ناسا تعيد إطلاق سباق الطيران الأسرع من الصوت بمشاريع ثورية جديدة

أخيراً، أطلقت وكالة الطيران والفضاء الأميركية «ناسا» طائرة «إكس - 59» الأسرع من الصوت التي حلقت بهدوء في سماء بالمديل، كاليفورنيا، ثم هبطت بنجاح بعد بضع دقائق. وتعد هذه الطلعة الأولى التي انطلقت في 28 أكتوبر (تشرين الأول)، بمثابة اختبارٍ للأنظمة الأساسية وصلاحية الطيران في ظروف سرعات لم تتجاوز سرعة الصوت. كما تُمثل هذه الرحلة الخطوة قبل الأخيرة نحو إحياء رحلات الركاب الجوية الأسرع من الصوت.

وتُمثل هذه الرحلة أيضاً بداية سباقٍ لمعرفة أيّ من أفكار ومخططات الطائرات الأسرع من الصوت الثلاثة سيفوز، ليُصبح التصميم السائد في القرن الحادي والعشرين.

وقد طرحت شركة «لوكهيد مارتن» من جهتها، تصميم «إكس ـ 59» X-59، التي تُشبه شكل السهم، والتي جرى تطويرها لتجنب دوي الانفجار الصوتي.

بعد ذلك، لدينا طائرة «إكس بي - 1 بوم سوبرسونيك»Boom Supersonic’s XB-1، التي لا تهدف إلى تجنب دوي الانفجار الصوتي، بل إلى منعه من الوصول إلى الأرض، وذلك بفضل حسابات كمبيوترية والاستخدام الذكي لفيزياء الغلاف الجوي.

وأخيراً، لا يمكن أن نغفل أن الصين تُشارك هي الأخرى في هذا السباق، بتصميم يبدو أنه يمزج أفكاراً من كل من «إكس ـ 59» و«إكس بي ـ 1».

وتكمن أهمية طائرة «إكس-59» في تدارك تصميمها للفشل الذريع الذي مني به تصميم طائرة «كونكورد»؛ فرغم كونها معجزة تكنولوجية، فإن دويّها الصوتي المزعج المحطم لطبلة أذن الإنسان أثار استياءً شعبياً، مما أدى إلى حظر الطيران الأسرع من الصوت فوق المناطق المأهولة بالسكان عام 1971، في خطوة أضعفت جدواها التجارية، واتبعتها الجهات التنظيمية في جميع أنحاء العالم. والآن، ورغم رفع إدارة ترمب لهذا الحظر داخل الولايات المتحدة، فإنه لا يزال سارياً في بقية أرجاء العالم.

وهنا، جاء تصميم «إكس-59» لإلغاء جميع صور الحظر عالمياً. وهو يهدف إلى إثبات أن الطائرة النفاثة الأسرع من الصوت يمكنها التحليق دون إحداث دويّ مزعج، بل تُولّد صوتاً هادئاً لا يزيد في ضوضائه عن صوت إغلاق باب سيارة.

وفي هذا الصدد، أخبرني ديف ريتشاردسون، مدير برنامج طائرة «إكس-59» لدى شركة «لوكهيد مارتن»، العام الماضي، عند الكشف عن النموذج الأولي الفعلي: «يكمن الاختراق الحقيقي للطيران الأسرع من الصوت، في القدرة على التحليق فوق الأرض مرة أخرى. ولديك تلك المسارات الطويلة التي تكون فيها تلك الرحلة الأسرع من الصوت أكثر فائدة».

يذكر أن طائرة «إكس-59» جرى تصنيعها من أجزاء مُعاد تدويرها، مُثبتة في هيكل جذري على شكل رأس سهم، مما يجعلها تبدو أشبه بسلاح أكثر منها بمركبة بحثية. وفي الواقع، تبدو الطائرة أشبه بإبرة طويلة وحادة بشكل لا يُصدق.

وفي هذا التصميم تحديداً تكمن الخدعة السحرية. وبحسب ريتشاردسون، فإن سر رحلتها الهادئة ليس مادة أو محركاً جديداً غريباً. وأوضح قائلاً: «لا توجد تكنولوجيا جذرية في الطائرة نفسها. الأمر برمته يرتبط في الواقع مجرد شكل الطائرة».

وُلد هذا الشكل - بمقدمة تُشكل ثلث طول الطائرة، وقمرة قيادة دون نافذة أمامية، ومحرك مثبت على ظهرها - من رحم قوة حاسوبية هائلة. وأتاحت النمذجة المتقدمة للمهندسين محاكاة كيفية تصرف موجات الصدمة، أي العملية التي كانت تتطلب في السابق التجربة «مئات أو آلاف المرات بتكلفة باهظة» داخل نفق رياح.

