طائرات المستقبل: هل يمكن للطائرات الكهربائية أن تغير صناعة الطيران؟

طائرات المستقبل: هل يمكن للطائرات الكهربائية أن تغير صناعة الطيران؟

Electric Aircraft

في العقود القليلة الماضية، شهدت صناعة الطيران تطوراً هائلاً في التكنولوجيا المستخدمة في تصميم وإنتاج الطائرات، وذلك لتلبية الاحتياجات المتزايدة للنقل الجوي وتحسين كفاءة الطائرات وتقليل الانبعاثات الضارة بالبيئة.

وتعد الطائرات الكهربائية من التقنيات الحديثة التي قد تؤدي في المستقبل إلى تغيير كبير في صناعة الطيران، حيث تتميز الطائرات الكهربائية بمحركات كهربائية بدلاً من المحركات الاحتراقية التي تستخدم في الطائرات التقليدية، وهذا يعني تقليل استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات الضارة بالبيئة.

ولكن، لا تزال الطائرات الكهربائية في مرحلة التطوير والاختبار، وتحتاج إلى الكثير من العمل والبحث والتطوير لتصبح خياراً قابلاً للتنفيذ على نطاق واسع.

من المتوقع أن تستخدم الطائرات الكهربائية في المستقبل للطيران القصير المدى والتحليق والرحلات الجوية داخل المدن، وتلعب دوراً مهماً في تحسين البيئة والحد من التلوث وتقليل الضجيج، وبمرور الوقت، قد تستخدم الطائرات الكهربائية للرحلات الطويلة أيضاً، ولكن هذا يتطلب تطوير تكنولوجيا البطاريات بشكل أفضل لتحقيق مدى سفر أكبر وتقليل الوزن والتكلفة.

أمثلة على الطائرات الكهربائية

تعمل العديد من الشركات في جميع أنحاء العالم على تطوير الطائرات الكهربائية وإدخالها إلى الخدمة التجارية.

وفيما يلي بعض الأمثلة على الطائرات الكهربائية التي تم تطويرها حتى الآن:

طائرة Pipistrel Alpha Electro

Matti Blume via Wikimedia Commons

طائرة كهربائية خفيفة تستخدم في الطيران التدريبي والترفيهي، يمكنها الطيران لمده تصل إلى ساعتين بسرعة تصل إلى 157 كيلومتر في الساعة وبمدى 130 كيلومتر.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الطائرة تتميز بتصميمها الخفيف الوزن والذي يجعلها قادرة على الإقلاع والهبوط من مدارج قصيرة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في المناطق الريفية والمدنية.

طائرة Airbus E-Fan X

Photo by Airbus

طائرة تجريبية تم تطويرها بالتعاون بين شركة إيرباص وشركات أخرى، وتهدف إلى تطوير تكنولوجيا الطيران الكهربائي وتقليل انبعاثات الكربون، تم تجهيز طائرة Airbus E-Fan X ببطاريات لتخزين الطاقة الكهربائية، ويمكنها الطيران بشكل كامل بالطاقة الكهربائية لمدى يصل إلى 100 كيلومتر، وبسرعة 350 كيلومتر في الساعة. 

طائرة Lilium Jet

Lilium Jet

طائرة كهربائية رأسية الإقلاع والهبوط (VTOL) مخصصة للرحلات الجوية القصيرة، تم تطويرها من قبل شركة Lilium Aviation الألمانية، وهي تستخدم تقنية المحركات الكهربائية والتي تسمح لها بتقليل انبعاثات الكربون وتوفير الطاقة.

تتميز طائرة Lilium Jet بتصميمها الفريد الذي يشبه إلى حد كبير التصميم الخاص بطائرات الهليكوبتر، حيث تتمكن الطائرة من الإقلاع والهبوط عمودياً والطيران بسرعة تصل إلى 300 كيلومتر في الساعة ولمدى يصل إلى 300 كيلومتر.

ويمكن للطائرة Lilium Jet أن تحمل حتى 7 ركاب، وتستخدم أحدث التقنيات في مجال الطيران، بما في ذلك التحكم الذاتي بالطائرة والذكاء الاصطناعي.

طائرة Zunum Aero

Zunum Aero

طائرة ركاب كهربائية صغيرة مصممة لتوفير رحلات قصيرة بين المدن، تم تطويها من قبل شركة Zunum Aero الأمريكية تتميز بتصميمها الهجين الذي يجمع بين المحرك الكهربائي والمحرك الاحتراقي، وهذا يتيح لها الإقلاع والهبوط الرأسي، كما أنها تتميز بالسرعة والكفاءة في استهلاك الوقود والمدى الطويل.

يمكن للطائرة Zunum Aero حمل ما يصل إلى 12 راكب وتتوفر بمجموعة من المدى الذي يتراوح من 700 إلى 1300 كيلومتر.

طائرة Ampaire Electric EEL

Ampaire-Electric-EEL

طائرة كهربائية تعمل بتقنية الهجين بين محرك كهربائي ومحرك احتراق داخلي، تم تطويرها من قبل شركة Ampaire المتخصصة في تصنيع الطائرات الكهربائية.

تتميز طائرة Ampaire Electric EEL بأنها تستخدم محرك كهربائي للإقلاع والهبوط ولتشغيل أنظمة الطائرة الأساسية، ويعمل المحرك الاحتراقي الداخلي كمساعد للطيران أثناء الرحلة لتحسين الكفاءة الوقودية والمدى.

