الوزن‭ ‬هاجس‭ ‬يشغل‭ ‬بال شركات‭ ‬صناعة‭ ‬الطائرات

الوقود‭ ‬وتحقيق‭ ‬أهداف‭ ‬الانبعاثات،‭ ‬شركات‭ ‬التصنيع‭ ‬في‭ ‬مهمة‭ ‬لتخفيض‭ ‬وزن‭ ‬الطائرات‭ ‬الثقيل‭. ‬التطورات‭ ‬في‭ ‬التكنولوجيا‭ ‬والمواد‭ ‬تعني‭ ‬أن‭ ‬عددا‭ ‬قليلا‭ ‬من‭ ‬المجالات‭ ‬هو‭ ‬الذي‭ ‬خارج‭ ‬الحدود‭ ‬المسموحة‭ ‬في‭ ‬حملة‭ ‬الكفاءة‭.‬ قبل‭ ‬بضعة‭ ‬أعوام،‭ ‬شركة‭ ‬طيران‭ ‬ANA‭ ‬في‭ ‬اليابان‭ ‬طلبت‭ ‬من‭ ‬الركاب‭ ‬استخدام‭ ‬المرحاض‭ ‬قبل‭ ‬الصعود‭ ‬إلى‭ ‬رحلاتهم‭. ‬المنطق‭ ‬كان‭ ‬أنه‭ ‬إذا‭ ‬استخدم‭ ‬كل‭ ‬راكب‭ ‬المرحاض‭ ‬مقدماً،‭ ‬فإن‭ ‬حِمل‭ ‬الطائرة‭ ‬سيكون‭ ‬أخف‭ ‬وزناً‭ ‬والمحركات‭ ‬ستحرق‭ ‬وقودا‭ ‬أقل‭.‬

التجربة‭ ‬لم‭ ‬تدم‭ ‬سوى‭ ‬شهر‭ ‬واحد،‭ ‬لكنها‭ ‬سلّطت‭ ‬الضوء‭ ‬على‭ ‬هاجس‭ ‬الوزن‭ ‬في‭ ‬قطاع‭ ‬الطيران‭. ‬الوزن‭ ‬واحد‭ ‬من‭ ‬أهم‭ ‬ثلاثة‭ ‬عوامل،‭ ‬بعد‭ ‬الديناميكا‭ ‬الهوائية‭ ‬وأداء‭ ‬المحرك،‭ ‬يؤثر‭ ‬في‭ ‬كفاءة‭ ‬الطائرة‭. ‬وقود‭ ‬أقل‭ ‬يعني‭ ‬انخفاض‭ ‬انبعاثات‭ ‬ثاني‭ ‬أكسيد‭ ‬الكربون،‭ ‬فضلاً‭ ‬عن‭ ‬التوفير‭ ‬في‭ ‬تكاليف‭ ‬التشغيل‭ ‬الكبيرة‭ ‬لشركات‭ ‬الطيران‭.‬ والعثور‭ ‬على‭ ‬طرق‭ ‬جديدة‭ ‬لتقليص‭ ‬حجم‭ ‬الأسطول‭ ‬العالمي‭ ‬يشغل‭ ‬بال‭ ‬قطاع‭ ‬الطيران‭ ‬في‭ ‬الوقت‭ ‬الذي‭ ‬يستعد‭ ‬فيه‭ ‬للجيل‭ ‬التالي‭ ‬من‭ ‬الطائرات‭ ‬التي‭ ‬يتوقع‭ ‬أن‭ ‬تبدأ‭ ‬التحليق‭ ‬قبل‭ ‬عام‭ ‬2030‭.‬

في‭ ‬تشرين‭ ‬الأول‭ (‬أكتوبر‭)‬،‭ ‬وافقت‭ ‬الحكومات‭ ‬على‭ ‬اتفاق‭ ‬تغير‭ ‬المناخ‭ ‬الأول‭ ‬في‭ ‬العالم‭ ‬خاص‭ ‬بقطاع‭ ‬الطيران‭ ‬الذي‭ ‬يُمثّل‭ ‬2‭ ‬في‭ ‬المائة‭ ‬من‭ ‬جميع‭ ‬انبعاثات‭ ‬ثاني‭ ‬أكسيد‭ ‬الكربون‭. ‬مع‭ ‬توقّع‭ ‬‮«‬أياتا‮»‬‭ ‬ارتفاع‭ ‬عدد‭ ‬المسافرين‭ ‬جواً‭ ‬من‭ ‬3.6‭ ‬مليار‭ ‬العام‭ ‬الماضي‭ ‬إلى‭ ‬16‭ ‬مليارا‭ ‬بحلول‭ ‬عام‭ ‬2050،‭ ‬يتم‭ ‬فحص‭ ‬كل‭ ‬جانب‭ ‬من‭ ‬جوانب‭ ‬الطيران‭ ‬لتخفيض‭ ‬الانبعاثات‭ ‬المتزايدة‭.‬

