كشتی‌های هوایی ‌فناوری جدید حمل و نقل(2)

قسمت اول

کشتی های هوایی، از بالونها بزرگتر هستند . ساده ترین نوع آن، کیسه ای است لوله ای شکل که درون آن یک کابین و چند موتور قرار دارد .کشتیهای هوایی پیشرفته تر، دارای اسکلتی محکم هستند که روی آن پارچه مخصوصی کشیده شده است . در سال 1852  اولین کشتی هوایی با موفقیت پرواز کرد.

قدرت آن توسط یک موتور بخار تأمین می شد که ق ادر بود کشتی هوایی را با سرعت 8 کیلومتر در ساعت به جلو براند .

در سال 1919 آر- 34 ساخت انگلستان برای اولین بار از ف راز اقیانوس اطلس عبور کرد . در سال 1929 ، بالون معروف آلمانی به نام "گراف زپلین" پرواز دور کره ی زمین را انجام داد. سرانجام به دلیل چند حادثه دلخراش ساختن این گونه کشتیهای هوایی متوقف شد . آنها برای جابجا کردن مسافر به اندازه کافیمطمئن نبودند، چون از گاز خطرناک هیدورژن پر می شدند .امروزه، کشتیهای هوایی با گاز هلیوم پر می شوند . این گاز چون آتش نمی گیرد، از هیدروژن مطمئن تر است . از کشتیهای هوایی برای کارهای مختلفی مانند تبلیغات و فیلمبرداری استفاده می شود.

کشتی هوایی برطرف کننده مشکلات مناطق دوردست

یكی از چالش برانگیزترین مشكلاتی كه در توسعه صنایع سنگین وجود دارد و توسعه آنها را در مناطق دوردست با كندی همراه می‌كند پیدا كردن راهی مناسب برای انتقال تجهیزات و بارهای سنگین به این مناطق است. یكی از مثال‌های بارز در این زمینه ساخت راه و جاده در مناطق دوردست است. معمولا این نوع پروژه‌ها پرهزینه بوده و گذشته از آن اجرای آنها در بسیاری از مناطق عملا غیرممكن به نظر می‌رسد. در برخی موارد می‌توان از راه دریا و كشتی تجهیزات مورد نظر را به مناطق دورافتاده منتقل كرد. استفاده از راه‌های هوایی نیز امكان بالقوه دیگری است كه البته صرفا در صورتی كه شرایط آب و هوایی مساعد باشد می‌توان به آن فكر كرد. با این حال استفاده از بالگرد و هواپیماهای غول‌پیكر نیز در نوع خود هزینه‌بر بوده و محدودیت‌های زیادی دارند. در چنین موقعیت‌هایی استفاده از كشتی‌های هوایی انتخابی مناسب و توجیه‌پذیر به نظر می‌رسد.به عنوان نمونه کشتی هوایی زیر رامعرفی  می کنیم.

كشتی هوایی فوق‌مدرن JHL-40

محققان شركتی در كانادا كشتی هوایی فوق‌مدرنی موسوم به JHL-40 راطراحی کردند كه می‌توان از آن به عنوان یك سیستم پروازی قابل اطمینان برای انتقال تجهیزات سنگین و حجیم به مناطق دوردست استفاده كرد.این محققان می گویند آنچه طراحی كرده‌اند تحولی بنیادین در مانورهای هوایی و نقل و انتقال تجهیزات سنگین و حجیم از راه هوا ایجاد می‌كند. این كشتی هوایی مجهز به 4 سیستم موتوری بزرگ است كه با استفاده از آنها مجموعه باری به وزن 40 تن به طور عمودی به هوا می‌رود. این كشتی هوایی می‌تواند چنین محموله عظیمی را تا بیش از 320 كیلومتر جابه‌جا كند و این در حالی است كه نیازی نیز به سوختگیری مجدد نیست. كشتی هوایی JHL-40 قادر است تا 2 برابر وزنی كه بزرگ‌ترین و قدرتمندترین بالگردهای فعلی می‌توانند جابه‌جا كنند اقدام به انجام چنین كار سخت و پیچیده‌ای كند.

