وكالة "ناسا" تختبر محركًا جديدًا يحدث ثورة في السفر الجوي

اختبرت وكالة "ناسا" بنجاح محركًا نفاثًا جديدًا، يمكنه أن يحدث ثورة في السفر الجوي، ويمكن أن يكون التصميم الجديد للمحرك جزء من أجنحة الطائرة، ما يؤدي إلى ابتكار تصميمات جديدة مثل "الفقاعة المزدوجة". ويساعد المحرك الجديد في تعزيز كفاءة استهلاك الوقود، بنسبة تصل إلى 8%، ما يمكن أن يحد بشكل كبير من السحب والوزن في الطائرات المستقبلية، ويختبر المهندسون في مركز جلين التابع لناسا في كليفلاند المحرك الجديد، الذي عادة ما يطلق عليه "التوربين".

ووضع المهندسون المحرك بعيدًا عن جسم الطائرة، لتجنب طبقة الهواء المتدفقة عبر سطح المركبة والتي تسمى الطبقة الحدودية، ويعتقد المهندسون أنه يمكنهم تقليل حرق الوقود عن طريق دمج المحرك ضمن السطح، مع استيعاب الهواء في الطبقة الحدودية، لدفع الطائرة خلال مهمتها.

وأوضح ديفيد أريند الخبير في مختبر جلين التابع لناسا، قائلًا "أظهرت الدراسات التي تدعمها تحليلات مفصلة أن الطبقة الحدودية تستوعب التوربينات، التي لديها القدرة على تحسين كفاءة استهلاك الوقود في الطائرة، إذا عمل هذا التصميم الجديد، وهذه التكنولوجيات التمكينية، فيمكن لتوربينات بي أل أي BLI، إنتاج قوة الدفع المطلوب بأقل مدخلات للطاقة، فضلًا عن فوائد تقليل السحب والوزن في الطائرات، وتتطلب الاختبارات التجريبية أعوام من التحضير، وخلال الاختبار سيقوم فريق العمل بتغيير سرعة الرياح وسمك الطبقة الحدودية، لمعرفة تأثير هذه التغييرات على أداء التوربينات، والقدرة على العمل والهيكل، وتنطبق نتائج الاختبارات على العديد من تصميمات الطائرات المتطورة التي تتابعها ناسا وغيرها من الشركاء الأكاديميين وشركاء القطاع الخاص.

وكان من بين الخطط "الفقاعة المزدوجة" دي 8 (D8)، وهي طائرة ذات محركين تم تصميمها لجعل تجربة الطيران أكثر كفاءة في استهلاك الوقود مع سرعة التحميل والتفريغ، بشكل أكثر هدوءًا وإقلاع أكثر راحة، وتم تطوير التصميم بداية من قبل شركة " اورورا لعلوم الطيران Aurora Flight Sciences، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في عام 2008. وتعاقدت ناسا حاليًا بقيمة 2.9 مليون دولار، لتصنيع نموذج مصغر من الطائرة، وساعدت طائرات اكس ناسا على كسر حاجز الصوت وخلق طائرات أكثر كفاءة.

وتأمل شركة اورورا لعلوم الطيران Aurora Flight Sciences، في إنشاء أحدث جيل من طائرات اكس مع دي 8 D8، موضحة أن الطائرة ستبدأ الخدمة في 2027، وهي مصممة لتكون أكثر كفاءة في استهلاك الوقود، بنسبة 50% عن الطائرات الحالية. ويمكن لطائرة دي 8 D8 حفظ 2.095 غالون من الوقود في الرحلة من لوس أنجلوس إلى نيويورك وهي مسافة تقدر بـ 2475 ميلًا، مقارنة بالطائرات التجارية الأكثر فعالية المتاحة، وتابع مايكل روجرز الباحث في مركز أميس التابع لناسا، قائلًا "تتمثل الفكرة في أخذ بعض الرفع الذي تحصل عليه عادة من الأجنحة ومحاولة نقل ذلك إلى جسم الطائرة، ومن الأسهل الحفاظ على التدفق إذا كانت الأجنحة عمودية، بشكل أكبر إلى جانب جسم الطائرة، بدلًا من انجرافها إلى الوراء". وأكدت شركة أورورا أن الطائرة دي 8 D8 تم استلهامها من نموذج بوينغ 707 لعام 1958، والتي لا تتيح السفر حول العالم في يوم واحد فقط، لكنها تستخدم أيضا تصميم جناح أنبوبي ما أعاد تعريف طائرة الركاب، وصممت طائرة دي 8 D8 لتسافر بسرعة 936 كيلو في الساعة مع 180 راكبًا، لمسافة 3500 ميل، ويتميز تصميمها بخفض استهلاك الوقود بنسبة 71% مع الحد من الضوضاء، وخفض انبعاثات أكسيد النيتروجين بنسبة 87%، مقارنة بالطائرة بوينغ 737-800 ذات الحجم الصغير، وتتولي شركة أورورا بموجب التعاقد بناء مكونات الاختبار مع تطوير نموذج طائرة بمقياس 1:2 خلال السنوات الثلاثة المقبلة.