تا 40 سال ديگر، مسافران سوار بر هوافضاپيما مي‌شوند
جاه‌طلبي‌هاي بشر در آسمان تا كجا ادامه پيدا مي‌كند؟ براي اين پرسش پاسخي نمي‌توان 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. حالا نسل چندم پس از برادران رايت، ايده اعجاب‌برانگيزي را دنبال مي‌كند كه به نظر مي‌رسد به احتمال يقين به واقعيت تبديل خواهد شد: ساخت هوافضاپيمايي كه نيمي از زمين را در كمتر از 5/2 ساعت طي مي‌كند!
ZEHST عنواني است كه براي اين فناوري حيرت‌انگيز 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 امور‌هوانوردي از اين سيستم حركتي به عنوان اوج تكامل صنعت ساخت سيستم‌هاي هوافضانوردي در ابتداي هزاره سوم ياد مي‌كنند؛ سيستمي‌كه در نگاه نخست، انسان را به ياد افسانه كنكوردها مي‌اندازد، اما حقيقت اين است كه ZEHST تلفيقي از عظمت شاتل‌هاي تازه بازنشسته، سرعت خيره كننده كنكوردها و البته نگرش جديد دانشمندان در استفاده از سوخت‌هاي زيستي است.
درنمايشگاه تازه‌ترين دستاوردهاي صنعت هوانوردي تقريبا تمامي تازه‌هاي 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 جلب‌‌كرد. ظاهر آن شباهت زيادي به كنكوردهايي دارد كه ديگر از سر و صداي كركننده آنها در آسمان‌ها خبري نيست. اين شباهت خيره‌كننده 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 هوشمند‌بودن سيستم آيروديناميك به كار گرفته شده در ساختار كنكوردها در دهه 60 ميلادي دارد.
حقيقت اين است كه ZEHST تلفيقي از عظمت شاتل‌هاي تازه بازنشسته، سرعت خيره كننده كنكوردها و البته نگرش جديد دانشمندان در استفاده از سوخت‌هاي زيستي است
در پشت اين پروژه بزرگ، شركت هوافضاي اروپا موسوم به EADS قرار دارد، اما به سرانجام رسيدن پروژه‌هايي در چنين ابعاد كلاني به تنهايي از عهده يك شركت برنمي‌آيد. 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 مي‌كنند. زماني كه نمونه اوليه ZEHST ساخته شود، يعني‌سال1400 خورشيدي، قرار است به عنوان سيستم حمل و نقل مافوق صوت تجاري به كار گرفته شود و با سرعت بيش از 4 ماخ خود، فاصله‌ها را نزديك‌تر كند. نگاهي به اين سرعت كافي است كه دريابيم اين هوافضاپيما براي مسيرهاي كوتاه كاربردي ندارد، بلكه فراتر از آن و براي مسافت‌هاي بسيار طولاني بين قاره‌اي در نظر گرفته شده است. شركت EADS در تبليغات گسترده‌اي كه براي ZHEST داشته از عنوان توكيو تا پاريس يا توكيو تا لس‌آنجلس در كمتر از 5/2 ساعت استفاده كرده و اين درحالي است كه برخلاف كنكوردها، پرواز اين هوافضاپيماي جديد تأثير نامطلوب بسيار اندكي بر محيط‌زيست خواهد داشت. از اين رو بي‌دليل نيست كه مديران ارشد EADS شاهكار آتي خود را يك سيستم هوانوردي «استاندارد» خطاب مي‌كنند.
ZHEST مجموعه‌اي از ابتكارات خلاقانه در صنعت هوانوردي است، اما برخي از آنها از جمله نوع سوختي كه در آن به كار گرفته مي‌شود به عنوان شاخصه‌هايي برجسته به شمار مي‌آيند. مهندسان پروژه به دنبال اثبات اين ادعا هستند كه مي‌توان از سوخت‌هاي 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، بهره‌گيري از سيستم موتوري الكتريكي به عنوان مكملي هيجان‌انگيز به شمار مي‌آيد. بر اساس يك فرمول ساده رياضي مي‌توان پذيرفت كه با كاهش چشمگير زمان مسافرت‌هاي هوايي امكان جابه‌جايي شمار بيشتري از مسافران به گوشه و كنار جهان فراهم مي‌شود. 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 مي‌دانند. البته خطوط هواپيمايي كه در آينده به جابه‌جايي مسافران مشغول مي‌شوند، در‌عين بر‌خورداري از سرعت عمل بايد به يك سري تعهدات زيست‌محيطي سفت و سخت نيز پايبند باشند. هم‌اكنون 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 مي‌كند. 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 سخت‌تر خواهد بود و آن زماني است كه ديگر جايي براي هواپيماهاي آلاينده امروزي باقي نخواهد ماند . ZHEST. از جمله سيستم‌هاي پروازي است كه پيش‌بيني مي‌شود جاي ايرباس‌ها و بوئينگ‌هاي امروزي را خواهد گرفت.