نكته جالب توجه این است كه بسیاری از شركت‌های كوچك و بزرگ صنعتی و سازه‌سازی از مزایای استفاده از این سیستم‌های پروازی آگاه شده‌اند و حتی اقدام به انجام اصلاحاتی در طراحی كلی پروژه‌های سازه‌سازی خود كرده‌اند تا آنها را مناسب استفاده از كشتی‌های هوایی نظیر JHL-40 كنند. این كشتی مظهر هیجان‌انگیزی از تلاش بشر برای دستیابی به سیستم‌های نوین پروازی و ایجاد دگرگونی در فرآیند ساخت پروژه‌های سازه‌سازی در مناطق دوردست به شمار می‌آید. قسمت بالن این كشتی از گاز هلیوم پر می‌شود. این گاز در حالی كه بسیار سبك است و كل سازه و بارهای سنگین آن را به هوا می‌رود، عملا وزنی نداشته و باری را بر این مجموعه پروازی تحمیل نمی‌كند. در نتیجه كشتی به خودی خود در هوا شناور خواهد ماند، اما 4 موتوری كه در 4 گوشه این كشتی هوایی نصب شده‌اند این امكان را فراهم می‌كنند تا كشتی بتواند محموله باری تا 40 تن را از زمین جدا كند. در این كشتی موتورهای چرخشی كوچكی نیز نصب می‌شود كه وظیفه آنها تامین نیروی لازم برای حركت كشتی هوایی به صورت افقی است.

سیستم كنترلی كه در این كشتی هوایی به كار گرفته می‌شود بسیار دقیق است كه با استفاده از آن می‌توان محموله‌های بزرگ و حجیم باری را در زمان و نقطه مورد نظر رها كرد. در صورتی كه كشتی، محموله‌ای را با خود حمل نكند از حداكثر سرعت 70 گره (129 كیلومتر بر ساعت) برخوردار خواهد بود و با هر بار سوخت‌گیری مسافت قابل توجه 1287 كیلومتر را طی می‌كند. قابلیت‌های منحصربه‌فرد این كشتی هوایی امكانات خیره‌كننده‌ای در اختیار صاحبان صنایع و مهندسان و طراحان پروژه‌های عظیم سازه‌سازی قرار می‌دهد. به این ترتیب آنها می‌توانند حتی در دورافتاده‌ترین نقاط جهان نظیر مناطق سردسیر آلاسكا و قطب شمال نیز پروژه‌های ساختمان‌سازی و جاده‌سازی را پیاده كنند. برخی كارشناسان چشم‌اندازی را ترسیم می‌كنند كه در آن از چنین كشتی هوایی برای پیشبرد مراحل اجرایی پروژه‌هایی استفاده شود كه طی 15 تا 20 سال آینده به ثمر خواهند نشست. بدون شك در 2 دهه آینده و حتی شاید كمی زودتر، پروژه‌های بزرگ سازه‌سازی به گونه‌ای خواهد بود كه بخش قابل توجهی از سازه‌های مورد نظر در كارخانجات ساخته شده و سپس با استفاده از سیستم‌های پروازی نظیر كشتی هوایی JHL-40 به نقطه مورد نظر حمل می‌شود. یكی از برگ‌های برنده این فناوری نوین این است كه دوستدار محیط‌زیست به شمار می‌آید و این همان چیزی است كه در توسعه بسیاری از پروژه‌های ساختمان‌سازی و راهسازی مورد توجه قرار می‌گیرد.

کشتی های هوایی جایگزین ماهواره ها

ایده جایگزین‌سازی ماهواره‌های گرانقیمتی كه در مدار زمین می‌گردندند با سیستم‌هایی مشابه ایستگاه‌های فضایی كه قابلیت شناور ماندن در اتمسفر زمین را داشته باشند دهه‌های طولانی است كه ذهن دانشمندان را به خود معطوف كرده است. گذشته از آن دانشمندان این ایده را نیز مطرح می‌كنند كه می‌توان از این سیستم‌ها برای جایگزین‌‌سازی سیستم‌های كنترل و هشدار هوانوردی استفاده كرد. كشتی‌های هوایی همان جایگزین مورد نظر دانشمندان به شمار می‌آید. البته كشتی‌های هوایی بیش از 300 سال است كه در آسمان‌ها حركت می‌كنند، اما استفاده از آنها به عنوان جایگزینی برای ماهواره‌ها یك ایده هیجان‌انگیز و ماجراجویانه است كه عملیاتی كردن آن نیاز به فناوری‌های پیچیده‌ای دارد، فناوری‌هایی كه در دهه‌های گذشته خبری از آنها نبوده، اما در یك دهه اخیر همه چیز به یك باره تغییر كرده است.

