پهپادهای بزرگ و هواپیماهای برقی بخش اول
حمل و نقل و فناوری
پهپادهای بزرگ و هواپیماهای برقی
پروازهای یک ساعته و متعاقباً 2 (و حتی سه) ساعته، در آینده ای نه چندان دور سهم بازار بزرگی از هوانوردی خواهند داشت. ضمن اینکه برای سیستم های هوایی دارای 2 پیش‌ران پیل سوختی و باتری، آینده ای چند تریلیون دلاری پیش بینی می شود.
پهپادهای بزرگ و هواپیماهای برقی
شاید فعالیت پهپادهای بزرگ بدون خلبان (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) یکی از حوزه اصلی رقابت برای توسعه هوانوردی آینده باشد. پهپادهای کوچکتر اولاً از نوع کنترل رادیویی (radio controlled , RC) هستند، ثانیاً از نوع چهار ملخه (quadcopter) و هشت ملخه (octocopter) بوده و به طور روز افزونی در اندازه های بزرگتر و فناوری های پیشرفته تر ساخته می‌شوند.
مهمترین شرکت های بزرگ تاکسی هوایی جهان که عموماً خصوصی می‌باشند، به شرح زیر هستند:
Lilium GmbH, (Founded 2015). Joby Aviation (Founded 2009) Volocopter. (Founded 2012). Via. (Founded 2012) BAE SYSTEMS PLC. (Founded 1999) SpaceRyde. Ascendance Flight Technologies.Wisk.
یکی از بزرگترین پهپادهای غیرنظامی فعلی جهان (Matice 600) است که طول بال هایش 13.5 متر، سقف پرواز 8200 پا، سرعت پرواز 64 کیلومتر در ساعت، برد مخابراتی 5 کیلومتر، قدرت بارگیری 6 کیلوگرم و مدت پرواز 16 دقیقه است. وزن بار عمدتاً مربوط به دوربین های بزرگ، نورافکن های قوی، دستگاه های مخابراتی و ویدیوئی سنگین است. قیمت آن قریب 4000 دلار می‌باشد.
شرکت بوئینگ نیز یک پهپاد عظیم باربری از نوع کنترل رادیویی را طراحی و ساخته که 4.5 متر طول و 5.4 متر عرض دارد و 230 کیلوگرم بار را با سرعتی معادل 112 کیلومتر در ساعت حمل می‌کند. شرکت بوئینگ با خریدن یک شرکت فعال در سیستم پروازهای خودران به نام (Auora Flight) فناوری آن را در یک پهپاد با توان حمل 318 کیلوگرم بار پیاده نموده است. بوئینگ در نظر دارد که این نوع پهپادها را برای رساندن کالا از انبارهای حومه به فروشگاه های شهری مورد استفاده قرار دهد. ضمن اینکه این پهپادهای بدون خلبان می توانند تجهیزات فنی و کالاهای مورد نیاز سکوهای وسط دریا را هم منتقل کنند.
اولین هلیکوپتر برقی آمریکا به نام FireFly که توسط شرکت سیکورسکی ساخته شده است، توانایی حمل فقط خلبان به مدت 15 دقیقه را دارد. این بالگرد در اصل یک مدل قدیمی اصلاح شده و بسیار موفق S-300C با موتور احتراق داخلی است که توسط یک موتور برقی با بازدهی بالا جایگزین شده است. موتور برقی و سیستم کنترل مربوطه 82 کیلوگرم وزن دارند.
در این بالگرد 2 مجموعه باتری لیتیوم- یونی 300 سلولی، هر یک به وزن 265 کیلوگرم، با مشخصات Ah 45 و 370 ولت در 2 سوی خلبان کار گذاشته شده اند. کل مجموعه توسط جریان باد، خنک می گردد. حداکثر سرعت آن 150 کیلومتر بر ساعت است. ولی سیستم های انتقال، کنترل روتور و غیره تغییر نیافته اند. اگر بالگرد حین پرواز قدرت خود را کاملاً از دست بدهد، با مکانیزم چرخش خودکار، عملیات فرود به طور ایمن انجام می پذیرد. البته قبل از اتمام قدرت باتری ها، خلبان همواره انواع اخطارهای هشدار دهنده را دریافت می کند.
Volocopter یک تاکسی برقی هوایی است که در سال 2016 توسط یک شرکت استارت آپی آلمانی طراحی و در کشورهای آلمان، فنلاند و سنگاپور آزمایش و ساخته شده است تا گردشگران را به یک تور هوایی 15 دقیقه ای به قیمت 355 دلار ببرد. هنوز جواز نهایی برای پرواز جمعی صادر نشده و قرار است که در سال آینده تورهای گردشگری آن شروع شود.
