چرا هواپیماهای مسافربری سریعتر پرواز نمی کنند

امروزه سرعت حرکت هواپیماها به اندازه ای است که می توان در عرض چند ساعت مسافتی چند کیلومتری را طی نمود. به همین جهت سفر هوایی یکی از پرطرفدارترین روش های سفر برای اکثر مردم محسوب می شود. اما با وجود پیشرفت های گسترده در زمینه تکنولوژی هوانوردی، همچنان سرعت هواپیماهای مسافربری از حد مشخصی فراتر نمی رود. اما به واقع دلیل این امر چیست؟

پاسخ به این سوال پیچیده است و به فیزیک، سوخت و ماهیت صنعت سفر هوایی مربوط می شود. عجیب است که فکر کنیم مسافرت هوایی از دهه 1960 خیلی سریعتر نشده است. به علاوه، هواپیماهای امروزی از بهترین و پیچیده ترین موتورها برخوردار هستند. هر چند که همین امر میزان سوخت مصرفی آن ها را نیز افزایش داده است.

• آیا هواپیماها می توانند سریعتر پرواز کنند؟

در ابتدا، بهتر است بدانیم که هواپیماهای تجاری سریع، چگونه حرکت می کنند و با دست یابی آن ها به سرعت آشنا شویم. سرعت معمول بیشتر هواپیماهای مسافربری تجاری در حدود 480 تا 510 گره است که 525 گره از آن به عنوان انتهای عالی استفاده می شود. وقتی در مورد سرعت هواپیما صحبت می کنیم، در واقع ما در مورد دو اصطلاح مختلف سرعت هوایی و سرعت زمین صحبت می کنیم.

سرعت زمین، همانطور که از نام آن پیداست، مدت زمانی است که هواپیما می تواند مسافتی بالاتر از زمین را که پرواز می کند، پوشش دهد. با رسیدن به یک سطح دریایی، اکثر هواپیماهای تجاری با سرعت زمینی بین 300 تا 600 مایل دریایی در ساعت پرواز می کنند.

در حالی که این سرعت کروز نسبتاً پایدار است. همچنین سرعت هواپیما می تواند تحت تاثیر باد قرار گیرد. یک باد قوی در جهت حرکت هواپیما می تواند به حرکت در مسیر آن و رسیدن به سرعت های بالاتر کمک کند، در حالی که باد در جهت مخالف می تواند سرعت هواپیما را کاهش دهد.

در مقابل، سرعت هوایی اشاره دارد به سرعتی که هوا از بال هواپیما عبور می کند. این بدان معناست که حتی اگر یک هواپیما در باند فرودگاه ثابت باشد در حالی که باد متضاد از بال آن عبور می کند، از نظر فنی دارای سرعت هوایی است. سرعت هوایی در قسمت بالای بال ها به لیفت هواپیما کمک می کند.

اکنون که ما تصور بهتری در مورد چگونگی دستیابی هواپیماها به سرعت داریم، می توانیم بهتر دلایل عدم افزایش سرعت هواپیماهای مسافربری را درک کنیم. بدیهی است که مواردی مانند باد مخالف و باد هم جهت، نیروهای طبیعی هستند و ما نمی توانیم آن ها ایجاد کنیم یا تغییر دهیم. در ادامه به بررسی برخی از این دلایل می پردازیم.

• صرفه جویی در مصرف سوخت

پرواز سریعتر به معنی سوختن بیشتر سوخت است. این بدان معنی است که قیمت بلیط بالا می رود. تاریخ نشان داده است که مسافران ترجیح می دهند وقت بیشتری را در هوا بگذرانند تا قیمت بالاتری برای بلیط بپردازند. هر چه هواپیما سریع تر حرکت کند، هر مسافر در هر مایل از سوخت بیشتری استفاده می کند و هزینه پرواز نیز گران تر می شود. بنابراین باید هزینه بیشتری برای بلیط پرداخت کند. بنابراین محدودیت های سرعت فعلی ما تا حدودی نتیجه محدودیت های اقتصادی است.

بنابراین، یکی از دلایل عمده عدم توانایی هواپیماهای مسافربری در افزایش سرعت خود، صرفه جویی در میزان مصرف سوخت است. همین امر برای بسیاری از مهندسان دلیلی است تا به فکر طراحی و ساخت موتورهایی با قابلیت سرعت بالا و مصرف سوخت کمتر باشند.

• محدودیت های فنی

یکی دیگر از دلایلی که پروازها از نظر داشتن سرعت بیشتر، راکد مانده اند و زمان سفرها تقریبا برابر با پنجاه سال گذشته است، ناشی از محدودیت های فنی اعمال شده توسط ملاحظات اقتصاد سوخت است. پیشرفت های حاصل شده تا کنون نیز نتوانسته به افزایش سرعت هواپیماهای مسافربری کمک کند.

به عنوان مثال، مناطق ورودی هوا را در موتورهای مدرن در نظر بگیرید. آنها ممکن است بزرگتر از مدل های قبلی باشند و قادر به حرکت بیشتر هوا باشند اما در سرعت های کمتر کارایی بهتری دارند. بنابراین، افزایش راندمان ورودی موتورها به محدود کردن سرعت سریع این موتورها کمک می کند.

علاوه بر این، جنبه مالی این ملاحظات فنی نیز وجود دارد. آیا طراحی موتورهای سریعتر برای هواپیماهای مسافربری امکان پذیر است؟ بله و یک مورد را در ادامه مورد بحث قرار خواهیم داد. اما آیا انجام این کار سودآور است؟ در پاسخ به این سوال باید گفت، از بسیاری جهات خیر.

