سینرژی وسیله پرنده خانوادگی

برترین نوآوری ها و اختراعات سال۲۰۱۳

آیا هرگز به این موضوع اندیشیده‌اید که نسل‌های آینده چطور به مسافرت خواهند رفت؟ آیا فرزندان و نوادگان ما نیز جاده‌های به یادماندنی شمال را با آن ترافیک‌های وحشتناک تجربه خواهند کرد یا آخر هفته سوار بر وسیله نقلیه پرنده خود شده و بسرعت به هر نقطه از این کشور دوست‌داستنی که مایلند، خواهند رفت؟

حقیقت آن است که در چند دهه آینده هواپیماهای کوچک خانوادگی که دارای مصرف بهینه سوخت هستند و جای زیادی اشغال نمی‌کنند، متداول خواهد شد! اگر تصور می‌کنید این رویایی محال و مربوط به داستان‌های علمی ـ تخیلی است، در این مقاله با ابتکار تازه جان مک‌گینیس و هواپیمای خانوادگی که او طراحی کرده آشنا شوید.

جان مک‌گینیس معتقد است خانواده‌های معمولی در آینده‌ای نه‌چندان دور ترجیح می‌دهند به جای مراجعه به فرودگاه و تهیه بلیت، سوار بر هواپیمای شخصی خود شده و به هر جایی که دلشان می‌خواهد پرواز کنند. به همین خاطر او ایده خود را سرسری نگرفته و با تلاشی شبانه‌روزی در حال‌ بارورکردنش است.

جان و پدرش به همراه گروهی از علاقه‌مندان و داوطلبان زبده، مشغول عملی‌کردن این ایده جاه‌طلبانه هستند. آنها می‌کوشند برخلاف هواپیماهای کوچک متداول که هزینه تولید و نگهداری بالایی دارند، ابزاری بسازند که نه‌تنها کوچک و اقتصادی باشد، بلکه هدایت آن برای عموم مردم ساده بوده و مانند رانندگی با خودروهای سواری، هر کسی از پس هدایتش برآید.

هواپیمای پرنده آنها که سینرژی (Synergy) نام دارد، قرار است فقط ۸‌/‌۵ لیتر سوخت را در هر ۱۰۰ کیلومتر بسوزاند که برای یک هواپیمای شخصی با چند نفر سرنشین رقم بسیار پایینی است. اگر میزان مصرف خودروی‌سواری شخصی خود یا نزدیکانتان را بدقت بررسی کنید، درمی‌یابید کم‌مصرف‌ترین خودروهای موجود در بازار خیلی بیش از این رقم بنزین بی‌زبان را دود می‌کنند!

جان مک‌گینیس، ۴۷ سال دارد و در زمینه تولید مواد ترکیبی (کامپوزیت) مشغول به کار است؛ او زمانی که کلاس دوم دبستان بود برای نخستین بار هواپیماسواری را تجربه کرد. مدت‌ها ناکارآمدی هواپیماهای شخصی ذهن او را به خود مشغول کرده بود؛ به همین سبب بیش از ۲۰ سال را صرف تحقیق و یادگیری اصول مهندسی هوانوردی و دینامیک سیالات کرد. تا این که چندی پیش، زمانی که مشغول مطالعه یکی از مقالات تحقیقاتی ناسا بود، ایده‌ای ناب به ذهنش خطور کرد و بالاخره به پاسخ پرسشی که از دوران کودکی ذهنش را مشغول کرده بود، رسید.

جان در طراحی هواپیمای شخصی خود از دم پشتی بسته استفاده کرده است و آن را شبیه دیواره مربعی شکل درآورده تا نیروی کششی و مزاحمی را که ثبات پرواز را مختل می‌کند، کنترل نماید و در عین حال به حداکثر کارایی و بهره‌وری ممکن برسد. از سوی دیگر، نیمه بالایی بال‌ها به سمت عقب آن کشیده شده تا کارکردی مشابه دم هواپیما داشته باشد و در همین حال ثبات پرنده را ارتقا بخشد.

