وسايل نقليه قرن جديد

پروازهاي تجاري در سال 2020
 

ناسا به دنبال آن است که تا سال 2020 نوعي هواپيماي غول پيکر طراحي کند که نسبت به بوئيک 777 حدود 40 درصد کاهش مصرف سوخت داشته باشد و اين ميزان را تا سال 2020 به 70 درصد برساند. ناسا که تاکنون در زمينه توليد فضاپيما فعاليت داشته، قصد دارد تا با توليد هواپيماهاي سبز اقتصادي تا حدود زيادي کمک حال شرکت هاي مختلف در بحران سوخت باشد. در زمستان گذشته کمپاني لاکهيد مارتين و بوئينگ طي مناقصه اي 12/3 ميليون دلاري موفق شدند نسل سوم هواپيماهاي مسافربري را طراحي کند. اين هواپيماهاي شکلي شبيه به مثلث دارند و حتي در بخش بال ها نيز مسافران مي توانند روي صندلي بنشينند هم چنين فضاي داخل هواپيماها به صورتي طراحي شده که بيشترين تعداد مسافر را بتوانند جابه جا کنند. قائم مقام بخش تکنولوژي ناسا مي گويد تنها راه جا دادن اين همه مسافر و حمل سوخت براي مسافت هاي طولاني، پرداختن به چنين سبکي از طراحي بوده و ما قصد داريم تا قبل از سال 2020 آن را وارد بازار کنيم.
طرح بدنه و دم نظير يک سفره ماهي بوده که شکلي مثلثي به آن مي دهد و 20درصد فشار کمتر به بدنه وارد مي آورد و همين امر با کاهش ضريب پسار سبب کاهش مصرف سوخت مي گردد.

موتورها
 

براي آنکه موتورها صداي کمتري توليد کننده بايد شکل آنها عوض مي شد، به همين دليل پس از طراحي پيشرانه هاي جديد موتورها در داخل پوسته بدنه جاسازي مي شوند. اين امر به کاهش ضريب آيروديناميک و صدا کمک مي کند. البته با طراحي ورودي هاي هوا و توجه به علم آيروديناميک نيز اين مهم دست يافتني است.

کابين مسافران
 

با اتصال مثلث گونه بدنه به بال و شکل مثلث گونه اتاق، تعداد صندلي ها براي نشستن مسافران افزايش مي يابد. البته با اين سبک طراحي تعداد صندلي هايي که در کنار پنجره قرار دارند کم مي شوند اما داخل کابين فضاي وسيعي دارد.

کنترل کننده ها
 

قائم مقام تکنولوژي ناسا مي گويد کمپاني بوئينگ در هر دو بال حدود 24 فلاپ در نظر گرفته تا بتوان کنترل بهتري روي هواپيما داشت. اين کنترل توسط کامپيوتر و برنامه هاي هوشمند صورت مي پذيرد.
از طرفي ديگر صنايع هواپيما سازي قصد دارد تا سال 2023 حدود 4هزار هواپيما را بازنشسته کنند و در اين ميان کمپاني هاي بوئينگ و ارباس به دنبال آن هستند با بازيافت مواد بدنه اين هواپيماها براي آينده از آن بهره برده و بتوانند حدود 85 درصد از مواد هيدروليک و حتي فيبر کربن را از بين اجناس توليد نمايند.
براي سوخت نيز قرار است از دانه هاي کانولا استفاده شود که هم طبيعي و ارزان بوده و هم آلودگي زيادي ندارد.
سوخت هاي سبز نيز وجود دارد که چندي پيش يک هواپيماي 737 توانست آن را براي يک پرواز 90 دقيقه اي آماده نمايد در نهايت هدف آن است که هزينه سوخت گيري را از هر گالن 100 دلار به 2 دلار کاهش دهند.

قطارهاي فوق سريع و کشتي هاي فضايي فراصوت براي سفرهاي سريع تر و سبزتر
 

در زمان هاي گذشته که بشر براي سفر از درشکه، خودروهاي کالکسه اي، بالن و... استفاده مي کرد، تا به امروز که از بوئينگ 77 يا ارباس A380 و قطارهاي سريع السير استفاده مي کند، مرکب هاي سفر دچار تغييرات شگرفي شده است و حال مهندسين و کارشناسان به دنبال طراحي و توليد وسايلي براي آينده هستند تا با سرعت و هزينه کمتر مردم به قاره ها و کشورهاي مختلف سفر نمايند. اين وسايل حمل و نقل در هزاره جديد به سه بخش تقسيم مي شوند: قطارهاي فوق سريع، هواپيماهاي تجاري مسافري و هواپيماهاي فراصوت...