حتی اگر موتورهای سریع تر بدان معنی باشند که می توان پروازها را با سرعت بیشتری به پایان رساند، هیچ تضمینی برای سود بیشتر وجود ندارد. تلاش برای نوآوری هزینه های زیادی دارد و به این ترتیب مزایای مالی موتورهای سریعتر زیر سوال می رود.

• پروازهای مافوق صوت

در حالی که هواپیماهای مسافربری و مقررات اقتصادی و فناوری حاکم بر آنها از دهه 1960 تا کنون تا حد زیادی یکسان باقی مانده اند، یک استثنا وجود دارد که به اثبات امکان ها و محدودیت های پروازهای تجاری کمک کرده است که آن هم هواپیمای مافوق صوت است.

کنکورد برجسته ترین این موارد است. این جت مافوق صوت بیش از 40 سال است که مفهوم انتقال هوایی را تغییر داده است. پروازهایی که بر فراز اقیانوس اطلس انجام شد و نشان داد که اگر یک پرواز تجاری منظم از لندن به نیویورک می تواند هفت ساعت طول بکشد، کنکورد می تواند این کار را در نیمی از این مدت انجام دهد.

سرعتی که کنکورد در آن قادر به مسافرت است بسیار سریعتر از میانگین هواپیماهای مسافربری عادی بوده و می تواند در حدود 1300 مایل در ساعت صعود می کند.

با این وجود، هر کسی که هواپیمای مافوق صوت را دیده یا در مورد آن شنیده باشد، می داند که صدای این هواپیما بسیار زیاد بوده و سفر با سرعت مافوق صوت به معنای ایجاد صدایی مانند انفجار است. در حالی که ممکن است این پرواز بر فراز اقیانوس ها خوب باشد، اما تصور کنید چنین هواپیمایی بخواهد مدام بر فراز شهرها پرواز کند.

علاوه بر این، تولید و نگهداری موتورهای مافوق صوت ارزان نیستند. بنابراین یک بار دیگر، ملاحظات سرعت و ملاحظات اقتصادی وجود دارد که می توان گفت مورد دوم تقریباً همیشه پیروز می شود. در رابطه با کنکورد هم چنین بود. در پایان، آن سرعت اضافی ارزش مادی برای شرکت های هواپیمایی نداشت و این هواپیماها تا سال 2003 تا حد زیادی از دور خارج شدند.

آینده پروازهای مافوق صوت همچنان نامعلوم است. از یک طرف، اگر بخواهیم به پرواز سریع تر در مدت زمان کمتر برسیم، هواپیمای مافوق صوت یکی از راه های تحقق آن است. از طرف دیگر نیز، باید راهی پیدا شود تا ملاحظات مربوط به هزینه ها برطرف گردد.

هر چند به نظر نمی رسد این اتفاق رخ دهد، در واقع، عکس آن تا حد زیادی صادق بوده است. چرا که شرکت های هواپیمایی به جای سعی در بهتر نمودن جت های مافوق صوت، آن ها را به عنوان اقلامی لوکس در اختیار افراد ثروتمندی که قادر به تامین هزینه این جت ها هستند، قرار دادند و اغلب به عنوان جت های خصوصی مورد استفاده قرار می گیرند.

شاید فکر کنید که فناوری موتور مافوق صوت حداقل روی طراحی امروزی موتورهای هواپیما اثر می گذارد و منجر به ساخت موتورهای عادی با سرعت بیشتر می شود. اما باید گفت که اینگونه نیست. زیرا موتورهای مدرن تا حد زیادی از طرح های موتورهای مافوق صوت فاصله گرفته اند.

• ترجیح راحتی به سرعت

در گذشته، هنگامی که گزینه های سرگرمی محدود، غذای نامناسب و شرایط مساعد کمتری برای پرواز وجود داشت، قطعا سرعت در اولویت اول مردم قرار نداشت. اما امروزه با توجه به پیشرفت های بسیار زیادی که در زمینه تامین رفاه مسافران صورت گرفته است، جای تعجب نیست که سرعت بالای هواپیماهای مسافربری برای مسافران حائز اهمیت شود.

امروزه مسافران می توانند مجموعه های بزرگی از نمایش ها و فیلم ها را تماشا کنند، از صندلی های راحت لذت ببرند، حتی در برخی موارد می توان گفت که غذای هواپیما نیز بهبود یافته است. از این گذشته، مسافران می توانند در هنگامی که سوار هواپیما هستند، از تلفن های خود استفاده کنند. برخی خطوط هوایی حتی به مسافران اجازه می دهند تلویزیون زنده را تماشا کنند و از Wi-Fi استفاده کنند.

هر چند که تمامی این عوامل باعث شده است تا سفر هوایی هزینه بیشتری را به همراه داشته باشد. به همین دلیل این عوامل ترکیب شده اند تا بار دیگر شرکت های هواپیمایی را از سرمایه گذاری در فناوری موتور سریعتر منصرف سازد. بهبود زمان پرواز به معنای صرف پول بیشتر است و آنها در حال حاضر بخشی از این کار را با هزینه کردن برای راحتی مشتریان خود انجام می دهند.

بنابراین انگیزه های کمتری برای شرکت ها به منظور سرمایه گذاری در نوع موتورهایی است که می توانند در وهله اول پروازها را سریعتر انجام دهند. حتی اگر این کار را انجام دهند، همانطور که پیشتر بیان شد محدودیت های فنی بسیاری همچنان وجود دارد.