يقول‭ ‬ريك‭ ‬باركر،‭ ‬المدير‭ ‬السابق‭ ‬للأبحاث‭ ‬والتكنولوجيا‭ ‬في‭ ‬رولز‭ ‬رويس،‭ ‬الذي‭ ‬يتولى‭ ‬الآن‭ ‬منصب‭ ‬رئيس‭ ‬مبادرة‭ ‬سماء‭ ‬نظيفة‭ ‬في‭ ‬الاتحاد‭ ‬الأوروبي‭: ‬‮«‬إذا‭ ‬أزلنا‭ ‬ألف‭ ‬رطل‭(‬454‭ ‬كيلو‭ ‬جرام‭) ‬من‭ ‬وزن‭ ‬المحرك‭ ‬هذا‭ ‬يساوي‭ ‬1‭ ‬في‭ ‬المائة‭ ‬من‭ ‬الوقود‭. ‬إنه‭ ‬توفير‭ ‬مالي‭ ‬كبير،‭ ‬لكنه‭ ‬أيضاً‭ ‬جيد‭ ‬للبيئة؛‭ ‬أي‭ ‬شيء‭ ‬يُمكننا‭ ‬فعله‭ ‬لخفض‭ ‬الوزن‭ ‬هو‭ ‬أمر‭ ‬جيد”‭.‬

الاستخدام‭ ‬المُكثّف‭ ‬لمواد‭ ‬جديدة‭ - ‬بما‭ ‬في‭ ‬ذلك‭ ‬البوليمر‭ ‬المُقوى‭ ‬بألياف‭ ‬الكربون‭ - ‬أدى‭ ‬إلى‭ ‬تحقيق‭ ‬وفورات‭ ‬كبيرة‭ ‬في‭ ‬الوزن‭. ‬تم‭ ‬إدخال‭ ‬المواد‭ ‬المركبة‭ ‬عام‭ ‬1985‭ ‬على‭ ‬زعنفة‭ ‬ذيل‭ ‬الطائرات،‭ ‬مثل‭ ‬أيربص‭ ‬A310‭ ‬ذات‭ ‬الهيكل‭ ‬العريض‭. ‬اليوم،‭ ‬بوينج‭ ‬وإيربص‭ ‬بدأتا‭ ‬شيئا‭ ‬مختلفا‭ ‬مع‭ ‬نماذج‭ ‬الهياكل‭ ‬العريضة‭ ‬الأحدث‭ ‬الخاصة‭ ‬بهما،‭ ‬787‭ ‬وA350‭. ‬تقريباً‭ ‬نصف‭ ‬هذه‭ ‬الطائرات‭ ‬مصنوعة‭ ‬من‭ ‬البلاستيك‭ ‬المقوى‭ ‬بألياف‭ ‬الكربون‭ ‬ومواد‭ ‬مُركبة‭ ‬أخرى‭. ‬

بوينج‭ ‬تتباهى‭ ‬بأن‭ ‬طائرتها‭ ‬787‭ - ‬أصغر‭ ‬نماذجها‭ ‬يزن‭ ‬161‭ ‬طنا‭ - ‬تُقدّم‭ ‬توفيرا‭ ‬في‭ ‬الوزن‭ ‬بنسبة‭ ‬20‭ ‬في‭ ‬المائة‭ ‬مقارنة‭ ‬بما‭ ‬يُعادلها‭ ‬من‭ ‬الطائرات‭ ‬المصنوعة‭ ‬من‭ ‬الألمنيوم‭. ‬شركات‭ ‬صناعة‭ ‬المحركات‭ ‬أيضاً،‭ ‬تجد‭ ‬طرقا‭ ‬لتخفيف‭ ‬محركاتها‭ ‬–‭ ‬التي‭ ‬تزن‭ ‬في‭ ‬المتوسط‭ ‬6350‭ ‬كيلو‭ ‬جرام‭ ‬لكل‭ ‬محرك‭ ‬في‭ ‬الطائرات‭ ‬الكبيرة‭. ‬يُمكن‭ ‬تخفيض‭ ‬ما‭ ‬يُقارب‭ ‬340‭ ‬كيلو‭ ‬جرام‭ ‬من‭ ‬محركات‭ ‬الهياكل‭ ‬العريضة‭ ‬من‭ ‬خلال‭ ‬استخدام‭ ‬مواد‭ ‬مركبة‭ ‬لشفرات‭ ‬المروحة‭ ‬وغلاف‭ ‬المروحة،‭ ‬وذلك‭ ‬وفقاً‭ ‬لشركة‭ ‬رولز‭ ‬رويس‭. ‬ تيتانيوم‭ ‬ألوميند،‭ ‬مادة‭ ‬أحدث‭ ‬بكثير‭ ‬تحلّ‭ ‬محل‭ ‬سبائك‭ ‬النيكل‭ ‬الأثقل،‭ ‬يُمكن‭ ‬أن‭ ‬تؤدي‭ ‬إلى‭ ‬مزيد‭ ‬من‭ ‬التخفيضات‭ ‬في‭ ‬الأجزاء‭ ‬الأكثر‭ ‬سخونة‭ ‬في‭ ‬المحرك‭. ‬يقول‭ ‬باركر،‭ ‬إنها‭ ‬دائرة‭ ‬حميدة‭. ‬‮«‬إذا‭ ‬وضعنا‭ ‬شفرة‭ ‬بثُلث‭ ‬الوزن‭ ‬فبإمكاننا‭ ‬الحصول‭ ‬على‭ ‬ديسك‭ ‬توربينات‭ ‬بوزن‭ ‬أخف‭ ‬أيضاً‭. ‬وعندها‭ ‬يُمكن‭ ‬أن‭ ‬يكون‭ ‬الغلاف‭ ‬أخف‭ ‬وأقل‭ ‬سماكة‭. ‬المزايا‭ ‬الإيجابية‭ ‬تستمر”‭.‬

