لماذا تدرس وكالة ناسا الفضائية الطائرات الأسرع من الصوت؟
طيار مهندس/ محمد الشعلان | Capt. Mehmed asch-Schaalan
18/02/2023 القراءات: 1393
كانت الكونكورد الأكثر طلبًا للسفر بسرعة أسرع من الصوت، وكانت السرعة القصوى لطائرة الكونكورد أكثر من ضعف سرعة الصوت، فيمكن أن يسافر الراكب من لندن London إلى نيويورك NewYork في أقل من ثلاث ساعات ونصف الساعة. وهذا حوالي نصف مقدار الوقت الذي تستغرقه الطائرات النموذجية (التجارية) للطيران بنفس المسافة. الآن طائرة الكونكورد لم تعد قيد الاستخدام، وقد حلقت للمرة الأخيرة في عام 2003.
حاليًا، تدرس وكالة ناسا الفضائية الناقلات الجوية الأسرع من الصوت كجزء من أبحاثها في مجال الطيران، حيث تدرس وكالة ناسا النظم الأساسية دعمًا لنظام النقل الجوي في البلاد وذلك بهدف تطوير المركبات الجوية والفضائية في المستقبل. إن تعلّم المزيد عن تقنيات الطيران الأسرع من الصوت يساعد الطائرات المصممة حديثًا لدى وكالة ناسا في أداء أفضل بسرعات أسرع من الصوت. يمكن أن يساعد أيضًا في تصميم المركبات الجديدة المستخدمة لاستكشاف الفضاء، حيث إن المركبات الفضائية تطير بسرعة فرط صوتية Hypersonic أيضًا. تطير الصواريخ من مثل مكوك الفضاء (المركبة الفضائية) بسرعة أسرع من الصوت بعد نحو 45 ثانية من إطلاقها، وتستمر حتى بعد دقيقتين من الإطلاق، حيث يتسارع المكوك من 1 ماك إلى 5 ماك. تحلق المركبات الفضائية بسرعة تفوق الصوت عند اختراقها غلاف الأرض الجوي العلوي، وعند العودة بأدراجها تبطئ المركبة الفضائية سرعتها لما هو أسرع من الصوت، وتتحرك المركبة الفضائية بسرعة أعلى من الصوت عندما تصل الى الجزء السفلي من الغلاف الجوي للأرض وهي تقترب من الهبوط.
كيف تدرس وكالة ناسا برنامجها للمركبات الجوية الأسرع من الصوت؟
تدرس ناسا رحلة الأسرع من الصوت في ثلاث طرق. يمكن لباحثي ناسا محاكاة الطيران الأسرع من الصوت باستخدام نماذج صغيرة من الطائرات في تجارب نفق الرياح Wind tunnel test. أنفاق الرياح هي مَرافق على شكل أنبوب يتحرك الهواء فيه فوق النموذج كما لو كان يحلق، وهي تساعد الباحثين على معرفة المزيد عن الطائرة وكيفية الطيران واختبار تصاميم جديدة. كما يعتد الباحثون بتحليق الطائرات الأسرع من الصوت الفعلية والتي تم تعديلها للتجارب البحثية، وقد شاركت ناسا في تجارب الطيران الأسرع من الصوت منذ الأربعينيات. تشارك وكالة ناسا مع القوات الجوية الأمريكية أو الشركات البحرية والطائرات الأمريكية لبناء طائرات تجريبية مثل طائرات إكس. كانت أول طائرة إكس تدعى أكس ون X-1، وهي أول طائرة لكسر حاجز الصوت. بعد تسع سنوات في عام 1956، أصبحت X-2 أول طائرة تصل إلى 3 ماك. طائرات مثل إكس بي- 70 وتسمى أيضًا فالكيري Valkyrie XB-70/X-29 والتي تم اختبار تصاميم الجناح الجديدة كأولى الطرق، والثانية عندما اختبرت طائرات تجريبية أخرى مواد جديدة يمكن استخدامها لجعل الطائرات أسرع. الطريقة الثالثة التي تدرس فيها ناسا الطائرات الأسرع من الصوت هي من خلال المحاكاة الحاسوبية Simulation Compuer، ويشار إلى المحاكاة الحاسوبية عادة باسم ديناميكا الموائع الحسابية (Computational fluids dynamics (CFD.
منحني الابتكار
تسلق منحني التعلم هو مثل تسلق الجبال. فشلت جهود الكونكورد أو بوينغ 2707 لأنها حاولت الانتقال من القاعدة إلى قمة الجبل في مسار مستقيم. بدلًا من ذلك، تتطلب الصناعات مع منحنيات التعلم التجربة والخطأ من أجل العثور على مسارات قليلة تصل إلى قمة الجبل دون عواقب وخيمة ونهايات مخيبة للآمال. إن سوق الطائرات التجارية الأسرع من الصوت سوف يكون قادرًا على تكميم الانفجار وخفض التكلفة مع استخدام التقنيات المختلفة.
عالم الطيران، مستقبل الطيران، سرعة الصوت، هندسة الطيران، الفضاء، ناسا
يجب تسجيل الدخول للمشاركة في اثراء الموضوع
مواضيع لنفس المؤلف
مواضيع ذات صلة