الشكل المستقبلي لطائرة "Horizon" ثورة في عالم الطيران

ارتفعت انبعاثات الطيران بوتيرة أسرع من انبعاثات السكك الحديدية والطرق والشحن البحري في العقود الأخيرة. وتشهد الحلول لعكس هذا الاتجاه تباطؤًا في التناقص: إذ يُمكن لوقود الطيران المستدام، الذي يُمكنه خفض انبعاثات الرحلة بنسبة 80% عند إنتاجه واستخدامه بشكل صحيح، أن يُمثل ثلثي التخفيض اللازم في الانبعاثات لقطاع الطيران للوصول إلى هدفه المتمثل في تحقيق صافي انبعاثات صفري بحلول عام 2050. إلا أن هذا الوقود مُتاح بكميات قليلة، ولم يُمثل سوى 0.3% من إجمالي استخدام وقود الطائرات في عام 2024، وهي نسبة بعيدة كل البعد عن المستويات المطلوبة لإحداث تأثير إيجابي.

بينما تتدافع شركات الطيران والهيئات التنظيمية لإيجاد أفكارٍ لخفض انبعاثات الكربون في هذا القطاع، يقترح بعض المهندسين ضرورةَ تصميمٍ جديدٍ كليًا للطائرات لتوفيرٍ كبيرٍ في استهلاك الوقود، وبالتالي تقليل الانبعاثات. يُلغي هذا التصميم التقليدي "الأنبوب والجناح" الذي شكّل الركيزة الأساسية للطيران التجاري لمئة عام، لصالح ما يُسمى "هيكل الجناح المختلط"، حيث تشغل مساحة الجناح جزءًا كبيرًا من جسم الطائرة، مما يُضفي عليها مظهرًا مميزًا.

في عام 2020، ابتكرت Airbus طائرةً تجريبيةً صغيرة الحجم تعمل بالتحكم عن بُعد، بأجنحةٍ مُدمجة، لاختبار تصميمٍ قالت الشركة إنه سيوفر ما يصل إلى ٢٠٪ من الوقود. في عام ٢٠٢٣،أعلنت شركة JetZero، ومقرها كاليفورنيا، عن خططٍ لطائرةٍ بتصميمٍ مماثل، تتسع لأكثر من ٢٠٠ راكب، ولديها هدفٌ طموحٌ لدخول الخدمة بحلول عام ٢٠٣٠.

والآن انضمت شركة Natilus، ومقرها San Diego، إلى السباق بطائرة Horizon، وهي طائرة ذات أجنحة مختلطة تهدف أيضاً إلى حمل نحو 200 راكب مع إنتاج نصف الانبعاثات واستخدام وقود أقل بنسبة 30% من طائرات بوينج 737 وAirbus A320 الحالية - النماذج التي تهدف إلى التنافس معها.

يقول leksey Matyushev ، الرئيس التنفيذي والشريك المؤسس لشركة Natilus: "سوق الطائرات ضيقة البدن، وهو المكان الذي تندرج فيه طائرة Horizon تحديدًا، سيكون السوق الأكبر خلال العشرين عامًا القادمة. مع كل التحديات التي أعتقد أن الصناعة تواجهها، أعتقد، ولأول مرة على الإطلاق، أن هناك فرصة لبناء طائرة شبيهة بطائرة Boeing أو Airbus ".

تجربة ركاب جديدة
كانت شركة Natilus ، التي تأسست عام ٢٠١٦، قد أعلنت سابقًا عن طائرة بدون طيار مخصصة للشحن فقط تُسمى Kona ، وتستخدم أيضًا نفس الشكل المبتكر. يقول Matyushev إن تصميم هيكل الجناح المدمج نشأ في تسعينيات القرن الماضي من شركة McDonnell Douglas ، وهي شركة أمريكية كبرى لتصنيع الطائرات الفضائية اندمجت مع Boeing عام ١٩٩٧. لم تُسوّق بوينغ طائرة الجناح المدمج تجاريًا قط، بل درست المفهوم وأنتجت نموذجًا أوليًا بدون طيار، وهو إكس-٤٨.

وفقًا لشركة Natilus ، تلقت Kona 400 طلب، وسيتم بناء نموذج بالحجم الطبيعي وإطلاقه خلال العامين المقبلين. بعد ذلك، ستُنقل معظم التكنولوجيا إلى Horizon ، التي ستضم قمرة قيادة وطاقمًا عاديين، ووفقًا ل Matyushev، ستدخل الخدمة بحلول عام 2030 - وهو هدف طموح للغاية، إذ سيكون من غير المسبوق أن تنتقل طائرة جديدة كليًا من مرحلة التصميم إلى مرحلة الاعتماد الكامل في غضون ست سنوات فقط.

يوضح قائلاً: "من التحديات التي تواجه تصميم هيكل الجناح المدمج هو الاستقرار والتحكم. أعتقد أن هذا هو مأزق McDonnell Douglas و Boeing - كيف يُمكن تحقيق استقرار الطائرة؟"

أما الخيار الآخر فهو الديناميكا الهوائية، أو تصميم أسطح الطائرة، وهو الطريق الذي اختارته شركة Natilus وهو ما يميزها أيضًا عن جيت زيرو، وفقًا لما قالهMatyushev.

يأتي الشكل الجديد بمزايا جوهرية. يقول: "هناك انخفاض في قوة السحب بنسبة 30%، وفي الوقت نفسه، يُمكنك خفض وزن الطائرة لاستيعاب نفس عدد الركاب أو البضائع، وهو أمر فريد من نوعه". ويضيف: "في الطائرات الصغيرة، تكون المحركات أصغر حجمًا، مما يُقلل من استهلاك الوقود. لذا، عند الجمع بين الاثنين، يبدأ خفض الانبعاثات لكل مقعد بنحو 50%".

هيكل الطائرة الأكبر حجمًا، والذي لم يعد يبدو كأنبوب، يفتح آفاقًا لتصميمات مختلفة على متنها. يوضح Matyushev: "لدينا مساحة أرضية أكبر بنحو 30% من الطائرات التقليدية. لذا، أعتقد أن الكثير من عملائنا يفكرون في تجربة ركاب راقية. هل يمكنكم إعادة صالة الانتظار؟ هل هناك مساحات أخرى في الطائرة يمكنكم تخصيصها للرحلات الطويلة؟"

لن يكون كل شيء في Horizon جديدًا تمامًا؛ على سبيل المثال، ستستخدم الطائرة تقنية المحركات الحالية، مما لا يترك مجالًا لخيارات الهيدروجين أو الكهرباء. يقول Matyushev: "هناك مقولة شائعة في عالم الطيران: لا تضعوا محركًا جديدًا على طائرة جديدة. هذا محفوف بالمخاطر". وللسبب نفسه، صُممت Horizon لتناسب أي مكان يناسب طائرات بوينج 737 أو Airbus A320، دون الحاجة إلى أي تغيير في البنية التحتية للمطار.

ويدرك Matyushev أن شركة Natilus تدخل منطقة مجهولة: "هناك الكثير من الأسئلة حول كيفية بناء جسم مختلط على نطاق واسع، لأن كل ما لدينا الآن هو بيانات نفق الرياح ثم النماذج الأولية على نطاق واسع، ولكن لم يقم أحد في الواقع ببناء واحد على نطاق واسع"، كما يقول.

وبما أن شركة Natilus تعمل حاليًا على نموذج أولي كامل الحجم، فقد يتم الرد على بعض هذه الأسئلة قريبًا.