ناسا هواپیمای مسافربری برقی می سازد

به گزارش کلیک، بالاخره یک روز ما شاهد تولید هواپیماهای برقی مانند خودروهای برقی خواهیم بود، ولی انجام این کار به زمان نیاز دارد. اخیرا سازمان ناسا از پنج پروژه تحقیقاتی پرده برداشت که به افزایش بازده هواپیماها و تبدیل کردن آن ها به وسایل دوستار محیط زیست کمک می کند.

این بخشی از "برنامه تحول مفاهیم دانش هوانوردی" است که دارای پروژه های مشابه بسیاری بوده و همانطور که از آن نام آن مشخص است به دنبال تحول صنعت حمل و نقل هوایی است. این پنج پژوهش نیز از بین تحقیقات مختلف تیم TACP (برنامه تحول مفاهیم دانش هوانوردی) گرفته شده است.

چیزی که تا به امروز مانع از پرواز هواپیماهای الکتریکی (برقی) شده است، کمبود انرژی است: حتی بهترین باتری های امروزی نیز نمی توانند نیروی الکتریکی معادل با نیروی سوخت جت ذخیره کنند. شاید ما بتوانیم از طریق کاهش وزن هواپیما و افزایش توان آن ها، انرژی را به صورت بهینه تر مصرف کنیم، ولی در نهایت باتری ها نیز باید ارتقا پیدا کنند و بهتر شوند.

یکی از این پروژه ها، با ساختن باتری های لیتیم-هوا به دنبال تحقق هدف آخر است. این باتری ها از اکسیژن به عنوان عنصر فعال حمل کننده الکترون استفاده کرده و در هنگام خالی بودن شارژ آن را گرفته و در هنگام شارژ آن را رها می کنند. از لحاظ تئوری باتری های لیتیم-هوا قادرند مقدار انرژی برابر با سوخت های فسیلی در خود ذخیره کنند، ولی برای انجام این کار چالش های فنی جدی پیش رو است که تیم ناسا قصد دارد روی یکی از آن ها کار کند.

یکی از گزینه های دیگر تعویض باتری با سلول های سوختی است. یکی از این پروژه ها قصد دارد امکان به کارگیری یک سلول سوختی فوق کارآمد را که با ترکیب اکسیژن هوا و هیدروژن موجود در سوخت جت، برق تولید کرده و از آن برای چرخاندن توربین استفاده می کند، بررسی نماید. البته در این روش ما ناچاریم باز هم از سوخت های فسیلی استفاده کنیم، ولی انرژی حاصل از آن بسیار بیشتر است و تولید انرژی به صورت پاک تری انجام می شود.

به کارگیری موتور های برقی با استفاده از همان انرژی برق می تواند روش کارآمد تری باشد: یکی از راه حل ها نیز استفاده از چاپ سه بعدی است. تکنیک های ارتقا یافته تولید با استفاده از چاپگر های سه بعدی امکان ساخت موتور های کوچکتر و با قدرت بیشتر و یا حداقل سبک تر را امکان پذیر می کند.

یکی دیگر از راه های کم کردن وزن، حذف برخی از قطعات بدنه خود هواپیما است. دم عمودی هواپیماها وظیفه در مرکز قرار دادن هواپیما را ایفا می کند، ولی علاوه بر این در هنگام پرواز باعث افزایش مصرف انرژی آن می شود. ناسا به دنبال ساخت باله های قابل تنظیمی است که در هنگام برخواست و فرود هواپیما باز شده و جلوی انحراف هواپیما را می گیرد و در هنگام پرواز برای فراهم کردن آیرودینامیک بهتر، جمع می شود. این امر نیاز به دم عمودی بزرگ را در هواپیما کاهش می دهد و با حذف آن هواپیما ضمن سبک تر شدن، انرژی کمتری را به مصرف می رساند.

آخرین پروژه اگر چه چندان با محیط زیست سازگاری زیادی ندارد ولی واقعا جالب است. هواپیماهای بدون سرنشین فعلی برای کنترل کردن نیاز به خطوط رادیویی نیاز دارند؛ اگرچه کنترل آن ها از طریق ماهواره ها بهتر است، ولی این کار نیز به نصب آنتن های بزرگی نیاز دارد. محققان در حال بررسی امکان استفاده از یک نوع آنتن هواژل (aerogel) هستند که با شکل هواپیما بسیار منطبق بوده و امکان انتقال و دریافت اطلاعات از چند جهت را فراهم می کند.

ناسا انتظار ندارد تمامی  این پروژه ها به ثمر بنشیند. "داگ ران"، مدیر گروه TACP  می گوید: آیا این یک شکست است؟ این بستگی به تعریف شما از شکست دارد. نکته اصلی این نیست که موارد گفته شده در بالا را بسازیم، بلکه این است که بفهمیم آیا واقعا می توان چنین چیز هایی را ساخت یا نه.