يعتمد تصميم شركة «لوكهيد مارتن» على إعادة تشكيل فيزياء دوي الانفجار الصوتي بشكل جذري. وبدلاً من السماح لموجات الصدمة الناتجة عن حركة الطائرة عبر الهواء بالاندماج في دوي انفجار ضخم ومتفجر، صُمم الشكل النحيف لطائرة «إكس ـ 59» لإبقاء تلك الموجات منفصلة. وعن ذلك، قال ريتشاردسون: «نريد أن نكون قادرين على التمدد وإدارة الصدمات المختلفة على طول الطائرة».

وبالفعل، جرى وضع كل عنصر بدقة لدعم هذا الهدف. إذ يقع مدخل هواء المحرك أعلى جسم الطائرة، مما يدفع موجة الصدمة للانتقال لأعلى، بعيداً عن الأرض. ويستعين الطيار بـ«نظام رؤية خارجية» عالي الدقة، بدلاً من النافذة، مما يزيل الانتفاخ الذي يشبه المظلة الذي من شأنه أن يُحدث موجة صدمة قوية.

ولا يتمثل الهدف النهائي هنا في بناء طائرة ركاب جديدة، بل في جمع البيانات. وتهدف مهمة «كويست» (QueSST) (تكنولوجيا الأسرع من الصوت الهادئة)، من «ناسا»، إلى تحويل دوي طائرة «كونكورد» البالغ 105 ديسيبل – ما يكافئ صوت منشار كهربائي - إلى صوت ارتطام بقوة 75 ديسيبل. وهذه نقطة البيانات الحاسمة.

وتُعد طائرة «إكس ـ 59» أداة تجريبية مصممة للتحليق فوق التجمعات السكانية، وطرح سؤال بسيط: هل هذا الصوت الخافت مقبول؟ ومن المقرر تجميع التعليقات من الأشخاص على الأرض، في قاعدة بيانات تتاح أمام الهيئات التنظيمية (القانونية) الأميركية والدولية، مما يوفر الأدلة التي يحتاجونها لإعادة صياغة قواعد الطيران الأسرع من الصوت.

كانت هذه الرحلة الافتتاحية التي قادها نيلز لارسون، مجرد بداية لعملية اختبار صارمة. وعلى مدار الأشهر المقبلة، ستحلق طائرة «إكس ـ 59» بشكل أسرع وأعلى تدريجياً، لتتجاوز في النهاية سرعة 1.4 ماخ على ارتفاع 55 ألف قدم. وبمجرد التحقق من أدائها، ستبدأ الطائرة رحلاتها فوق التجمعات السكانية عبر العديد من المدن الأميركية. وإذا ما جاء رد الفعل العام إيجابياً ودعمت البيانات التوقعات، فسيكون الطريق ممهداً أمام انطلاقة أكبر.

وفيما يتعلق بمصنعي الطائرات التجارية، صرّح ريتشاردسون بأن الشركة تستطيع «البدء فوراً» في تطوير جيل جديد من الطائرات الهادئة الأسرع من الصوت بمجرد إلغاء القوانين الراهنة. والآن، يعتمد مستقبل أوقات السفر الأقصر بشكل كبير على أداء هذه الطائرة الفريدة والغريبة.

من جهتها، وفي هذه الأثناء وبعد اختبار طائرة «إكس بي ـ 1» بنجاح، تواصل شركة «بوم سوبرسونيك» العمل على طائرة «أوفرتشر»، أول طائرة تجارية لها. وإذا استمرت الشركة في تطويرها بالوتيرة الحالية، فقد تصبح الفائزة في هذا السباق الصامت للطائرات الأسرع من الصوت.

وقد أخبرني برايان شول، الرئيس التنفيذي للشركة، قبل بضعة أشهر أن طائرة «أوفرتشر» مصممة لتناسب البنية التحتية الحالية للمطارات. وستكون الطائرة قادرة على العمل من البوابات والمدرجات الحالية، مما يجعلها عملية للاستخدام التجاري. في المقابل، عبر عن اعتقاده بأنه سيكون من المستحيل لطائرة مثل «إكس ـ 59» أن تتطور إلى حجم طائرة ركاب، لأنها ستكون طويلة للغاية بشكل لا يُصدق، ويستحيل أن تتناسب مع المطارات الحالية دون إعادة تصميم أو بناء بوابات جديدة.

ومع ذلك، يبقى من السابق لأوانه التنبؤ بما سيحدث، إذ لا يزال يتعين على «إكس ـ 59» البدء في وإتمام حملة الاختبارات بنجاح، كما يتعين على «أوفرتشر» أن تتجسد على أرض الواقع. وينطبق الأمر نفسه على التصميم الصيني. أما الآن، فمن الممتع رؤية كل هذه الآلات الرائعة تُقلع... وتكتب التاريخ.

قد يهمك أيضــــــــــــــا

وكالة ناسا تكشف أن كوكب الأرض أصبح أقل لمعاناً خلال العقود الماضية

بدء تشغيل أول محطة صينية لمراقبة الغلاف الجوي في القارة القطبية الجنوبية