برنامه‌ريزي طراحي و ساخت ZHEST بر اساس زمان‌بندي دقيقي پيش مي‌رود. 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 آزمايش‌ها سربلند بيرون آيد، از سال 1430 شمسي يعني حدود 40 سال آينده، به عنوان شاخص‌ترين سيستم حمل و نقل هوايي در سراسر جهان استفاده خواهد شد. با اين حال اين يك فرآيند ساده نيست و مهندسان پروژه نيز بخوبي مي‌دانند با چالش‌هاي فني متعددي روبه‌رو خواهند بود. در كنار اين چالش‌ها تولد پروژه‌هاي جديد از سوي رقباي ديگر نيز دور از ذهن نخواهد بود.
سيستم پيش رانش ZHEST انباري از فناوري‌هاي قديمي و جديد است. طراحان با تلفيق 3 نوع موتور، اين وسيله نقليه را از زمين تا مرز فضا حركت مي‌دهند. اين هوافضاپيما هنگام بلند شدن از باند فرودگاه از يك موتور توربوفن استفاده مي‌كند، اما پس از رسيدن هوافضاپيما به ارتفاع مشخصي و جايي كه ديگر غلظت اكسيژن هوا براي موتورهاي توربوفن مناسب نيست، موتورهاي موسوم به رم‌جت (Ramjet) اين هوافضاپيما روشن شده و آن را باز هم بالاتر مي‌برد. با استفاده از موتورهاي توربوفن جاي هيچ‌گونه تعجبي باقي نمي‌ماند كه ZHEST هنگام برخاستن از باند فرودگاه صداي رعدگونه‌اي همچون كنكوردها ايجاد نخواهد كرد. سرانجام وقتي ZHEST آنقدر اوج مي‌گيرد كه غلظت اكسيژن حتي براي موتورهاي رم‌جت نيز ناكافي مي‌شود، موتورهاي راكتي اين هوافضاپيما روشن شده و با تركيب اكسيژن و هيدروژن، درست مثل شاتل‌هاي فضايي شما را به سرعت افسانه‌اي 4 ماخ نزديك و نزديك‌تر مي‌كند.
وقتي اين هوافضاپيما آماده فرود مي‌شود، خلبان موتورهاي موشكي آن را خاموش مي‌كند و مانند يك گلايدر به سمت زمين سر مي‌خورد، در ارتفاع مشخصي دوباره موتورهاي توربوفن آن براي يك فرود بي‌نقص و نرم روشن مي‌شوند. رم‌جت‌ها فناوري نويني نيستند، اما تاكنون روي هيچ هواپيماي مسافربري به كار گرفته نشده‌اند. مهندسان از موتورهاي رم‌جت براي دستيابي به سرعت خيره‌كننده 1610 كيلومتر بر ساعت استفاده مي‌كنند. مجموعه موتوري كه در ZHEST به كار گرفته مي‌شود، مي‌توانند آن را تا ارتفاع 32 كيلومتري بالا ببرد. اين در حالي است كه جت‌هاي مسافربري كنوني در نهايت تا ارتفاع 10 كيلومتري از زمين اوج مي‌گيرند. جو غليظ زمين تنها تا ارتفاع 20 كيلومتري گسترده شده است و بعد از آن غلظت اتمسفر بشدت رو به كاهش مي‌گذارد. جو رقيق باعث مي‌شود كه ZHEST با نيروي مقاوم كمتري در برابر خود روبه‌رو شده و بتواند با سوخت كمتر، مسافت بيشتري را بپيمايد.
از جهات گوناگون مي‌توان ZHEST را نتيجه به كارگيري معماري نوين در به كارگيري انواع سيستم‌هاي پيش رانش معمول عنوان كرد. اين همان عبارتي است كه جن بوتي، رئيس اداره فني EADS با جسارت خاصي بيان مي‌كند. او مي‌گويد: در ساخت ZHEST به انبوهي از فاكتورها توجه مي‌شود. ايمني از جمله آنهاست. در كنار اين فاكتور اساسي تلاش كرده ايم تا آلاينده‌هاي كربني و سر و صداي كركننده اي را كه از هواپيماهاي مافوق صوت توليد مي‌شود به حداقل برسانيم. در موتور راكتي اين هوافضاپيما از تلفيق اكسيژن و هيدروژن استفاده مي‌شود. نيروي پيشران توليد شده از اين راكت ZHEST را در ارتفاع 32 كيلومتري، جايي كه مي‌توان با اطمينان گفت اكسيژني وجود ندارد، با سرعت مافوق صوت به پرواز در مي‌آورد
تركيب 2 عنصر اكسيژن و هيدروژن تنها به توليد آب منجر مي‌شود و اين يعني آلايندگي صفر. ZHEST هيچ اثر آلاينده اي نيز در اتمسفر زمين برجاي نخواهد گذاشت. علت نيز كاملا روشن 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 مي‌شود كه موضوع آلودگي صوتي و انتشار آلاينده‌هاي محيطي در آنها همواره به عنوان يك كابوس مطرح مي‌شد.
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 برنامه‌ريزي‌هاي 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 مي‌رسيد در حالي كه دوست‌تان همچنان در ترافيك بزرگراه‌ها يا خيابان‌هاي 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 خشكي‌هاي زيادي سفر كرده‌ايد. قطعا در آن روزگار بحث بيماري Jetlag يا به‌هم خوردن ساعت طبيعي بدن بر اثر سفرهاي فوق سريع، تيتر يك بسياري از روزنامه‌ها و مجلات علمي خواهد بود.
منبع: jamejamonline
www.tebyan.net ارسال توسط کاربر محترم سايت :mehdigerdali