كما تتميز بقدرتها على حمل عدد قليل من الركاب حتى 9 ركاب بسرعة تصل إلى 240 كيلومتر في الساعة، وتوفر مدى يصل إلى 800 كيلومتر.

طائرة EHang 184 

Alec Wilson via Wikimedia Commons

طائرة بدون طيار ذاتية القيادة والتحليق، تم تطويرها من قبل شركة EHang الصينية لتوفير وسيلة تنقل جوي آمنة وفعالة من حيث التكلفة في المدن المزدحمة، تعتبر الطائرة الأولى من نوعها التي تم تصميمها لنقل الركاب دون طيار.

تتميز طائرة EHang 184 بأنها تعمل بالكامل بالطاقة الكهربائية وتحتوي على 8 محركات كهربائية موزعة في أربعة أذرع، يمكن للراكب التحكم في الطائرة باستخدام لوحة تحكم تعمل باللمس داخل القمرة، والطائرة تقوم بالإقلاع والهبوط بصورة آلية دون الحاجة إلى تدخل الطيار.

يمكن للطائرة الوصول إلى ارتفاع يصل إلى 500 متر، وتبلغ سرعتها القصوى 130 كيلومتر في الساعة، وتحتوي على بطارية قابلة للشحن تعمل لمدة تصل إلى 25 دقيقة ويتم شحنها في غضون ساعتين.

التحديات التي تواجه صناعة الطائرات الكهربائية

Electric Plane

تواجه صناعة الطائرات الكهربائية العديد من التحديات التي تمنعها حالياً من تحقيق أهدافها في نقل المسافرين بشكل كامل، ومن هذه التحديات:

• القدرة الحالية للبطاريات: تحتاج الطائرات الكهربائية إلى بطاريات ذات كفاءة عالية وقدرة كافية لتحمل الرحلات الطويلة وتلبية الطلب الكبير على النقل الجوي، وحتى الآن، تظل البطاريات الحالية ذات سعة محدودة وتحتاج إلى الشحن بشكل متكرر.

• الوزن الإضافي: يجب على الطائرات الكهربائية أن تحمل بطاريات إضافية لتلبية الطاقة اللازمة لتشغيل المحركات الكهربائية، وهذا يزيد من وزن الطائرة بشكل كبير، مما يؤثر على أدائها وعلى مدى الرحلات التي يمكنها تحملها.

• الأداء في درجات الحرارة الشديدة: تتأثر البطاريات بشدة في درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة، وهذا يعني أن الطائرات الكهربائية قد تواجه صعوبة في العمل في بعض المناطق الحارة أو الباردة.

• البنية التحتية: يجب توفير بنية تحتية ملائمة لشحن البطاريات وصيانتها وتخزينها، وهذا يتطلب تطوير البنية التحتية الموجودة حالياً وإنشاء محطات شحن كهربائية للطائرات.

• التكلفة: تبقى الطائرات الكهربائية أغلى من الطائرات التقليدية في الوقت الحالي، وهذا يشكل تحدياً لشركات الطيران التي تسعى للانتقال إلى استخدام الطائرات الكهربائية بالإضافة إلى التحديات التقنية والهندسية المرتبطة بتطوير هذه التقنية.

مميزات الطائرات الكهربائية

Electric Aircraft

تتمتع الطائرات الكهربائية بعدة مميزات من بينها:

• صديقة للبيئة: تتميز الطائرات الكهربائية بعدم انبعاث العوادم الضارة بالبيئة، مما يقلل من تلوث الهواء ويحسن جودة الحياة.

• هدوء وراحة الركاب: تتميز الطائرات الكهربائية بانخفاض مستوى الضوضاء، مما يجعل رحلاتها أكثر هدوءاً وراحةً للركاب. 

• توفير مساحة الهبوط: تتطلب الطائرات الكهربائية مساحة هبوط أقل مقارنة بالطائرات التقليدية، وهذا يجعلها مناسبة للاستخدام في المدن والأماكن الحضرية التي لا تتوفر فيها مساحات هبوط كبيرة.

• الكفاءة: تتمتع الطائرات الكهربائية بكفاءة أعلى في استخدام الطاقة، حيث تتحول الطاقة الكهربائية إلى حركة بشكل أكثر كفاءة من استخدام الوقود الأحفوري.

• التكنولوجيا: تستخدم الطائرات الكهربائية أحدث التقنيات الحديثة في مجال الطيران، بما في ذلك تقنيات الحوسبة السحابية وتقنيات الذكاء الاصطناعي.

• الاعتماد على الطاقة المحلية: تساعد الطائرات الكهربائية على تقليل الاعتماد على الوقود المستورد، وبالتالي فإنها تدعم الصناعات المحلية وتقلل من التبعية الخارجية.

في النهاية من المؤكد أننا سنشهد طائرات كهربائية في المستقبل القريب، فهي تعتبر واحدة من أهم التطورات في صناعة الطيران في العقد الأخير، ويتوقع أن يزداد الاهتمام بها في المستقبل.

كما أن شركات كبرى في صناعة الطيران مثل بوينغ وإيرباص وغيرها، قد بدأت بالعمل على تطوير طائرات كهربائية تجارية، ويتوقع أن تطرح هذه الطائرات في الأسواق خلال العقد المقبل.

وبشكل عام، فإن العديد من الدول والشركات تركز حالياً على تطوير واستخدام الطائرات الكهربائية كجزء من استراتيجياتها للحد من التلوث الناجم عن صناعة الطيران، ولزيادة الكفاءة والاستدامة في هذه الصناعة.

تعديل المقال