تولد دوباره کشتي هوايي
کلمات از بيان اتفاقي که در صنعت هوايي ايالات متحده روي داد قاصرند. در يک روز آفتابي تابستان در يکي از پايگاه هاي نظامي ايالات متحده اولين زيپلين از آشيانه خارج شد تا بعد از تراژدي 1937 که براي زيپلين هيندنبرگ روي داد و تمامي سرنشينان آن کشته شدند، به پرواز درآيد. آقاي برايان هال مدير و بنيان گذار شرکت ايرشيپ ونچرز، با غرور تمام به له آن مي نگريست. زيپلين براي به پرواز درآمدن از موانع زيادي گذشته و مجوزهاي گوناگوني را از سازمان هاي مختلف در ايالات متحده دريافت کرده تا بتواند به پرواز درآيد. عمليات ساخت آن در آلمان انجام گرفته و نام آن زيپلين NT07 بوده که توسط يک کاميون به خليج سانفرانسيسکو آورده شده است.
اين زيپلين واقعاً بزرگ است و آن را Eureka مي نامند. البته اين زيپلين به بزرگي هيندنبرگ که اقيانوس اطلس را طي مي کرد نبوده ولي طول آن 75 متر و به حدي است که مي توانيد دو هواپيماي ارباس A380 را در پشت آن جاي دهيد. محفظه اصلي که محل انباشت هواي فشرده بوده و آن را مي توان از نظر شکل ظاهري به سوسيس تشبيه کرد، از مواد سينتتيک چند لايه پلي اوره تان ساخته شده تا بتواند پايداري لازم را در شرايط جوي مختلف داشته باشد و در داخل خود 296 هزار و 643 فوت مکعب گاز هليوم و هوا را جاي داده اشت. براي اينکه به حجم و ميزان آن پي ببريد، بد نيست بدانيد که حجم يک خانه در حدود 1500 فوت مکعب است.
Eureka از نظر تکنيکي، يک کشتي فضايي نيمه سخت بوده که از يک شاسي بسيار محکم و در عين حال سبک تشکيل شده است. ستون هاي طولي آن از جنش آلومينيوم به صورت لوله اي و به شکل مثلث هستند که در تمامي طول آن ادامه پيدا کرده اند و به وسيله نگهدارنده هايي از جنس الياف کربن به يکديگر متصل شده اند. علاوه بر اينها يک رابط از جنش الياف کربن به شکل استخوان جناغ سينه، ارتباط بين دو موتور جانبي آن را که شامل باک هاي سوخت نيز بوده برقرار کرده است. جالب اينجاست که چنين سازه اي که در ابعاد يک نهنگ بسيار بزرگ بوده وزني معادل 1000 کيلوگرم يا يک تن دارد يعني به عبارت ديگر وزن اسکلت اين کشتي فضايي کمتر از وزن يک مزدا مياتا است.
حال اين سوال پيش مي آيد که اصولا نيازي به چنين سازه اي هست؟ پاسخ آن مشخص است که چون کابين، موتورها و اتصالات دم آن همه روي اين شاسي سوار شدند و طبق گفته خانم «کاترين بورد» در يک کشتي هوايي از دست دادن چنين شکل زاهري، به معناي از دست دادن چنين شکل ظاهري، به معناي از دست دادن فرم آيروديناميکي کنترلي آن بوده و مي بايست با آن همانند يک بالون پرواز کنيد. کشتي هوايي اين مقاله طبق ادعاي وي ممکن است قدري عجيب به نظر برسد ولي مي تواند حتي بدون فشرده شدن به شکل اصلي خود باز هم به پرواز ادامه دهد (به دليل ساختار خاص سازه). ما در اين کشتي هوايي مي توانيم با چرخاندن موتورهاي آن پروازي شبيه هلي کوپتر انجام دهيم.
