دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN) -- فيما تبحث صناعة الطيران بشكل يائس عن طرق لتقليل انبعاثات الكربون، تواجه تحديًا أصعب نوعًا ما من القطاعات الأخرى، لأنّ تقنياتها الأساسية أثبتت صعوبة الابتعاد عنها.
ربما حان الوقت لتجربة شيء جديد. أحد الاقتراحات يتمثّل بـ"جسم الجناح المخلوط". يبدو الشكل الكلي للطائرة الجديدة مشابهًا لتصميم "الجناح الطائر" الذي تستخدمه الطائرات العسكرية مثل القاذفة الشهيرة B-2، لكن الجناح المخلوط يتمتع بحجم أكبر في القسم الأوسط.
وتعمل كل من شركتي بوينغ وإيرباص على تعديل هذه الفكرة، وكذلك الأمر بالنسبة لشركة ثالثة، JetZero التي تتخذ من كاليفورنيا مقرًا لها، ووضعت هدفًا طموحًا يتمثل بوضع طائرة ذات أجنحة مخلوطة في الخدمة بحلول عام 2030.
وقال توم أوليري، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة JetZero: "نولي اهتمامًا كبيرًا لتحقيق صفر انبعاثات في الطائرات الكبيرة، ويمكن لهيكل الطائرة ذات الجناح المخلوط أن توفر حرقًا وانبعاثات أقل للوقود بنسبة 50٪".
وأضاف: يُعد ذلك بمثابة "قفزة مذهلة إلى الأمام مقارنة بما اعتادت عليه الصناعة".
تحت الضغط
إن مفهوم الأجنحة المخلوطة ليس بجديد، وتعود المحاولات الأولى لبناء طائرات وفق هذا التصميم إلى أواخر عشرينيات القرن الماضي في ألمانيا. ابتكر مصمّم الطائرات والصناعي الأمريكي جاك نورثروب تصميم جناح طائر يعمل بالطاقة النفاثة في عام 1947، والذي ألهم الطائرة B-2 في تسعينيات القرن المنصرم.
كنوع هجين بين الجناح الطائر و"الأنبوب والجناح" التقليديين، يسمح الجناح المدمج للطائرة بأكملها بتوليد الرفع، ما يقلّل من السحب. وقالت وكالة ناسا إنّ هذا الشكل "يساعد على زيادة الاقتصاد في استهلاك الوقود ويخلق مناطق حمولة أكبر (البضائع أو الركاب) في الجزء الأوسط من جسم الطائرة." واختبرته الوكالة من خلال إحدى طائراتها التجريبية، X-48. ومن خلال حوالي 120 رحلة تجريبية بين عامي 2007 و2012، أثبتت طائرتان بدون طيار من طراز X-48 يتم التحكم فيهما عن بعد مدى جدوى هذا المفهوم.
وقالت الوكالة: "إن طائرة من هذا النوع سيكون جناحاها أكبر قليلاً من طائرة بوينغ 747، ويمكن أن تعمل من محطات المطار الحالية"، مضيفة أنّ الطائرة أيضًا "ستزن أقل، وتولد ضوضاء وانبعاثات أقل، وتكلفة تشغيل أقل" من طائرات النقل التقليدية المتقدمة بالقدر عينه.
في عام 2020، قامت شركة إيرباص ببناء نموذج صغير من الأجنحة المخلوطة، يبلغ طوله حوالي ستة أقدام، ما يشير إلى الاهتمام بمتابعة طائرة كاملة الحجم في المستقبل. لكن إذا كان الشكل فعالاً إلى هذا الحد، فلماذا لم ننتقل بعد إلى بناء الطائرات انطلاقًا منه؟
بحسب أوليري، هناك تحدٍ تقني رئيسي يعيق الشركات المصنّعة. يقول: "إنه ضغط جسم الطائرة غير الأسطواني"، مشيرًا إلى حقيقة أن الطائرة ذات الشكل الأنبوبي تكون أكثر قدرة على التعامل مع دورات التمدد والانكماش المستمرة التي تترافق مع كل رحلة.
مثل هذا الشكل الجذري الجديد من شأنه أن يجعل الجزء الداخلي من الطائرة يبدو مختلفًا تمامًا عن الطائرات ذات الهيكل العريض اليوم. وأشار أوليري إلى أنه "مجرّد جسم أوسع بكثير". وتابع: "تحتوي طائرتك النموذجية ذات الممر الواحد على ثلاثة مقاعد بثلاثة، لكن هذا النوع من الأنبوب أقصر وأعرض. يمكنك الحصول على نفس العدد من الأشخاص، لكن قد يكون لديك 15 أو 20 صفًا عبر المقصورة، اعتمادًا على كيفية تكوينها لكل شركة طيران بذاتها.
الإمكانات الثورية
ورأى أوليري إن أقرب طائرة مكافئة من حيث الحجم ستكون طائرة بوينغ 767، وهي طائرة عريضة ذات محركين تم طرحها في ثمانينيات القرن الماضي، وكانت تحمل عادة حوالي 210 ركاب. ولا تزال تُنتج كطائرة شحن، لكنها استبدلت بطائرة بوينغ 787 كطائرة ركاب. كما أن لديها نسخة عسكرية حديثة، وهي KC-46، التي تستخدمها القوات الجوية الأمريكية للتزود بالوقود في الجو.
على نحو مماثل، تريد شركة JetZero تطوير ثلاثة أنواع مختلفة في وقت واحد: طائرة ركاب، وطائرة شحن، وناقلة وقود. يتناسب شكل الجناح المخلوط بشكل جيد مع هذا الأخير لدرجة أن القوات الجوية الأمريكية قد منحت شركة JetZero للتو مبلغ 235 مليون دولار لتطوير نموذج عرضي واسع النطاق، والتحقق من صحة أداء مفهوم الجناح المخلوط. ويتوقع أن تكون الرحلة الأولى بحلول عام 2027، ما يعني أنها ستكون النسخة العسكرية من الطائرة الريادية لهذا النوع من الطائرات، وربما تدعم تطوير النماذج التجارية.
غير أنّ بناء طائرة جديدة تمامًا من الصفر يعد مهمة هائلة، وتبدو أهداف JetZero طموحة، نظرًا لأنّ العملية الكاملة لإصدار الشهادات حتى لنوع مختلف من الطائرة الحالية يمكن أن تستغرق سنوات. إحدى المزايا التي تتمتع بها JetZero في هذا المجال أنها ستستعير بداية محركات من الطائرات ذات الهيكل الضيق الحالية، مثل طائرة Boeing 737، رغم أن الخطة تهدف في النهاية للانتقال إلى نظام دفع خالٍ تمامًا من الانبعاثات مدعوم بالهيدروجين، الأمر الذي سيتطلب محركات جديدة لم يتم تطويرها بعد.
ولفت ريتشارد أبو العافية، محلل الطيران لدى شركة الاستشارات Aerodynamic Advisory، إلى أنه لا يمكن التحقق من جميع ادعاءات JetZero، فإن "فكرة جسم الجناح المخلوط كانت جذابة للغاية لسنوات، ويبدو أنهم قاموا ببعض الأبحاث المثيرة جدًا للاهتمام. أنا وزملائي نعتبر أنّ ذلك أمراً واعداً للغاية".
وما يشعره بالقلق أنّ الشركة في الغالب عبارة عن "متجر تصميم" راهنًا، لكنه يعتقد أن المشروع قد ينطلق بمساعدة المقاولين. ويقول: "هناك بالتأكيد مجال لمن يرغب بالفعل إضافة قيمة إلى هذه الصناعة".