با این وجود ورود باتری و موتورهای برقی به حوزه هواپیما با چالش های بزرگ روبروست. یکی دیگر از کاربری های موتورهای الکتریکی در گلایدرهاست. استفاده از آنها در 2 مقطع کوتاه مدت شروع پرواز (بدون لزوم استفاده از یک خودرو یا پرواز از ارتفاعات خطرناک) و پایان پرواز (برای افزایش دقت در محل فرود) است. در واقع با بهره برداری از موتورهای برقی، کاربری گلایدرها توسعه یافته است. اولین هواپیمای دارای مجوز پرواز در سال 2003، یک گلایدر 20 متری با موتور 428 کیلوواتی، باتری های لیتیوم – یونی و سقف پرواز 9800 پا بود. اولین هواپیمای دونفره با موتور برقی 40 کیلووات با سقف پرواز 6600 پا در سال 2011 تحقق یافت که پس از رسیدن به اوج به صورت خاموش (گلاید) فرود می آمده است. این هواپیما به دلیل بدون لرزش و صدا بودن، برای آموزش خلبانی کاربری زیادی داشته است.
در سال 2020 اولین هواپیمایی که به نوع برند آن گواهینامه پرواز داده شد «Vellis Electro» بوده است که دارای موتور 58 کیلوواتی، قدرت حمل 170 کیلوگرم، سرعت 170 کیلومتر بر ساعت و توان پرواز 50 دقیقه بوده که اینک برای آموزش خلبانی استفاده می شود. در سال 2021 شرکت Diamond Aircraft اعلام کرد با تبدیل هواپیمای چهار نفره موتور احتراق داخلی به موتورهای الکتریکی، توانسته ضمن پرواز 90 دقیقه ای، هزینه های عملیاتی را به میزان 40 درصد تنزل دهد. قرار است که در سال 2022 پروازهای آزمایشی آن شروع شده و در سال 2023 مجوز پرواز دریافت کند.
شرکت استارت آپی رایت الکتریک (Wright Electric) به جای موتور جت هواپیمای 100 نفره (Bae146)، موتورهای برقی کار گذاشته تا به کمک باتریهایش بتواند یک پرواز یک ساعته به مسافت 736 کیلومتر را به انجام برساند. پیش بینی می‌شود که این نوع هواپیماها طی 6 سال آینده به صورت تجاری راه اندازی شوند. علاوه بر آن شرکت (EasyJet) با همکاری رایت الکتریک در حال ساخت یک هواپیمای 186 نفره است تا در سال 2023 پرواز آزمایشی و در سال 2030 پروازهای تجاری را شروع کند. این هواپیماها برای پروازهای یک ساعته (نظیر لندن – آمستردام) مناسب هستند. کم بودن صدا و آلاینده ها از مزایای این نوع هواپیماها برای جوامع ساکن در مبادی و مقاصد سفرهاست.
بسیاری از سازندگان بر روی هواپیماهای پرواز کوتاه (نظیر تاکسی‌های هوایی) کار می کنند. به عنوان یک نمونه کاربردی برای انواع تاکسی های هوایی و پهپادهای تحویل دهی خودکار باری، شرکت (Urban Air Port) در حال ساخت اولین «هاب» جهان در کاونتری انگلیس برای فعالیت هواپیماهای عمودپرواز (eVTOL) است. این نوع زیر ساخت خطوط هوایی، برای خدمات رسانی در حوزه شهری طراحی می شود. زیرا هواپیماهای عمودپرواز به فرودگاه های شهری نیاز دارند تا ارتباط بین شهرها را برقرار سازند و میزان بهره وری حمل را بالا ببرند. در واقع Urban Air Port یک سایت مدولار نشست و برخاست هواپیماهای عمود پرواز است که همزمان با سوار و پیاده کردن مسافران، در آن عملیات شارژ باتری ها و نگهداری هم انجام می شود. زیرساخت های مزبور به عنوان یک هاب مسافری و واسطی با دیگر حمل و نقل های پایدار عمل می کند. این شرکت دارای یک اپلیکیشن با پلتفرم دیجیتال است که آن را قادر می سازد تا حمل درب به درب را بدون هرگونه اشکال انجام دهد. پیش‌بینی می شود که از این سایت در اوایل 2022 بهره برداری گردد.
شرکت تسلا نیز در حال طراحی و ساخت یک بالگرد برقی سریع و با بازدهی بالاست که می بایست فرایندهای سخت اخذ مجوزهای ایمنی پرواز را طی کند.آفکو | مرجع حمل و نقل بین المللی
امتیاز این نوشته
امتیاز
امتیاز
