ექსპერიმენტული თვითმფრინავი Boeing X-48B გამოირჩევა უნიკალური დიზაინით, რომელიც გლუვად აერთიანებს კორპუსსა და ფრთებს. მოდელის ამგვარი “ფრთებთან შერეული” დიზაინი შეიძლება შემდეგ ათწლეულებში სამგზავრო კომერციული თვითმფრინავების შაბლონად იქცეს, რადგან მას გააჩნია საწვავის დაზოგვის დიდი პოტენციალი.
“დიზაინი თვითმფრინავის ფიუზელაჟს, ფრთებსა და ძრავს ერთ სიბრტყეში აერთიანებს, რაც იმას ნიშნავს, რომ აწევა სჭირდება მხოლოდ ერთ ზედაპირს, რომელსაც გაზრდილი აეროდინამიკური ეფექტურობა გააჩნია”, განაცხადა ფილიპა ოლდჰამმა, მექანიკური ინჟინერიის ინსტიტუტის (დიდი ბრიტანეთი) ტრანსპორტის განყოფილების თავმჯდომარემ. “დღევანდელი თვითმფრინავების დიზაინს, რომელიც არის ე.წ. «სიგარის ფორმის მილი ფრთებით», აქვს უფრო ფართო სივრცის ზედაპირი, რაც დამუხრუჭების დროს ახანგრძლივებს. აქედან გამომდინარე, ასეთი თვითმფრინავები აეროდინამიკურად ნაკლებად ეფექტურია”.
გიგანტური მიზანში სასროლი ისრის ფორმის მქონე Supersonic Green Machine (ზებგერითი მწვანე მანქანა) 1.6 მახზე (2000 კმ/სთ) მეტს ავითარებს, რაც ბგერის სიჩქარეს თითქმის ორჯერ აღემატება.
აგების შემთხვევაში ასეთი თვითმფრინავები გახდებიან “კონკორდის” ღირსეული მემკვიდრეები. “კონკორდი” პირველი და ერთადერთი ზებგერითი თვითმფრინავი იყო, რომელიც მგზავრთა გადასაყვანად გამოიყენებოდა. მას თავის პერიოდში დიდი უპირატესობა გააჩნდა კონკურენტებთან შედარებით ძრავის დიზაინისა და გამოყენებული მასალის გამო. თუმცა ეკონომიის მხრივ “კონკორდი” სრული მარცხი იყო, რადგან ძვირი შესანახი გახლდათ და შესაბამისად, ბილეთის ფასიც ძალიან მაღალი იყო – რიგ შემთხვევებში რამდენიმე ათასი ამერიკული დოლარი.
საინჟინრო პროგრესის შედეგად დღესდღეობით შესაძლებელია ზებგერითი თვითმფრინავების უკეთ და უფრო იაფად აგება.
“გარდა ამისა, მსოფლიო ეკონომიკის მზარდი ტემპები იძლევა საშუალებას, რომ ზებგერითი თვითმფრინავების იდეა ისევ პოპულარული გახდეს”, განაცხადა დევიდ გილენმა, სატრანსპორტო პოლიტიკის ექსპერტმა ბრიტანეთის კოლუმბიის კანადური უნივერსიტეტიდან.
“თუკი დააკვირდებით, როგორ იზრდება ჩინური, ინდური და ბრაზილიური ბაზრები, დაასკვნით, რომ მალე მათ შორის კავშირის გაბმა გახდება საჭირო, კავშირის ხერხებიდან კი უპირატესი საჰაერო მგზავრობის უფრო სწრაფი მეთოდები იქნება”.
2008 წელს ვირჯინიის შტატში ლონგლის სახელობის “ნასას” კვლევის ცენტრში SJX61-2-ის Scramjet (ზებგერითი საჰაერო-რეაქტიული ძრავა) გამოცდას გადის ქარის გვირაბში, რომელშიც ხდება ფრენის პირობების სიმულაცია 5 მახზე (6125 კმ/სთ), რაც ბგერის სიჩქარეს ხუთჯერ აღემატება.