در دو محفظه کناري در هر يک موتور خورجيني Lycoming 4 سيلندر به حجم 5/9 ليترو با توان توليدي 200 اسب بخار قرار گرفته که مي تواند از حالت افقي يک چرخش 120 درجه اي به سمت بالا پيدا کرده و نيروي پيش بر عمودي ايجاد کند. در قسمت دم اين زيپلين سومين موتور Lycoming به صورت عرضي نصب شده که نيروي توليدي آن بين ملخ هاي جانبي و ملخ پشتي تقسيم مي شود که ملخ هاي جانبي پرواز هلي کوپتر مانند را براي آن امکان پذير مي سازد.
ملخ پشتي براي ايجاد زاويه در پرواز است. اين امکان نيز وجود دارد که ملخ ها را با زاويه 120 درجه به سمت پايين در آوريد (البته به شرطي که سرعت حرکت شما کمتر از 35 ناوت باشد) و فرود آييد. در سرعت هاي بالاتر از 20 ناوت کنترل سطوح مختلف که متحرک هستند و باعث جهت گيري پرواز مي شوند، همه به صورت الکترونيکي انجام مي گيرد و هيچ گونه ارتباط کابلي يا فيزيکي ديگري وجود ندارد. Eureka را مي توانيد به حالت پرواز ثابت يا اصطلاحا آويزان در بالاي زمين درآورده و يا با آن حرکت رو به جلو، رو به پايين، رو به بالا و يا عقب گرد انجام دهيد. اين کشتي هوايي حول محور عمودي خود توانايي چرخشي 360 درجه را دارا بوده و هدايتش به قدري آسان است که مي توانيد آن را در هر نقطه اي که مايل هستيد با اختلاف چند سانتي متر فرود آوريد.
شتابگيري آن به گونه اي است که براي رسيدن به سرعت 96 کيلومتر در ساعت، نياز به زماني معادل 96/5 ثانيه دارد و مسافت 400 متر را توانست ظرف مدت 43/1 ثانيه طي کند. البته فراموش نشود که اين زيپلين براي راحتي شناخته شده نه براي سريع رفتن ولي با اين حال توانست رکوردهاي قبلي را که متعلق به ساير انواع مشابه بود بهبود بخشد.
از ابتدا که دايملر موتور واگن ظهور کرد، مهندسين خودروساز نيرو محرکه همواره مشکلات زيادي در خصوص صدا و لرزش و زمختي آنها داشته اند و طرح کشتي فضايي و سازه آن نيز اين قاعده مستثني نيست. به همين دليل تلاش گرديد که سازه اين کشتي هوايي محکم ساخته شود و همين طور موتورهاي آن تا حد امکان از کابيني که سرنشينان در آن قرار دارد دور بوده فاصله داشته باشد.
موتورهاي پيستوني هواپيما داراي مزاياي زياد، اما پر سرو صدا هستند و قرار دادن موتورهاي Lycoming چندين طبقه بالاتر باعث مي گردد که صداي داخل کابين تا حد زيادي کاهش پيدا کند به طوري که در سرعت کرويزر نيازي به فرياد کشيدن در گفتگو نخواهيد داشت. با توجه به اينکه موتورهاي اين زيپلين در فاصله نسبتا دوري از کابين مسافري آن قرار دارند لذا سوار ئ پياده کردن مسافران در زماني که موتورها روشن هستند امکان پذير است. زمان پياده و سوار شدن مسافران تعداد آنها به 12 نفر بالغ مي گردد (ظرفيت کابين Eureka که از جنس الياف کربن بوده بالغ بر 12 نفر است) فقط 5 دقيقه به طول مي انجامد.
کنترل هاي جهت ياب آن بسيار دقيق هستند و بد نيست بدانيد که معمولا کشتي هاي هوايي قبلي نياز به حداقل 15 خدمه زميني براي انجام همين کار داشتند. زماني که اين زيپلين در آسيانه براي کارهاي تعميراتي توقف نکرده باشد چنان چه قصد داشته باشيد آن را از آشيانه خارج کرده و به کار تعميراتي و يا درج آگهي هاي تبليغاتي روي آن بپردازيد، چون تعداد پنل هاي آن بالغ بر 621 عدد بوده لذا نياز به سه روزکاري است که دو نفر بايد روي آن انجام دهند و براي انجام اين کار مي بايست آن را به يک کاميون دکل دار (جرثقيل متحرک) متصل کرد. مرسدس بنز دکل داري را که ملاحظه مي کنيد، 13 متر ارتفاع دارد که از نوع هيدروليکي است و نقش يک مهار کننده را براي اين کشتي هوايي ايفا مي کند و اين کار را به گونه اي انجام مي دهد که باد مي تواند آن را در 360 درجه به چرخش درآورد.
