|
نگراني از آلودگي محيط زيست و گرم شدن کره زمين و البته محدوديت و گراني روزافزون سوخت هاي فسيلي، سازندگان هواپيما را

نيز به فکر طراحي جايگزين سوخت براي هواپيما انداخته است.
آنان قصد طراحي هواپيماهايي را دارند که با موتورهاي برقي کار مي کنند و برق مورد نياز خود را از يک باتري اکسيژن-هيدروژني (نوعي باتري که از واکنش شيميايي اکسيژن و هيدروژن برق توليد مي کند) مي گيرند. اما اين طرح تا چه حد واقع بينانه است؟
مرکز تحقيقات هوا- فضاي آلمان ( DLR ) مدت هاست که در مورد اين موتورها تحقيق مي کند. تاکنون پروژه هاي فراواني آغاز شده و در نيمه راه رها شده اند. اين مرکز به تازگي يک هواپيماي بدون موتور را تغيير داده و موتور اکسيژن-هيدروژني روي آن نصب کرده است. اين هواپيما، بر خلاف مدل هاي قبلي، نه تنها قادر است با موتور جديد پرواز کند، بلکه نيروي لازم براي برخاستن و نشستن را نيز از همين موتور تأمين مي کند.
سخت ترين مرحله در ساخت اين هواپيما تعبيه موتور و مخزن هيدروژن بود. روند کار به اين ترتيب است: دو محفظه آيروديناميک در زير بال هاي هواپيما، همانند دو موتور نصب مي شوند. در يک محفظه، مخزن هيدروژن قرار مي گيرد. براي توليد برق از هيدروژن، به يک موتور اکسيژن-هيدروژني نياز است. اين موتور در محفظه ديگر، در سوي ديگر هواپيما نصب مي شود.اين موتور بسيار سبک (حدود 60 کيلوگرم) است، حدود 25 کيلووات (حدود /5 33 اسب بخار) توان حداکثري و 02 کيلووات (حدود 8/62 اسب بخار) نيروي دائم توليد مي کند. اين نيرو برابر توان توليدي موتور يک خودروي کوچک است.
اين فناوري يک مشکل ديگر هم دارد و آن اينکه با خالي شدن منبع هيدروژن، وزن محفظه کاهش مي يابد و تعادل وزني هواپيما به هم مي خورد. اين عامل سبب تمايل هواپيما به يک سمت و خارج شدنش از مسير مي شود. تفاوت وزن محفظه هاي چپ و راست به حدود 02 تا 52 کيلوگرم مي رسد. اين تفاوت، هواپيما را اندکي از مسير خارج مي کند که مي توان با هدايت پرنده به جهت مخالف، آن را جبران کرد.
مؤسسه طراحي هواپيماي دانشگاه اشتوتگارت آلمان، طرح مشابهي را دنبال مي کند؛ هواپيمايي دو نفره با موتور اکسيژن-هيدروژني، با اين تفاوت که طراحان اين هواپيما، به جاي تجهيز هواپيماهاي معمولي به موتورهاي برقي، پرنده خود را بر اساس موتورهاي اکسيژن-هيدروژني طراحي مي کنند.
در اين مؤسسه، موتور در عقب هواپيما نصب مي شود. ترکيبي که طراحان، آن را پيشتر در هواپيماهاي خورشيدي (موتور الکتريکي و باتري هاي خورشيدي) خود نيز آزموده اند. اين نوع طراحي، به اعتقاد محققان دانشگاه اشتوتگارت، کارايي ملخ را بالا مي برد و در کل سبک تر است.
هواپيماهاي الکتريکي چه قدر کارايي دارند؟
پرسش مهمي که ذهن محققان را به خود مشغول کرده اين است که آيا مي توان موتورهاي الکتريکي با باتري هاي اکسيژن-هيدروژني را جايگزين موتورهاي جت با سوخت کروزين کرد؟فناوري يادشده محدود به هواپيماهاي سبک در حد تک سرنشين، دو-، سه- و در آينده شش- يا هشت سرنشين است و قطعاً کاربردي در هواپيماهاي بزرگ نخواهند داشت. ايده استفاده از موتورهاي الکتريکي با باتري اکسيژن-هيدروژني در يک جت غول پيکر مسافربري، حتي از نظر فيزيکي هم با پرسش هاي جدي روبه روست.
از اين فناوري اما مي توان در تأمين برق هواپيما در زمان پرواز استفاده کرد. اين کار چند حسن دارد. نخست اينکه از انرژي الکتريکي بهره مي بريم، دوم اينکه خروجي موتورهاي اکسيژن-هيدروژني، آب است که مي توان از آن در تأمين آب مورد نياز هواپيما در طول پرواز استفاده کرد.
بدين ترتيب نياز به حمل آب زياد نيست، امري که وزن و در نتيجه مصرف سوخت را کاهش مي دهد. سوم اينکه خروجي موتورهاي اکسيژن - هيدروژني، هوايي مرطوب و بسيار کم اکسيژن است. هدايت اين هوا به منبع کروزين (سوخت هواپيما) خطر اشتعال پذيري سوخت در باک را به طرز چشمگيري کاهش مي دهد. علاوه بر اين مي توان از موتورهاي يادشده به عنوان منبع برق اضطراري در هواپيما استفاده کرد.مؤسسه تحقيقات هوا-فضاي آلمان، طرحهاي مشترکي نيز با شرکت ايرباس انجام مي دهد. |