هواپيماهاي فراصوت در سال 2050
 

کمپاني لاکهيد مارتين اميدورا است تا سال 2015 بتواند پس از کنکورد، دومين هواپيماي مسافربري ما فوق صوت را توليد نمايد تا بتواند براي مثال مسافت بين شيکاگو تا پاريس را 4 ساعته طي کند. پروژه ديگري نيز توسط آژانس فضايي آلمان و کميسيون اروپا در دست بررسي است و گفته مي شود آنها مي خواهند هواپيمايي بسازند که مسافت نيويورک تا سيدني را در کمتر از 90 دقيقه با حداکثر سرعت 22 هزار کيلومتر طي کند اما مشکل آن بوده که تنها بايد 50 مسافر را حمل نمايد. «مارتين استيپل» يکي از مقامات شرکت Space Liner مي گويد ما روي تکنولوژي خيلي خاص و عجيبي کار نمي کنيم بلکه به دنبال آن هستيم تا بتوانيم پروازهاي بلند مدت را در زمان کوتاه تري به انجام برسانيم، اين هواپيماها حتي از شاتل سريع تر و ايمن تر هستند اما قابليت بليط آنها بسيار گران تر از هواپيماهاي کنوني است. (تصوير پايين صفحه)

راکت ها
 

Space Liner ها مي توانند از سوخت مايع هيدروژني و اکسيژن استفاده کنند که امروزه در برخي راکت ها نيز استفاده مي شود.

بلند شدن
 

پس از 7 دقيقه اين هواپيماي فراصوت 100 کيلومتر از زمين فاصله مي گيرد و با سرعتي معادل 22 هزار کيلومتر در ساعت به جاي شکافتن فضا و زمين به سمت بالا که انرژي زيادي از آن مي گيرد، به حرکت در مسير مستقيم ادامه مي دهد تا نيروهاي منفي به آن فشار کمتري بياورند.
البته گفته مي شود که در اين فاصله پروازي، صداي اين پرنده نظير يک بمب صوتي است که مي تواند حتي يک ساختمان را خراب کند.

پيشرانه ها
 

گفته مي شود تکنولوژي موتور آنها بسيار پيچيده بوده و با استفاده از هيدروژن و اکسيژن هم هزينه تامين انرژي تا 10 برابر کمتر است و هم قدرت بيشتري توليد مي نمايد و تنها دوموتور آن کفاف قدرت سه موترو شاتل را مي دهد.

سيستم خنک کننده
 

با افزايش سرعت و ارتفاع گاهي اوقات دماي هوا بيش از 3 هزار درجه سانتي گراد مي رسد و براي متعادل کردن اين دما در ساخت موتورها از نوعي سراميک استفاده مي شود که در کاهش دما موثر هستند، هم چنين طراحي مجاري ورودي باد و تونل باد نيز به اين امر کمک شاياني مي کند.

توريست فضايي در سال 2010
 

آيا تاکنون به اين موضوع فکر کرده ايد که با رزرو يک بليط به فضا و آن هم با يک شاتل پرواز کنيد؟ اين اتفاق تاکنون افتاده و دو شرکت Blue Origin ,Armadillo نزديک به هزار بليط رزرو شده از سوي مشتريان دارند. حال به بررسي اين فضاپيماهاي مسافربر و شرايط آنها مي پردازيم:

Virgin Galactic
 

محصول نخست با نام Virgin Galactic داراي دو فضاپيما با نام هاي White Kinghtwo , Space ship two است که مي توانند تا 50 هزار پا با سرعت سه ماخ پرواز کنند و طراحي آنها در دسامبر گذشته انجام شد و سپس در ژانويه 2009 آزمايش پرواز پشت سر گذاشتند. از زمان برخاستن تا فرود اين هواپيما حدود 2/5 ساعت طول مي کشد و زمان بي وزني در آن 6 دقيقه در نقطه اوج و با سرعت 110 کيلومتر است. اين فضاپيما مي تواند 6 مسافر را حمل کند و هزينه حمل هر 100 نفر مسافر اوليه با آن 200 هزار دلار است. سايت اصلي و باند آن نيز در يک پايگاه فضايي در سوئد و مکزيک در نظر گرفته شد. کمپاني ويرجين تاکنون توانسته بليط 200 مسافر را رزرو کند و از اين کار 30 ميليون دلار پول درآمد داشته باشد.

X Cor
 

X Cor Lynx مجهز به چهار موتور با سوخت هيدروژن مايع است که مي تواند آن را به سرعت 2414 کيلومتر در ساعت برساند. اين فضاپيماي مسافربري با قابليت حمل 20 سرنشين تا اواسط سال 2010 به پرواز درخواهد آمد. اين هواپيما در عرض 30 دقيقه به ارتفاع 60 کيلومتر مي رسد، زمان بي وزني در آن 4 دقيقه است. مي تواند تنها دو سرنشين را حمل کند هم چنين هزينه هر پرواز با آن 95 هزار دلار است.

Fast 20xx
 

در ماه ژانويه کمپاني فضانوردان فرانسوي اعلام کرد فضاپيمايي با قابليت حمل مسافر به فضا ساخته اما اتحاديه اروپا اعلام نمود انجام پرواز با اين فضاپيما قطعي نيست. اين فضاپيما تا حدود زيادي شبيه مدل کوچک شده ارباس A380 است. تا فاصلع 50 هزار پايي پرواز مي کند و توسط موتور هيبريدي تغذيه مي گردد. هم چنين قابليت حمل 6تا8 مسافر را داراست و هزينه هر پرواز 200 هزار دلار تخمين زده شده در کنار اين موارد پايگاه آن در سوئد بوده و در سال 2015 آماده پرواز خواهد شد.