بسياري علاقمند هستند تعريفي خاص از کشتي هوايي داشته باشند و آن را وسيله اي بنامند که از هوا سبک تر است اما براي امور مربوط به مسافران و همين طور راحتي در انجام امور زميني مربوط بهآان Eureka داراي وزني معادل 882 پوند (400کيلوگرم) بوده که به نحو بسيار ماهرانه اي به وسيله يک مخزن بالستيک آب به حجم 680 ليتر و همين طور کيسه هاي کوچک گلوله هاي سربي که در تمامي بخش زيرين آن پراکنده و جاسازي شده اند هماهنگي دارد که اينها تامين کننده تعادل زيپلين در هنگام پرواز هستند. وزن اين زيپلين بدون گاز هليوم ان معادل 8/9 تن بوده که تقريبا 3/1 برابر وزن يک کاديلاک اسکاليد است.
اما نحوه به کار گيري و استفاده از گاز هليوم بسيار جالب توجه است. در محفظه بالوني مخصوص گاز فشرده اين زيپلين، دو کيسه هواي مجزا به نام بالونت يا اتاقک مسدود شده وجود دارد که جبران کننده تغييراتي است که در اثر تغيير فشار هوا و يا ارتفاع و يا درجه حرارت باعث انقباض و انبساط گاز هليوم مي گردد. هنگامي که اين بالونت ها به وسيله فن هاي الکتريکي زيپلين منبسط مي شوند 26/2 درصد حجم بالون فشار را تامين مي کند که البته اين نسبت قابل تغيير است. با صعود و افزايش ارتفاع Eureka و منبسط شدن گاز هليوم، هوا اجازه خروج از بالونت ها را پيدا کرده تا بتواند فشار لازم براي حفظ شکل بالون را به دست آورد. به طور معکوس در هنگام فرود آمدن و با کاهش ارتفاع زيپلين اين هوا مجددا به داخل پمپ مي گردد. در شرايط عادي اين عمل به صورت خودکار تحت کنترل کامپيوتري انجام مي گيرد اما چنان چه قصد اوج گيري با حداکثر توان باشد،خلبان مي بايست با استفاده از اهرم هايي که در بالاي سر او قرار دارد تمامي شيرها را باز کرده تا هوا با فشار کامل از بالونت ها خارج شوند. کار کردن با هليوم نيز در نوع خود جالب توجه است.
طبق اظهار سر مکانيک اين زيپلين که يکي از وظايف او بازرسي هاي سالانه بوده، زماني که اين زيپلين از سقف آشيانه آويزيان مي گردد تا عمليات نظافت و پاک کردن آن از آلودگي ها انجام پذيرد، هواي فشرده داخل بالون تخليه شده و براي چند روز نگهداري مي شود و سپس هوا و گاز فشرده مجددا از طريق يک دريچه ديافراگم مانند که در زير بالون قرار دارد و به کمک دکمه شکمي معروف است، به داخل آن دميده مي شود. مولکول هاي بسيار ريز هليوم با سرعت بسيار کمي راه به داخل محفظه بالون پيدا کرده و ميزان انباشتگي اين گاز در داخل بالون در هر هفته معادل 1400 فوت مکعب است.
پرواز با زيپلين که در ارتفاع هزار پايي انجام مي گيرد، ارزان نيست و هزينه آن براي هر مسافر در هر ساعت معادل 500 دلار است.