Scramjet ძრავებს არ გააჩნიათ მოძრავი ნაწილები, ამის მაგივრად ისინი ჰაერიდან ისრუტავენ იმ რაოდენობის ჟანგბადს, რაც საჭიროა წყალბადის საწვავის დასაწვავად. თუმცა იმისთვის, რომ შეაგროვონ ჰაერი, რომელიც შემდეგ იკუმშება და ხურდება წასაკიდებლად, Scramjet-ები მუშაობენ მხოლოდ ძალიან მაღალ სიჩქარეზე – მინიმუმ 5 მახზე.
იმ უზარმაზარი ტექნიკური დაბრკოლებების გამო, რომლებსაც გადალახვა ჯერ კიდევ სჭირდებათ, დევიდ გილენი მიიჩნევს, რომ ახლო მომავალში Scramjet-ებით აღჭურვილი კომერციული თვითმფრინავები სავარაუდოდ არ იქნებიან. “ჩვენ იმის იმედიც კი არ გვაქვს, რომ ეს ტექნოლოგია მალე დაინერგება სამხედრო სფეროში, არათუ საზოგადო ტრანსპორტში”.
ფილიპა ოლდჰამიც იმ აზრზეა, რომ ჰიპერბგერითი თვითმფრინავების ეპოქა ჩვენგან შორსაა, თუმცა იმედოვნებს, რომ ერთ დღესაც დამზადდება Scramjet-ზე მომუშავე კომერციული თვითმფრინავი, რომლის წარმოებაც შეიძლება 15 წლის შემდეგ დაიწყოს. “ბოლო პერიოდის ტენდენციით, თავდაცვის ბაზრიდან ყველაფერი მიედინება კომერციულ და სამოქალაქო ავიაციის სფეროში”.
ოთხი კორპორაციული რეაქტიული თვითმფრინავი ერთმანეთთან ახლოს დაფრინავს ნიუ-ჯერსის თავზე. მომავალში თვითმფრინავებს ხანგრძლივი ფრენისას შეეძლებათ V-ს ფორმის შექმნა, რაც საწვავის 12%-ს დაზოგავს.
ბატები და სხვა გადამფრენი ფრინველები სწორედ ამ სტრატეგიულ სისტემას იყენებენ და ენერგიას ზოგავენ დიდ მანძილზე ფრენისას. ჰაერის წინაღობის გამო ფრთებს მოძრაობა უძნელდებათ და იქმნება ერთგვარი მორევები, რაც მარტოხელა ფრინველისთვის დამაბრკოლებელი წინაღობაა. მაგრამ ფორმაციის შექმნისას პირველი ფრინველის უკან მყოფები მორევის თავზე ექცევიან და მთლიანი ფორმაციის მასშტაბით წინაღობას ამცირებენ.
ინჟინრებს დიდი ხნის განმავლობაში სურდათ, ფრინველების მსგავსად ეფრინათ თვითმფრინავებს, მაგრამ პრობლემა იმაში იყო, რომ ვერ საზღვრავდნენ განივ მანძილს ერთმანეთთან ახლოს მყოფ თვითმფრინავებს შორის, რომელიც ოპტიმალური იქნებოდა უსაფრთხო ფრენისთვის.
“ჩემი აზრით, ამჟამად კარგი პირობებია იმისთვის, რომ უკეთ შევისწავლოთ ვერტიკალური დისტანცია მწყობრში მყოფ თვითმფრინავებს ან თვითმფრინავებსა და მიწას შორის”, ამბობს დევიდ გილენი . “ჰორიზონტალური დისტანციების საკითხში დიდი პროგრესი გვაქვს, თუმცა დახვეწა მაინც საჭიროა”.