مسافر فضايي
 

اين فضاپيما که به نام کپسول سايوز معروف است تا سال 2011 به بازار نخواهد آمد و يکي از مسافران آن «سرگي برين» است که يکي از موسسان سايت گوگل محسوب مي شود. او براي انجام اين سفر 5ميليون دلار خرج کرده اما اعلام نشده چه زماني با آن پرواز خواهد نمود. اين فضاپيما قابليت حمل يک خلبان (دو سرنشين) را داراست. و مي تواند در مدت زمان کمي با تحمل نيروي جاذبه، از زمين 360 کيلوگرم فاصله بگيرد. هزينه هر بار پرواز آن نيز که پايگاهش در قزاقستان بوده 20 ميليون دلار است کارشناسان امر نيز از آن به عنوان تنها توريست نورد فضايي نام مي برند.

سفر با قطارهاي فوق سريع در سال 2011
 

براي کاهش ميزان دي اکسيد کربن در هوا، استفاده از قطارهاي سريع السير برقي به جاي هواپيماها از سوخت فسيلي استفاده مي کنند، توصيه شده و اروپايي ها نيز يد طولايي در انجام مسافرت هاي گوناگون با قطار دارند. حتي در سال 2007 اتحاديه اروپا، قانوني وضع کرد که بر پايه آن تا سال 2020 خطوط ريلي قطارهاي پر سرعت، احداث و راه اندازي شود.
شرکت توليد کننده که نامش Alstom است، حدود 70 درصد قطارهاي فرانسه را توليد کرده و هم اکنون قطارهايي با حداکثر سرعت 320 کيلومتر در ساعت توليد مي کند.
نسل آينده قطارهايي که آنها مي خواهند ساخت در سال 2011 به ميدان خواهد آمد که گفته مي شود حدود 400 کيلومتر در ساعت سرعت دارند. مشخصات اين قطارها در پي مي آيد:

شکل قطارها
 

شکل اين گونه قطارها به گونه اي نيست که ضريب آيروديناميک آن را کم کند. اما از صداي آن مي کاهد زيرا وقتي سرعت به 360 کيلومتر مي رسد صداي عجيبي ايجاد مي کند.

چرخ ها
 

نحوه قرارگيري اين چرخ ها به صورتي است که به جاي قرارگيري دو چرخ در وسط کابين يک چرخ در ابتدا و در انتها و دو چرخ در کابين کنترل کننده در عقب و جلو قرار مي گيرد. (نصب سمت چپ)
اين قطار که از 1300 کابين تشکيل شده و 656 پا طول دارد، مي تواند 500 مسافر را انتقال دهد که با 17 درصد کاهش وزن بين 10 تا 15 درصد از فشار هواي روي آن کاسته شده است.

موتورها
 

اين پيشرانه ها به صورت الکتريکي کار کرده و توسط يک مگنت روي بالشتک حرکت مي کنند و شرايط توليد انرژي آنها به گونه اي است که مي توانند تا 20 درصد مسافر بيشتري حمل کنند و 30 درصد هزينه برق کمتري داشته باشند.
1- تعليق اوليه 2- موتور ثابت مگنتي 3- سيستم تعليق دوم 4- چرخ ها

سفر شما چقدر پاکيزه است؟
 

«ميخائيل چستر» محقق دانشگاه برکلي در کاليفرنيا مي گويد براي ايجاد يک موازنه درست بين استفاده از انرژي و توليد آن بايد ديد که از چه وسايلي مي توان بهترين استفاده را کرد. براي انجام و درک بهتر اين مسئله به ميزان دي اکسيد کربن توسط 6 وسيله نقليه روزمره توجيه کنيد که به ترتيب اتوبوس خالي، خودروي شاسي بلند، خودروي چهار در، جت شخصي، بوئينگ 737، قطار و اتوبوس بيشترين تا کمترين ميزان توليد دي اکسيد کربن را شامل مي شوند.

قطارهاي پاک در لندن
 

انگليسي ها به دنبال آن هستند که براي بازي هاي 2012 المپيک، نوعي اتوبوس دو طبقه با پيروي از سبک طراحان همان اتوبوس هاي دو طبقه معروف قرمز توليد کنند که شرکت Copoco و آستون مارتين از بانيان آن هستند. بدنه اين اتوبوس از آلومينيوم و فريم مونوکوک براي کاهش وزن بوده، هم چنين داراي اتاق نشيمن است. چرم و چوب صندلي هاي آن از مواد قابل بازيافت تهيه مي شوند اما صندلي هاي مسافران رو درروي هم قرار مي گيرد. اين پروژه در سال 2011 آماده بهره برداري مي شود و گفته شده تنها، شهر لندن نياز به هشت هزار دستگاه از آنها خواهد داشت. با اين اوصاف بشر از هم اکنون فکر لوازم نقليه 10 تا 20 سال آينده خود را نيز کرده وسايلي که هم پاک هستند، هم کم مصرف، هم مدرن و بي سرو صدا...
منبع : نشريه نوآور شماره 60