طول کلي: 75 متر (عرض کابين 10/7متر)
عرض کلي: 19/7 متر (عرض کابين 2/26 متر)
ارتفاع کلي: 17/5 متر (ارتفاع کابين 2/5 متر)
تجهيزات ايمني: گاز هليوم غير قابل اشتعال، اربگ هاي جلو و عقب، سازه بسيار محکم، جليقه هاي نجات
زمان سرويس قسمت هاي مختلف: بالون تحت فشار هواي فشرده در حدود 15 سال
منبع : نشريه نوآور شماره 60
اين زيپلين واقعاً بزرگ است و آن را Eureka مي نامند. البته اين زيپلين به بزرگي هيندنبرگ که اقيانوس اطلس را طي مي کرد نبوده ولي طول آن 75 متر و به حدي است که مي توانيد دو هواپيماي ارباس A380 را در پشت آن جاي دهيد. محفظه اصلي که محل انباشت هواي فشرده بوده و آن را مي توان از نظر شکل ظاهري به سوسيس تشبيه کرد، از مواد سينتتيک چند لايه پلي اوره تان ساخته شده تا بتواند پايداري لازم را در شرايط جوي مختلف داشته باشد و در داخل خود 296 هزار و 643 فوت مکعب گاز هليوم و هوا را جاي داده اشت. براي اينکه به حجم و ميزان آن پي ببريد، بد نيست بدانيد که حجم يک خانه در حدود 1500 فوت مکعب است.
Eureka از نظر تکنيکي، يک کشتي فضايي نيمه سخت بوده که از يک شاسي بسيار محکم و در عين حال سبک تشکيل شده است. ستون هاي طولي آن از جنش آلومينيوم به صورت لوله اي و به شکل مثلث هستند که در تمامي طول آن ادامه پيدا کرده اند و به وسيله نگهدارنده هايي از جنس الياف کربن به يکديگر متصل شده اند. علاوه بر اينها يک رابط از جنش الياف کربن به شکل استخوان جناغ سينه، ارتباط بين دو موتور جانبي آن را که شامل باک هاي سوخت نيز بوده برقرار کرده است. جالب اينجاست که چنين سازه اي که در ابعاد يک نهنگ بسيار بزرگ بوده وزني معادل 1000 کيلوگرم يا يک تن دارد يعني به عبارت ديگر وزن اسکلت اين کشتي فضايي کمتر از وزن يک مزدا مياتا است.
حال اين سوال پيش مي آيد که اصولا نيازي به چنين سازه اي هست؟ پاسخ آن مشخص است که چون کابين، موتورها و اتصالات دم آن همه روي اين شاسي سوار شدند و طبق گفته خانم «کاترين بورد» در يک کشتي هوايي از دست دادن چنين شکل زاهري، به معناي از دست دادن چنين شکل ظاهري، به معناي از دست دادن فرم آيروديناميکي کنترلي آن بوده و مي بايست با آن همانند يک بالون پرواز کنيد. کشتي هوايي اين مقاله طبق ادعاي وي ممکن است قدري عجيب به نظر برسد ولي مي تواند حتي بدون فشرده شدن به شکل اصلي خود باز هم به پرواز ادامه دهد (به دليل ساختار خاص سازه). ما در اين کشتي هوايي مي توانيم با چرخاندن موتورهاي آن پروازي شبيه هلي کوپتر انجام دهيم.
در دو محفظه کناري در هر يک موتور خورجيني Lycoming 4 سيلندر به حجم 5/9 ليترو با توان توليدي 200 اسب بخار قرار گرفته که مي تواند از حالت افقي يک چرخش 120 درجه اي به سمت بالا پيدا کرده و نيروي پيش بر عمودي ايجاد کند. در قسمت دم اين زيپلين سومين موتور Lycoming به صورت عرضي نصب شده که نيروي توليدي آن بين ملخ هاي جانبي و ملخ پشتي تقسيم مي شود که ملخ هاي جانبي پرواز هلي کوپتر مانند را براي آن امکان پذير مي سازد.