ფილიპა ოლდჰამი ფიქრობს, რომ ფორმაციული ფრენისთვის საჭირო ტექნოლოგია თითქმის მზადაა. “ავიონიკურ ტექნოლოგიაში მომხდარი წინსვლების შედეგად თვითმფრინავებს შეუძლიათ სხვა თვითმფრინავის წინ პოზიციის დაკავება და ფიქსირება შორს მანძილზე მგრძნობიარე ინფრაწითელი კამერების მეშვეობით”.
გრძელ მანძილზე განხორციელებული რეისების საუკეთესო ვარიანტიც ფორმაციული ფრენები იქნება. “წარმოიდგინეთ, ლონდონიდან რამდენიმე თვითმფრინავი მიემგზავრება. ისინი ატლანტის ოკეანის თავზე ფორმაციას შექმნიან და ამგვარად გადაუფრენენ ოკეანეს. ამ მეთოდით კი ყველა მათგანი დაზოგავს საწვავის ხარჯებს. შემდეგ დაიყოფიან და ზოგი ბოსტონში გაფრინდება, ზოგი ნიუ-იორკში და ა.შ.”
2006 წლის ივლისში ავსტრალიის ცაზე აშშ-ის საჰაერო ძალების თვითმფრინავი B-2 Spirit, იგივე სტელსის ბომბდამშენი, შუა ფრენის დროს ივსებს საწვავს KC-10 Extender-ის თვითმფრინავიდან.
ჰაერში შევსება სამხედრო სფეროში არც ისე უცხო ხილია, თუმცა კომერციული ავიაციის ინდუსტრიამდე ჯერ არ მიუღწევია. ამის ერთ-ერთი მიზეზი ისაა, რომ შესაბამისი ტექნოლოგიის დამზადებას დიდი ხარჯები სჭირდება. “ჩვენ დაგვჭირდება ტანკერების გლობალური ქსელი, რომლებსაც საწვავის სადგურების ფუნქცია ექნებათ ზღვაზე გადამფრენი თვითმფრინავებისთვის”, განაცხადა ფილიპა ოლდჰამმა.
კომერციულ თვითმფრინავებში ჰაერში საწვავის შევსების პრაქტიკის დანერგვის სასარგებლოდ ერთ-ერთი არგუმენტი ისაა, რომ ამ გზით თვითმფრინავები უფრო ეფექტურები გახდებიან, რადგან არ მოუწევთ სავსე ავზით აფრენა.
თუმცა დევიდ გილენი ამ არგუმენტის მიმართ სკეპტიკურადაა განწყობილი. “მე ვფიქრობ, რომ ფულის დაზოგვის საკითხი საეჭვოა, რადგან საწვავი როგორღაც მაინც უნდა აიტანოთ ჰაერში. ასე რომ ან იმისთვის უნდა გადაიხადოთ, რომ საწვავი თვითმფრინავის ავზში განთავსდეს, ან იმისთვის, რომ მეორე თვითმფრინავზე აიტანოთ, რომელიც შემდეგ შევსებაში დაეხმარება პირველს. ასე რომ სარგებლიანობა ნული იქნება, შეიძლება უარყოფითიც.”
გინდაც ტექნიკური პრობლემები გადაიჭრას და ეს მეთოდი დაინერგოს, კიდევ ერთი საკითხი წამოიჭრება – რამდენად კომფორტულად იგრძნობენ თავს მგზავრები, როცა თვითმფრინავი რეისის დროს საწვავის შევსებას დაიწყებს?
“ჩვენ ამ მეთოდის დემონსტრირებას წლებია ვაკვირდებით სამხედრო და თავდაცვით ბაზრებზე, თუმცა ვფიქრობ, კომერციულ სფეროში მაინც განსხვავებული სიტუაცია იქნება, მგზავრები საკუთარი თვალით იხილავენ შევსების პროცესს. ეს ტექნოლოგია სრულიად რეალურია, მაგრამ ვართ თუ არა მისთვის მზად ფსიქოლოგიურად?”
