در رقابت برای ساخت اولین هواپیمای مسافربری با بدنه یکپارچه فعالیت می‌کنند و این هدف بلندمدت، “جام مقدس هوانوردی” نام گرفته است.

تصاویر ارائه شده از هواپیمای المپیک که احتمالاً در دهه ۲۰۳۰ ارائه خواهد شد، نشان می‌دهد که با هواپیماهای لوله-بال کنونی فعلی بوئینگ و ایرباس تفاوت‌های زیادی دارد و طبیعتاً کارایی آئرودینامیکی بیشتری نسبت به هواپیماهای معمولی خواهد داشت.

تحقیقات ناسا حکایت از آن دارد که اگر یک شرکت بتواند طراحی بدنه یکپارچه را به‌درستی اجرا کند، قادر خواهد بود تا:

• مصرف سوخت را تا ۵۰% کاهش دهد.
• انتشار گازهای گلخانه‌ای را به همین میزان کاهش دهد.
• سطح صدا را به‌طور قابل‌توجهی پایین بیاورد.
• کابین‌های ۴۰% بزرگ‌تر در اختیار داشته باشد.

درعین‌حال در چنین هواپیماهایی، امکان نصب درهای بزرگ‌تر برای حذف صف‌های انتظار سوار شدن و همچنین کابین‌های جداگانه برای کلاس‌های مختلف خواهد بود.

پیشتازی رقیب اصلی

حامیان طراحی هواپیماهای یکپارچه بر این باورند که استارت‌آپ‌هایی مثل Outbound و رقبایش مثل JetZero  و Nautilus واقعاً امیدبخش هستند و درعین‌حال شرکت‌هایی مثل ایرباس و بوئینگ را به خفه کردن ایده‌های جدید متهم می‌کنند.

این‌طور به نظر می‌رسد که رقیب اصلی شرکت Outbound در این مسیر، JetZero باشد. JetZero بودجه‌ای ۲۳۵ میلیون دلاری از نیروی هوایی آمریکا USAF)) دریافت کرده و همچنین سرمایه‌گذارهایی مثل United Airlines و Alaska Airlines را برای توسعه مدل Z۴ دارد. حتی United Airlines اعلام کرده که در صورت برآورده شدن الزامات، تا ۲۰۰ فروند Z۴ سفارش خواهد داد.

این کمپانی به‌علاوه سابقه همکاری با شرکت‌های مطرح هوافضا از جمله BAE، Northrup Grumman  و سازندگان موتور مثل Pratt & Whitney را در کارنامه دارد. آن‌ها پیش‌ازاین هم مدل نمایشی کوچکشان به نام Pathfinder I را به پرواز درآورده و بررسی حیاتی طراحی‌شان را تکمیل کرده‌اند. مسئولان این شرکت در نظر دارند تا در اوایل سال ۲۰۲۷ میلادی، پروازهای نمایشی مدل‌شان در اندازه کامل را آغاز کنند.

چالش‌های پیش رو: هزینه و فشار کابین

یکی از مسئولان شرکت Outbound اعلام کرده که تبلیغات موجود درباره کمپانی JetZero  و ثبت پیش سفارش‌ها توسط این رقیب قدرتمند، به کل صنعت کمک خواهد کرد؛ چرا که طراحی و استفاده از بدنه یکپارچه را وارد بحث خطوط هوایی خواهد کرد. او در این رابطه گفت: «سبقت آن‌ها از ما بدان معناست که آن‌ها زودتر از ما با دو هزینه عظیم صدور گواهینامه و پذیرش عمومی مواجه خواهند شد و ما مجبور نخواهیم بود این هزینه‌ها را به‌اندازه آن‌ها متحمل شویم.»

پیچیدگی طراحی بدنه یکپارچه باعث شده که این پیکربندی عمدتاً برای ارتش (مانند بمب‌افکن‌های Rockwell B۱-B Lancer و Northrop B-۲۱ Raider  ) استفاده شود. بزرگ‌ترین چالش پیش روی هواپیماهای مسافربری با بدنه یکپارچه، نحوه نصب کابین مسافران تحت‌فشار است. به همین خاطر هم تلاش برای طراحی یک کابین جذاب، با در نظر داشتن محدودیت‌های موجود، یکی از چالش‌های جدی پیش رو است.

تلاش‌های ناسا و الگوبرداری از آن

ناسا از سال ۱۹۸۸ میلادی تا به امروز، تحقیقات گسترده‌ای در مورد این طراحی انجام داده که منجر به ساخت هواپیمای کنترل از راه دور Boeing/Nasa X-۴۸  شد که در سال ۲۰۰۷ یکی از برترین اختراعات مجله تایم نام گرفت.

هواپیمای X-۴۸ در طول شش سال، ۱۲۰ پرواز انجام داد و بدین ترتیب واکنش هواپیماهایی با بدنه یکپارچه در مواجهه با مشکلاتی مثل خرابی موتور محک زده شد. جیک آرمنتا توضیح داد که مدل استیو آن‌ها، عمداً هم‌اندازه X-۴۸ طراحی شده است. او ادامه داد: «ما توانستیم استیو را بسازیم و به پرواز در بیاوریم؛ یعنی هواپیمایی که با X-۴۸ برابری می‌کند، اما تفاوت اینجاست که ما استیو را با کسری از بودجه آن برنامه و تنها در طول ۹ ماه ساختیم.»

بویزن هم در بخش پایانی صحبت‌هایش گفت: «ما دیر یا زود انحصار بوئینگ و ایرباس را زیر سؤال خواهیم برد و به این نتیجه رسیده‌ایم که برای ساخت یک هواپیمای کاملاً جدید با روشی نو، باید به برون‌سپاری و داخلی سازی فرآیندها نگاه کنیم.»

منبع: BBC