همچنین شکل خاص بسته دم‌ پشتی، غوطه‌وری وسیله روی جریان‌های هوایی را ساده کرده و با نیروهای چرخشی این دسته از جریان‌های هوایی مقابله می‌کند. از طرف دیگر، آنها به جای استفاده از ملخ پیش‌برنده در جلوی هواپیما، آن را در پشت وسیله کار گذاشته‌اند تا نه‌تنها با هدایت بهتر هوا بر سرعت وسیله بیفزاید، بلکه سر و صدای بسیار کمتری به داخل کابین نفوذ کند.

مک‌گینیس در گاراژ پدرش کارگاهی مجهز ساخته و از انواع ماشین‌آلات صنعتی نظیر دستگاه‌های CNC و قالب‌های سفارشی برای ساخت اجزای گوناگون این وسیله پرنده استفاده می‌کند. آنها حتی از نرم‌افزاهای سه‌بعدی برای مدلسازی سریع ایده‌های جدید خود و طراحی بهتر قطعات تازه بهره می‌برند.

جالب این که بجز پدر و پسر، دیگر اعضای خانواده مک‌گینیس نیز پشتیبان این ایده جاه‌طلبانه هستند و با مشارکت بی‌وقفه خود، نقشی اساسی را در این پروژه ایفا می‌کنند. برای نمونه، کایل ـ که پسر جان است ـ در زمینه تولید نمونه‌های اولیه از جنس فایبرگلاس و الیاف کربن، آن هم در مقیاس کوچک مشغول است.

آنها تاکنون رقمی معادل ۸۰ هزار دلار را صرف عملی‌ساختن ایده خود کرده‌اند و امیدوارند بزودی نمونه اولیه ـ که پنج نفر گنجایش دارد ـ را بسازند و با موفقیت آزمایش کنند. جان مک‌گینیس با همتی ستودنی در حال پیاده‌سازی این ایده است و می‌گوید: «من ۹۰ ساعت در هفته روی سینرژی کار می‌کنم و خیلی کم استراحت کرده یا می‌خوابم، دوست دارم هر چه سریع‌تر نتیجه زحمات خود و دوستانم را ببینم.»

● ویژگی‌های هواپیمای خانوادگی Synergy

ـ دم‌پشتی بسته این پرنده بخوبی از جریان‌های هوایی موجود استفاده کرده و در نهایت با کاهش کشش‌های مزاحم به افزایش ثبات پرواز کمک می‌کند.

ـ موتور توربو دیزل با توان خروجی ۲۰۰۰ اسب بخار به گونه‌ای طراحی شده که حرارت را به پایین پروانه منتقل کرده و بر نیروی محوری پیشران می‌افزاید.

ـ بال‌های بزرگ به خلبان و سرنشینان این پرنده اجازه می‌دهد فرود و پرواز ملایم‌تری را تجربه کند.

ـ سامانه رایانه‌ای پرواز خودکار به این پرنده خانوادگی اجازه می‌دهد در مواقع اضطراری، فرود آن را کنترل کرده و آن را در نزدیک‌ترین باند به زمین بنشاند.

از این گذشته یک چتر نجات بالستیک (پرتابی) نیز در این هواپیما تعبیه شده تا حفاظت از جان سرنشینان را به حداکثر برساند.

نظر کارشناس

مارک مور / مهندس پرواز، مرکز تحقیقاتی لانگلی، ناسا: «اگر این هواپیمای کوچک دارای خصوصیات بارزی چون قیمت مناسب، ایمنی بالا، کارکرد بی‌صدا، سهولت پرواز و بهره‌وری بی‌نظیر است، به طوری که کاربر می‌تواند به هر جا که دلش می‌خواهد پرواز کند، دیگر چه نیازی به هواپیماهای مسافربری معمول خواهد بود؟»

مترجم: حسین ملک محمدی

منبع: نشریه پاپیولار ساینس