ويقول‭ ‬روبرت‭ ‬لافونتان،‭ ‬نائب‭ ‬رئيس‭ ‬أعلى‭ ‬للهندسة‭ ‬في‭ ‬إيربص‭: ‬‮«‬إذا‭ ‬كان‭ ‬بإمكاننا‭ ‬تخفيض‭ ‬الحِمل،‭ ‬يمكننا‭ ‬أيضا‭ ‬تخفيض‭ ‬عوامل‭ ‬تقوية‭ ‬الهيكل”‭.‬

مع‭ ‬ذلك،‭ ‬الطائرات‭ ‬اليوم‭ ‬ليست‭ ‬بالضرورة‭ ‬أخف‭ ‬وزناً‭. ‬الكثير‭ ‬من‭ ‬الأرطال‭ ‬التي‭ ‬تمت‭ ‬إزالتها‭ ‬في‭ ‬الأعوام‭ ‬الأخيرة‭ ‬فتحت‭ ‬ببساطة‭ ‬المجال‭ ‬لمزايا‭ ‬جديدة‭ ‬أو‭ ‬ركاب‭ ‬أكثر‭. ‬يقول‭ ‬لاري‭ ‬شنايدر،‭ ‬كبير‭ ‬مهندسي‭ ‬البرامج‭ ‬في‭ ‬الطائرة‭ ‬777،‭ ‬إن‭ ‬بوينج‭ ‬أدخلت‭ ‬نوافذ‭ ‬أكبر‭ ‬على‭ ‬طائراتها‭ ‬787،‭ ‬التي‭ ‬كان‭ ‬سيكون‭ ‬لها‭ ‬تأثير‭ ‬‮«‬باهظ‮»‬‭ ‬في‭ ‬الوزن‭ ‬بدون‭ ‬التوفير‭ ‬في‭ ‬أماكن‭ ‬أخرى‭.‬ المنظمون‭ ‬أيضاً‭ ‬يرفعون‭ ‬معايير‭ ‬السلامة‭. ‬شرط‭ ‬الحصول‭ ‬على‭ ‬مقاعد‭ ‬أكثر‭ ‬أماناً‭ ‬قبل‭ ‬عقد‭ ‬من‭ ‬الزمن‭ ‬أضاف‭ ‬نحو‭ ‬خمسة‭ ‬أطنان‭ (‬خمسة‭ ‬آلاف‭ ‬كيلو‭ ‬جرام‭) ‬إلى‭ ‬متوسط‭ ‬وزن‭ ‬الطائرة،‭ ‬مثلا‭.‬ “ريكارو‮»‬،‭ ‬شركة‭ ‬تزويد‭ ‬المقاعد‭ ‬التي‭ ‬يوجد‭ ‬مقرها‭ ‬في‭ ‬ألمانيا،‭ ‬تقول‭ ‬إنها‭ ‬أزالت‭ ‬كل‭ ‬هذا‭ ‬الوزن‭ ‬وأكثر‭ ‬مع‭ ‬الإطارات‭ ‬المُركبة‭ ‬الرفيعة‭. ‬المقاعد‭ ‬قبل‭ ‬الاستلقاء‭ ‬تخلّصت‭ ‬من‭ ‬الحاجة‭ ‬لمكونات‭ ‬ميكانيكية‭ ‬ثقيلة‭ ‬تسمح‭ ‬بالحركة‭.‬ استهلاك‭ ‬الطاقة‭ ‬يرتفع‭ ‬أيضاً،‭ ‬ما‭ ‬يوجد‭ ‬الحاجة‭ ‬إلى‭ ‬أسلاك‭ ‬أثقل‭ ‬ومزيد‭ ‬من‭ ‬إدارة‭ ‬الحرارة‭.‬