ملخ پشتي براي ايجاد زاويه در پرواز است. اين امکان نيز وجود دارد که ملخ ها را با زاويه 120 درجه به سمت پايين در آوريد (البته به شرطي که سرعت حرکت شما کمتر از 35 ناوت باشد) و فرود آييد. در سرعت هاي بالاتر از 20 ناوت کنترل سطوح مختلف که متحرک هستند و باعث جهت گيري پرواز مي شوند، همه به صورت الکترونيکي انجام مي گيرد و هيچ گونه ارتباط کابلي يا فيزيکي ديگري وجود ندارد. Eureka را مي توانيد به حالت پرواز ثابت يا اصطلاحا آويزان در بالاي زمين درآورده و يا با آن حرکت رو به جلو، رو به پايين، رو به بالا و يا عقب گرد انجام دهيد. اين کشتي هوايي حول محور عمودي خود توانايي چرخشي 360 درجه را دارا بوده و هدايتش به قدري آسان است که مي توانيد آن را در هر نقطه اي که مايل هستيد با اختلاف چند سانتي متر فرود آوريد.
شتابگيري آن به گونه اي است که براي رسيدن به سرعت 96 کيلومتر در ساعت، نياز به زماني معادل 96/5 ثانيه دارد و مسافت 400 متر را توانست ظرف مدت 43/1 ثانيه طي کند. البته فراموش نشود که اين زيپلين براي راحتي شناخته شده نه براي سريع رفتن ولي با اين حال توانست رکوردهاي قبلي را که متعلق به ساير انواع مشابه بود بهبود بخشد.
از ابتدا که دايملر موتور واگن ظهور کرد، مهندسين خودروساز نيرو محرکه همواره مشکلات زيادي در خصوص صدا و لرزش و زمختي آنها داشته اند و طرح کشتي فضايي و سازه آن نيز اين قاعده مستثني نيست. به همين دليل تلاش گرديد که سازه اين کشتي هوايي محکم ساخته شود و همين طور موتورهاي آن تا حد امکان از کابيني که سرنشينان در آن قرار دارد دور بوده فاصله داشته باشد.
موتورهاي پيستوني هواپيما داراي مزاياي زياد، اما پر سرو صدا هستند و قرار دادن موتورهاي Lycoming چندين طبقه بالاتر باعث مي گردد که صداي داخل کابين تا حد زيادي کاهش پيدا کند به طوري که در سرعت کرويزر نيازي به فرياد کشيدن در گفتگو نخواهيد داشت. با توجه به اينکه موتورهاي اين زيپلين در فاصله نسبتا دوري از کابين مسافري آن قرار دارند لذا سوار ئ پياده کردن مسافران در زماني که موتورها روشن هستند امکان پذير است. زمان پياده و سوار شدن مسافران تعداد آنها به 12 نفر بالغ مي گردد (ظرفيت کابين Eureka که از جنس الياف کربن بوده بالغ بر 12 نفر است) فقط 5 دقيقه به طول مي انجامد.
کنترل هاي جهت ياب آن بسيار دقيق هستند و بد نيست بدانيد که معمولا کشتي هاي هوايي قبلي نياز به حداقل 15 خدمه زميني براي انجام همين کار داشتند. زماني که اين زيپلين در آسيانه براي کارهاي تعميراتي توقف نکرده باشد چنان چه قصد داشته باشيد آن را از آشيانه خارج کرده و به کار تعميراتي و يا درج آگهي هاي تبليغاتي روي آن بپردازيد، چون تعداد پنل هاي آن بالغ بر 621 عدد بوده لذا نياز به سه روزکاري است که دو نفر بايد روي آن انجام دهند و براي انجام اين کار مي بايست آن را به يک کاميون دکل دار (جرثقيل متحرک) متصل کرد. مرسدس بنز دکل داري را که ملاحظه مي کنيد، 13 متر ارتفاع دارد که از نوع هيدروليکي است و نقش يک مهار کننده را براي اين کشتي هوايي ايفا مي کند و اين کار را به گونه اي انجام مي دهد که باد مي تواند آن را در 360 درجه به چرخش درآورد.
