- إنضم
- 22 مارس 2012
- المشاركات
- 194
- التفاعل
طائرة مدنية رباعية الأجنحة أسرع من الصوت
تمكَّن باحثون أميركيون في الولايات المتحدة من التوصل إلى مفهوم جديد لتطوير طائرة يمكنها كسر حاجز الصوت، ما يضع نهاية للطائرة الكونكورد الفرنسية التي ظلت على امتداد 27 عاماً تمثِّل بالنسبة لركابها تجربة من الرفاهية الفريدة في السفر بالإضافة إلى توفير الوقت. وقالت مجلة «ساينس ديلي»، في تقرير حديث لها، إن باحثين في معهد ماسوشستس للتكنولوجيا، بقيادة كيكي وانغ، وهو أستاذ مساعد في علوم الطيران والفضاء، أسسوا مفهومهم على مبدأ بسيط، وهو أنه بدلاً من أن تحلِّق الطائرة بجناح واحد على كل جانب من جانبيها، فلماذا لا تحلق بجناحين؟
يأتي ذلك في إطار الجهود المبذولة من قِبَل مجموعات عمل لوضع تصميمات لجيل جديد من الطائرات المدنية الأسرع من الصوت، يتجاوز ما حققته الكونكورد التي كان يستمتع ركابها مقابل ثمن تذاكرهم برحلة بين نيويورك وباريس في غضون ثلاث ساعات ونصف الساعة، وهو الوقت الكافي للقيلولة وتناول الأطعمة. وعلى مرِّ السنين، أدى ارتفاع تذاكر السفر وتكاليف الوقود وعدد المقاعد المحدود وازدهار السفر بالطائرات الأخرى، إلى تراجع الاهتمام بطائرات الكونكورد ومبيعات التذاكر. إلى أن تم الاستغناء عن الكونكورد والطائرات التجارية الأسرع من الصوت في نوفمبر من عام 2003، وخروجها من الخدمة.
الضجيج الصوتي
ومن خلال استخدام نموذج بالكمبيوتر للتصميم الجديد، استطاع وانغ وزملاؤه روي هو جين تاو، وهو باحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في قسم علوم الطيران والفضاء، وجيمسون أنتوني، وهو أستاذ الهندسة في جامعة ستانفورد، إثبات أن الطائرة ذات الأجنحة الرباعية يمكن أن تكون قوة السحب بها، في الواقع، أقل بكثير من الطائرة التقليدية ذات الجناح الواحد، التي تطير أسرع من الصوت.
ومن المقرر أن تقوم المجموعة بنشر نتائجها في مجلة «جورنال أوف إيركرافت». ووفقاً لوانغ، فإن هذا التقليص في قوة السحب يعني أن الطائرة سوف تحتاج إلى كمية أقل من الوقود للطيران، فضلاً عن أن ذلك من شأنه إنتاج درجة أقل من الضجيج الصوتي.
يقول وانغ: «الضجيج الصوتي هو في الحقيقة عبارة عن موجات تصادمية تصدرها الطائرات الأسرع من الصوت، وتنتشر هذه الموجات على الأرض. وهي تشبه صوت إطلاق النار، كما أنها شديدة الإزعاج، بحيث إن الطائرات الأسرع من الصوت لم يكن مسموح لها بالطيران فوق سطح الأرض».
الضغط الجوي
وفي الوقت الذي تقترب الطائرة التقليدية من سرعة الصوت، فإن الهواء يبدأ في الضغط على الجانب الأمامي والخلفي من الطائرة. ومع وصول الطائرة إلى سرعة الصوت وتجاوزها، فإن الزيادة المفاجئة في الضغط الجوي تنتج دفعتين هائلتين من الصدمة التي تشعّ على طرفي الطائرة، وتنتج دوياً قوياً. ومن خلال العمليات الحسابية، وجد أن تصميم طائرة بجناحين على كل جانب يمكن أن يتخلّص بشكل أساسي من موجات الصدمة.
ويتشكل كل جناح في التصميم، عندما يتم النظر إليه من الجهة الجانبية، بصورة شبيهة بمثلث مسطح، مع تموضع الأجنحة العلوية والسفلية بعضهما تجاه بعض. ويعمل هذا التشكيل، وفقاً لحساباته، على إلغاء موجات الصدمة التي ينتجها كل جناح على حدة.