طائرة‭ ‬الركاب‭ ‬التجارية‭ ‬الكبيرة‭ ‬العادية‭ ‬تملك‭ ‬إلكترونيات‭ ‬أكثر‭ ‬بنسبة‭ ‬40‭ ‬في‭ ‬المائة‭ ‬مما‭ ‬كانت‭ ‬عليه‭ ‬قبل‭ ‬بضعة‭ ‬أعوام،‭ ‬وذلك‭ ‬وفقاً‭ ‬لشركة‭ ‬تي‭ ‬إي‭ ‬كونيكتيفيتي‭. ‬ويُمكن‭ ‬تخفيض‭ ‬ما‭ ‬يصل‭ ‬إلى‭ ‬60‭ ‬في‭ ‬المائة‭ ‬من‭ ‬وزن‭ ‬الأسلاك‭ - ‬التي‭ ‬يُمكن‭ ‬أن‭ ‬تصل‭ ‬إلى‭ ‬5700‭ ‬كيلو‭ ‬جرام‭ ‬على‭ ‬طائرة‭ ‬عملاقة‭ - ‬من‭ ‬خلال‭ ‬التحوّل‭ ‬من‭ ‬النحاس‭ ‬إلى‭ ‬الألمنيوم‭.‬ هناك‭ ‬أساليب‭ ‬تصنيع‭ ‬جديدة‭ ‬مثل‭ ‬الطباعة‭ ‬ثلاثية‭ ‬الأبعاد‭ ‬توفر‭ ‬وسائل‭ ‬جذرية‭ ‬لتصميم‭ ‬الطائرات‭ ‬والمكونات‭. ‬يقول‭ ‬بوب‭ ‬سميث،‭ ‬كبير‭ ‬الإداريين‭ ‬للتكنولوجيا‭ ‬في‭ ‬شركة‭ ‬هانيويل‭ ‬إيروسبيس‭: ‬‮«‬من‭ ‬خلال‭ ‬الطباعة‭ ‬ثلاثية‭ ‬الأبعاد‭ ‬بإمكاننا‭ ‬في‭ ‬الواقع‭ ‬جعل‭ ‬القوة‭ ‬في‭ ‬المكان‭ ‬الذي‭ ‬نحن‭ ‬بحاجة‭ ‬إليها‭ (...) ‬وإزالة‭ ‬جميع‭ ‬الوزن‭ ‬الآخر”‭.‬ الطائرات‭ ‬التي‭ ‬تعمل‭ ‬بالكهرباء،‭ ‬حيث‭ ‬يتم‭ ‬تركيز‭ ‬كثير‭ ‬من‭ ‬تمويل‭ ‬التطوير،‭ ‬لديها‭ ‬القدرة‭ ‬أيضاً‭ ‬لتكون‭ ‬أخف‭ ‬وزناً‭ ‬وأكثر‭ ‬كفاءة‭ ‬في‭ ‬استخدام‭ ‬الوقود‭. ‬ روس‭ ‬دان،‭ ‬كبير‭ ‬نواب‭ ‬المدير‭ ‬في‭ ‬‮«‬جي‭ ‬كيه‭ ‬إن‮»‬،‭ ‬شركة‭ ‬تزويد‭ ‬الطائرات‭ ‬البريطانية،‭ ‬يقول‭ ‬إن‭ ‬المزيج‭ ‬من‭ ‬التكنولوجيا‭ ‬والمواد‭ ‬الجديدة‭ ‬سيُحدث‭ ‬ثورة‭ ‬في‭ ‬تصميم‭ ‬الطائرات‭ ‬والطريقة‭ ‬التي‭ ‬يُسافر‭ ‬بها‭ ‬الركاب‭. ‬بحلول‭ ‬عام‭ ‬2050،‭ ‬المسافرون‭ ‬جواً‭ ‬البالغ‭ ‬عددهم‭ ‬16‭ ‬مليارا‭ ‬قد‭ ‬يتمتعون‭ ‬بتجربة‭ ‬مختلفة‭ ‬جذرياً‭ - ‬مع‭ ‬استثناء‭ ‬واحد‭: ‬المراحيض‭ ‬قد‭ ‬تكون‭ ‬مصنوعة‭ ‬من‭ ‬مواد‭ ‬أخف‭ ‬وزناً،‭ ‬لكنها‭ ‬ستكون‭ ‬شركة‭ ‬طيران‭ ‬شجاعة‭ ‬التي‭ ‬تُقرر‭ ‬التخلص‭ ‬منها‭ ‬تماماً‭. ‬