به عنوان مثال كشتی هوایی High Altitude Airship برخلاف سایر كشتی‌های هوایی كه در گوشه و كنار جهان طراحی و ساخته می‌شود، این كشتی هوایی بدون سرنشین بوده و این قابلیت مهم را دارد تا ارتفاع 21 كیلومتری از سطح زمین فاصله بگیرد. از چنین ارتفاعی سیستم خودكار تست پرواز قادر خواهد بود یك ایستگاه هوایی را تا مدت 90 روز كنترل و اداره كند. گذشته از آن این كشتی هوایی می‌تواند محدوده وسیعی به قطر 970 كیلومتر را زیر نظر بگیرد، اما این پایان كار نیست. در حد فاصل این كشتی هوایی و سطح زمین میلیون‌ها كیلومتر مكعب فضا وجود دارد كه در آنها ارتباطات از راه دور در جریان است.

كشتــی هوایــی High Altitude Airship می‌تواند تمام این ارتباطات را زیر نظر داشته و آنها را سازماندهی كند. استفاده از قابلیت‌های این كشتی هوایی در پیش‌بینی اوضاع جوی ازجمله كاربردهایی است كه برای آن تصور شده است. چنین كشتی هوایی از همان قابلیت‌هایی برخوردار است كه در یك ماهواره پیشرفته دیده می‌شود. البته یك تفاوت بزرگ در این میان دیده می‌شود و آن چیزی نیست جز هزینه‌های سرسام‌آور چنین پروژه‌هایی. به عقیده كارشناسان با استفاده از این ایده هزینه ‌برقراری ارتباطات ماهواره‌ای تمام مواردی كه مرتبط با آنها می‌شود تا نصف كاهش می‌یابد.

كشتی هوایی High Altitude Airship در منطقه‌ای خارج از اتمسفر زمین و البته بسیار نزدیك به آن قرار می‌گیرد. این محدوده فضایی از این نظر انتخاب شده كه در چنین ارتفاعی خبر از وزش بادهای شدید نبوده و گذشته از آن غلظت هوا نیز تنها 5 درصد غلظت هوا در سطح زمین است. یكی از نكات مهمی كه در ساخت این كشتی هوایی مدنظر قرار گرفته است تلاش برای ارائه نسخه‌ای با وزن بسیار كم است.

به همین دلیل از مواد مخصوصی استفاده شده كه نه‌تنها وزن بسیار كمی دارد بلكه از استحكام چشمگیری نیز برخوردار است. در نتیجه وزن كلی این مجموعه بسیار كم خواهد بود. همچون سایر كشتی‌های هوایی كه در عصر حاضر طراحی می‌شوند، از گاز هلیوم برای پر كردن قسمت بالن استفاده می‌شود و با توجه به نوع طراحی این قسمت از كشتی هوایی نشت این گاز به هوای محیط اطراف به حداقل می‌رسد. اكنون به جالب‌توجه‌ترین بخش این پروژه می‌رسیم: سلول‌های خورشیدی نصب شده در كشتی هوایی. این سلول‌ها 15 كیلووات برق خورشیدی تولید می‌كنند كه نه‌تنها برای ادامه كار آن كافی است بلكه قابلیت ذخیره‌سازی در باتری 40 كیلووات لیتیوم یونی تعبیه شده در آن نیز وجود دارد. این كشتی هوایی 73 متر طول و 21 متر عرض دارد و ارتفاع آن به اندازه یك ساختمان 22 طبقه خواهد بود.

  ادامه دارد...