هواپيماها در سال 2050 چه فناوري‌هايي خواهند داشت؟

صبح ساحل ، اجتماعی - کارشناسان صنعت هواوفضا معتقدند که با توجه به افزايش هفت برابري ترافيک هوايي و انتشار چهار برابري گازهاي گلخانه‌اي در سال 2050، انقلابي گسترده در طراحي هواپيماها کاملا ضروري است.به گزارش سرويس فناوري ايسنا، براي مقابله با اين مشکلات، صاحبان صنايع هواپيمايي و مهندسان جوان به طراحي هواپيماهاي مفهومي آينده روي آورده‌اند که از برق و سوختهاي زيستي براي تامين نيرويشان استفاده مي‌کنند.هواپيماهاي آينده همچنين مي‌توانند از طراحي بالها و بدنه نوآورانه با الهام از طبيعت در کنار رايانه‌هاي هوشمندتر و کوچکتر آنبرد بهره ببرند.به گفته اش دووجي، محقق مهندسي هواوفضا در دانشگاه بريستول، گام مهم بعدي در جهت اطمينان از سازگار شدن صنعت هواپيمايي با محيط زيست، برقي کردن کامل هواپيماهاي تجاري است.چنين سيستمهايي به معني انتشار صفر دي‌اکسيدکربن و اکسيد نيتروژن بوده و انرژي مورد نياز هواپيما از پايگاههاي نيروي سبز تامين خواهد شد.الون ماسک، مدير ارشد شرکت تسلا نيز با تاکيد بر نياز به انقلابي شگرف در توليد باتري‌هايي با ظرفيت بسيار بالا گفت: يکي از مشکلات عمده براي کنار گذاشتن سوخت‌هاي فسيلي، فقدان فناوري ساخت باتري‌هايي با ظرفيت بسيار بالا براي ذخيره انرژي پيشرانه‌هاي هواپيماهاي تجاري است.وي در ادامه افزود: تنها زماني روياي ساخت هواپيماهاي مسافربري به واقعيت تبديل مي‌شود که بتوان نوعي باتري توليد کرد که در هر کيلوگرم 400 وات ساعت انرژي ذخيره کرده و تحويل دهد.کارشناسان صنعت هواوفضا معتقدند که با توجه به روند رشد ظرفيت باتري‌هاي ليتيوم يوني از سال 1994، به احتمال زياد رسيدن به ظرفيت 400 وات ساعت در يک کيلوگرم باتري ليتيوم يون در دهه آينده امکان‌پذير است، چرا که در سال 1994 ميلادي ظرفيت باتري‌هاي ليتيوم در حدود 113 وات ساعت بود و پس از يک دهه در سال 2004 رشد ظرفيت به 202 وات ساعت رسيد. هم اکنون توانايي توليد باتري‌ ليتيوم با ظرفيت 300 وات بر ساعت امکان‌پذير است.کارشناسان صنعت هواو فضا معتقدند که با توجه به روند رو به رشد و خطرناک افزايش سطح گازهاي گلخانه‌اي در جو و کاهش منابع سوخت‌هاي فسيلي قطعا در آينده نزديک شاهد حضور هواپيماهاي عظيم مسافربري با سوخت پاک الکتريسته و پنل‌هاي جذب نور خورشيد هستيم.به گفته ماسک، با توجه به اينکه موتور احتراقي تا اواسط قرن حاضر از دور خارج خواهد شد، بنظر مي‌رسد که نوآوري در زمينه‌هاي ديگر از قبيل طراحي بدنه، تحقيقات مواد، طراحي نيروي محرکه الکتريکي و کنترل ترافيک هوايي مي‌تواند اقتصادي‌تر و سازگارتر با محيط زيست باشد.اگر هواپيماها الکتريکي شوند، ديگر نيازي به سيستمهاي بزرگ نيروي محرکه و سکانهاي مورد نيازي امروزي نبوده و به يک طراحي کاملا متفاوت منجر خواهد شد.بالهاي هواپيماهاي آينده ممکن است از شکل متفاوت يا حتي منعطفتر نسبت به نمونه‌هاي امروزي برخوردار باشند. ناسا به نمايش طرحي شبيه به فضاپيمايي با «بدنه آميخته» پرداخته، در حاليکه مفهوم 2050 شرکت ايرباس بنظر مي‌رسد که از بالهاي بسيار خميده و يک دم نامتعارف برخوردار باشد.همچنين هواپيماها و کنترل ترافيک هوايي در سال 2050 از رايانه‌هاي هوشمندتر بهره خواهند برد. اکنون فناوري رايانه با گذشت هر ساعت نسبت به 90 سال ابتدايي آن، بيشتر ارتقا مي‌يابد.کارشناسان با توجه به اين امر، پيش‌بيني مي‌کنند که يک رايانه 1000 دلاري امروزي در سال 2023 بسيار قدرتمندتر از نيروي مغز يک انسان خواهد بود و تا سال 2045، اين توانايي از قدرت مغزي همه انسانها فراتر خواهد رفت.هواپيماهاي آينده مانند پروژه E-Thrust گروه EADS علاوه بر ظاهر متفاوتشان، داراي رايانه‌هاي بسيار پيچيده‌تر خواهند بود.کوچک‌سازي دستگاههاي الکترونيکي در نيم قرن گذشته با يک روند نمايي مشابه به اندازه درگاه ترانزيستورها در رايانه‌ها همراه بوده که اندازه 1000 نانومتري آنها در سال 1970 را به 23 نانومتر امروزي کاهش داده است. با ظهور ترانزيستورهاي گرافني نويدبخش، انتظار مي‌رود که اين کوچک‌سازي تا سال 2025 به هفت نانومتر (به اندازه يک سلول خون انسان) برسد.افزايش قدرت محاسباتي و کاهش اندازه مدار در ترکيب با پيشرفتهاي بدست آمده از چاپ سه‌بعدي به معني امکان ساخت رايانه‌هاي يکپارچه کوچکي خواهد بود که از قدرت کافي براي کنترل يک هواپيما در دهه آينده برخوردارند.سيستمها با الهام از سيستم عصبي زيستي از سيستمهاي حاوي گيرنده‌هايي استفاده خواهند کرد که در تمام هواپيما براي حس کردن نيروها، دما و جريان هوا تنظيم شده و بهره‌وري انرژي هواپيماها را بطور چشمگيري ارتقا خواهند داد.در آينده اين سيستمها حتي مي‌توانند با نرم‌افزار و سخت‌افزارهايي به منظور تغيير شکل هواپيما براي کاراتر کردن آنها جفت شوند.