Look at the future plane - نظرة على طائرة المستقبل

نتساءل عن الشكل الذي ستبدو عليه طائرة المستقبل، فهل سيكون هناك تغيير كبير؟

يُتوقع أن يزيد نشاط حركة الملاحة الجوية سبعة أضعاف بحلول 2050

كما ستزيد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، ما لم يتم اتخاذ إجراءات جذرية في مجال الطيران والطائرات.

ولمحاربة هذه المشكلة، قام مصنعو الطائرات، والمهندسون الشباب بابتكار مفهوم جديد لطائرة المستقبل والتي ستعمل بالكهرباء، والوقود الحيوي. 

وسيكون تصميم طائرات المستقبل بأجنحة وأجسام مستوحاة من الطبيعة، وكذلك الحال بالنسبة للحواسيب المستخدمة في الجو 

فستكون أكثر ذكاء وأصغر حجمًا.

طائرة المستقبل من تصميم ناسا وبوينغ

وتعد هذه الخطوة القادمة أكثر ضمانًا في تحول صناعة الملاحة الجوية إلى صناعة أكثر صداقة للبيئة.

وتتمثل هذه الخطوة في تحول الطائرات إلى الطاقة الكهربائية

وذلك بحسب الباحث “آش دوف جاي”، باحث دكتوراه في مجال هندسة الطيران في جامعة “بريستول”.

فاستخدام هذا النظام يعني التخلص من انبعاثات أكسيد الكربون، وأكسيد النيتروجين

وذلك بفضل مصادر طاقة صديقة للبيئة.

لكن الحاجز التقني في تنفيذ ذلك والذي يجب التخلص منه يكمن في كثافة طاقة البطاريات التي ستصبح بديلًا للوقود

وكشف “إيلون ماسك” المدير التنفيذي لـ “تسلا” بأن هذه البطاريات قادرة على إنتاج 400 واط/ ساعة لكل كيلوجرام.

طائرة مستقبلية من ناسا

واليوم فإن بطاريات “ليثيوم-أيون” قادرة على إنتاج 300/ واط ساعة لكل كيلوغرام، فمن المعقول أن نفترض أنها قد تصل لـ 400 واط/ ساعة لكل كيلوغرام، ما يجعل تحول الطائرات كهربائيًا أمرًا معقولًا في العقد القادم.

ومع انخفاض تكلفة إنتاج الكهرباء عبر الطاقة الشمسية، إلى جانب أسعار بطاريات ليثيوم-أيون، فاستخدام الكيروسين وهو الوقود التقليدي للطائرات سيصبح مرتفع  الثمن بحلول 2050، الأمر الذي يرجح التحول إلى الطاقة الكهربائية.

 وقد يكون الوقود الحيوي هو مصدر الطاقة البديل للطائرات في المستقبل القريب.

فاستخدام الوقود الحيوي يقلل انبعاثات الكربون بنسبة تتراوح بين 36-85%، إذ تعتمد النسبة المئوية على نوع الأراضي المستخدمة في زراعة محاصيل الوقود الحيوي.

في عام 2009 اعتُمد الوقود الحيوي والذي كان مزيجًا من الكيروسين، لكن قطاع الطيران لم يستخدمه بسبب عقبات فنية وقضايا تتعلق بالقدرة على زيادة الوقود الحيوي إلى مستويات صناعية.

إيرباص

فاحتراق الكيروسين، ووقود الطائرات، والمحركات النفاثة، يعني مزيدًا من انبعاثات أكسيد الكربون.

فقالت دراسة بأن حوادث الطائرات تقتل ألف شخص سنويًا، في حين فإن انبعاثات الطائرات تقتل 10,000 شخص سنويًا.

فقديمًا كان يعتقد بأن الناس يتوفون من انبعاثات الطائرات لحظة الإقلاع أو الهبوط، لكن دراسة جديدة وهي الأولى التي تقدم تقديرًا شاملًا لعدد الوفيات المبكرة جراء ذلك.

ويقول “ستيفن باريت” –مهندس طيران من معهد ماساشوستس للتكنولوجيا في كامبريدج “لقد وجدنا الانبعاثات غير المنظمة من الطائرات على ارتفاع 914 مترًا كانت مسئولة عن الوفيات”.

فعوادم الطائرات، كعوادم السيارات تحتوي على ملوثات جوية بما في ذلك أكسيد الكبريت، وأكسيد النيتروجين.

وبحسب الدراسة فإن أكثر حالات الوفيات تحدث في الولايات المتحدة وتقدر بـ 450 حالة وفاة

وفي الهند سجلت من 1000 حالة ومعظم الانبعاثات التي تصلها قادمة من طائرات في أمريكا الشمالية، وأوروبا.

وعالميًا، يقدر البحث وفاة 8000 شخص سنويًا من عوادم الطائرات التي تحلق على ارتفاعات 10,668، ووفاة 2000 شخص من العوادم التي تنفثها الطائرات لحظة الإقلاع والهبوط.

 طائرة برانديت

 ويقول الباحث “دوف”:" تبني أي تقنية جديدة للطائرات من بحث ما، وتصميم النماذج، واختباره هو أمر يستغرق عقدًا من الزمن". 

فالتخلص من محرك الاحتراق بحلول منتصف القرن، سينعكس من الناحية الاقتصادية، والبيئية على جوانب أخرى

مثل: "تصميم هيكل الطائرة، أدوات البحث، وتصميم أدوات الدفع الكهربائي، والتحكم بالحركة الجوية”. 

ويضيف:” فإذا ما تحولت الطائرات إلى الكهربية لن تكون هناك حاجة لأنظمة الدفع الضخمة"

ودفات التوجيه الموجودة حاليًا، ما يؤدي لتغيير تصميم الطائرات بشكل كامل”. فقد تكون أجنحة الطائرات بشكل مختلف عن اليوم، أو أكثر مرونة كالطيور.

طائرة “E-thrust”

“يرجى خفض الصوت؛ لاحتواء المقطع على موسيقى”

فقد عرضت ناسا قبل ذلك تصميمًا جديدًا للطائرة الكهربية. في حين تبدو طائرة الإيرباص المصممة للعام 2050 بشكل مختلف وبأجنحة منحنية، وذيل غير عادي.

وستستخدم طائرات المستقبل وقيادة التحكم حواسيب أكثر ذكاء، فهي في تطور في كل ساعة أكثر مما كانت عليه منذ 90 عامًا. 

ويتوقع الخبراء أن تصبح الحواسيب أكثر قوة من القدرات العقلية للبشر بحلول 2023،

في حين ستتفوق على العقول البشرية بحلول 2045. ويتوقع استخدام نظام عصبي رقمي مع مستقبلات على الطائرات للإحساس بالقوى، والحرارة، وتدفق الهواء

وذلك لتحسين كفاءة الطاقة المستخدمة في الطائرة.

ومستقبلًا يمكن دمج البرمجيات والمعدات لتغيير شكل الطائرة لجعله أكثر كفاءة.

“يرجى خفض الصوت؛ لاحتواء المقطع على موسيقى”