بسياري علاقمند هستند تعريفي خاص از کشتي هوايي داشته باشند و آن را وسيله اي بنامند که از هوا سبک تر است اما براي امور مربوط به مسافران و همين طور راحتي در انجام امور زميني مربوط بهآان Eureka داراي وزني معادل 882 پوند (400کيلوگرم) بوده که به نحو بسيار ماهرانه اي به وسيله يک مخزن بالستيک آب به حجم 680 ليتر و همين طور کيسه هاي کوچک گلوله هاي سربي که در تمامي بخش زيرين آن پراکنده و جاسازي شده اند هماهنگي دارد که اينها تامين کننده تعادل زيپلين در هنگام پرواز هستند. وزن اين زيپلين بدون گاز هليوم ان معادل 8/9 تن بوده که تقريبا 3/1 برابر وزن يک کاديلاک اسکاليد است.
اما نحوه به کار گيري و استفاده از گاز هليوم بسيار جالب توجه است. در محفظه بالوني مخصوص گاز فشرده اين زيپلين، دو کيسه هواي مجزا به نام بالونت يا اتاقک مسدود شده وجود دارد که جبران کننده تغييراتي است که در اثر تغيير فشار هوا و يا ارتفاع و يا درجه حرارت باعث انقباض و انبساط گاز هليوم مي گردد. هنگامي که اين بالونت ها به وسيله فن هاي الکتريکي زيپلين منبسط مي شوند 26/2 درصد حجم بالون فشار را تامين مي کند که البته اين نسبت قابل تغيير است. با صعود و افزايش ارتفاع Eureka و منبسط شدن گاز هليوم، هوا اجازه خروج از بالونت ها را پيدا کرده تا بتواند فشار لازم براي حفظ شکل بالون را به دست آورد. به طور معکوس در هنگام فرود آمدن و با کاهش ارتفاع زيپلين اين هوا مجددا به داخل پمپ مي گردد. در شرايط عادي اين عمل به صورت خودکار تحت کنترل کامپيوتري انجام مي گيرد اما چنان چه قصد اوج گيري با حداکثر توان باشد،خلبان مي بايست با استفاده از اهرم هايي که در بالاي سر او قرار دارد تمامي شيرها را باز کرده تا هوا با فشار کامل از بالونت ها خارج شوند. کار کردن با هليوم نيز در نوع خود جالب توجه است.
طبق اظهار سر مکانيک اين زيپلين که يکي از وظايف او بازرسي هاي سالانه بوده، زماني که اين زيپلين از سقف آشيانه آويزيان مي گردد تا عمليات نظافت و پاک کردن آن از آلودگي ها انجام پذيرد، هواي فشرده داخل بالون تخليه شده و براي چند روز نگهداري مي شود و سپس هوا و گاز فشرده مجددا از طريق يک دريچه ديافراگم مانند که در زير بالون قرار دارد و به کمک دکمه شکمي معروف است، به داخل آن دميده مي شود. مولکول هاي بسيار ريز هليوم با سرعت بسيار کمي راه به داخل محفظه بالون پيدا کرده و ميزان انباشتگي اين گاز در داخل بالون در هر هفته معادل 1400 فوت مکعب است.
پرواز با زيپلين که در ارتفاع هزار پايي انجام مي گيرد، ارزان نيست و هزينه آن براي هر مسافر در هر ساعت معادل 500 دلار است.
ساير مشخصات به شرح ذيل است:
طول کلي: 75 متر (عرض کابين 10/7متر)
عرض کلي: 19/7 متر (عرض کابين 2/26 متر)
ارتفاع کلي: 17/5 متر (ارتفاع کابين 2/5 متر)
تجهيزات ايمني: گاز هليوم غير قابل اشتعال، اربگ هاي جلو و عقب، سازه بسيار محکم، جليقه هاي نجات
زمان سرويس قسمت هاي مختلف: بالون تحت فشار هواي فشرده در حدود 15 سال
منبع : نشريه نوآور شماره 60
