شرکت Maxwell Aircraft هواپیمای باری دوزیست M1 Hybrid را با پیشرانه دیزلی-الکتریکی، برد هدف ۱۸۵۲ کیلومتر و ظرفیت حمل ۹۰۷ کیلوگرم معرفی کرد.
فهرست مطالب
شرکت آمریکایی Maxwell Aircraft هواپیمای باری دوزیست M1 Hybrid را با پیشرانه دیزلی-الکتریکی، ظرفیت حمل ۹۰۷ کیلوگرم بار و برد هدف‌گذاری‌شده ۱۸۵۲ کیلومتر معرفی کرد.
به گزارش سرویس هواپیمای تک‌ناک، این هواپیما از ترکیب موتورهای دیزلی و الکتریکی برای تأمین نیروی پیشران استفاده می‌کند. موتورهای الکتریکی هنگام برخاستن از سطح آب توان بیشتری تولید می‌کنند و موتورهای دیزلی پس از رسیدن هواپیما به ارتفاع مناسب، وظیفه تأمین نیروی لازم را برای ادامه پرواز بر عهده می‌گیرند.
براساس گزارش وب‌سایت New Atlas، شرکت سازنده قصد دارد با استفاده از این فناوری، یکی از مشکلات اصلی هواپیماهای آب‌نشین را برطرف کند. این هواپیماها هنگام برخاستن از سطح آب به قدرت زیادی نیاز دارند، اما مصرف توان آنها در مرحله پرواز پایدار به‌مراتب کمتر است. موتورهای متعارف باید برای تأمین توان مورد نیاز هنگام برخاستن طراحی شوند و در بخش عمده پرواز تنها از بخشی از ظرفیت خود استفاده می‌کنند.
شرکت Maxwell Aircraft برای رفع این محدودیت، سیستم پیشرانه‌ای طراحی کرده است که می‌تواند متناسب با شرایط پرواز از انرژی الکتریکی، سوخت هواپیمایی یا ترکیب هر دو استفاده کند. این شرکت اعلام کرده است که درخواست ثبت اختراع فناوری جدید خود را ارائه داده است و بررسی آن همچنان ادامه دارد.
مشخصات فنی و عملکرد پیشرانه هیبریدی
هواپیمای باری دوزیست M1 Hybrid به دو ملخ مجهز است که هرکدام از یک مجموعه پیشرانه مستقل نیرو می‌گیرند. این مجموعه شامل یک موتور دیزلی دوزمانه و یک موتور الکتریکی مجهز به سیستم خنک‌کننده مایع است. موتورهای دیزلی از سوخت هواپیمایی Jet A استفاده می‌کنند و فرایند احتراق در آنها از طریق تراکم سوخت و هوا انجام می‌شود.
موتورهای دیزلی و الکتریکی از طریق اتصالات مکانیکی به یکدیگر متصل شده‌اند. این طراحی امکان استفاده جداگانه یا هم‌زمان از هر دو منبع انرژی را فراهم می‌کند. شرکت سازنده می‌خواهد با مدیریت توان خروجی موتورها، مصرف انرژی را در مراحل مختلف پرواز بهینه کند.
دو مجموعه پیشرانه این هواپیما از نظر تئوری می‌توانند حداکثر ۱۵۰۰ اسب‌بخار، معادل ۱۱۱۹ کیلووات قدرت تولید کنند. هرچند، این توان تنها هنگام برخاستن و اوج‌گیری اولیه در دسترس خواهد بود. مدت استفاده از حداکثر قدرت به حدود شش دقیقه محدود شده است.
دیوید دیلون، مدیرعامل Maxwell Aircraft در گفت‌وگو با New Atlas توضیح داده است که محدود کردن استفاده از توان ۱۵۰۰ اسب‌بخاری به شش دقیقه نخست پرواز، وزن باتری‌های مورد نیاز را کاهش می‌دهد. این روش درعین‌حال قدرت لازم را برای بلند کردن حدود یک تن بار از سطح آب فراهم می‌کند.
پس از پایان مرحله اوج‌گیری، هواپیما برای ادامه پرواز به قدرت بسیار کمتری نیاز خواهد داشت. دو موتور دیزلی در شرایط پرواز پایدار با مجموع حدود ۳۰۰ اسب‌بخار، معادل ۲۲۴ کیلووات، نیروی پیشران مورد نیاز را تأمین می‌کنند.
بنابراین، توان قابل دسترس هنگام برخاستن پنج برابر توان مورد نیاز در مرحله پرواز پایدار است. این نسبت یکی از ویژگی‌های مهم طراحی هواپیمای باری دوزیست M1 Hybrid محسوب می‌شود و امکان استفاده از موتورهای سوختی کوچک‌تر را فراهم می‌کند.
نخستین نسخه این هواپیما با نام M1-HC برای حمل محموله‌های تجاری طراحی شده است. شرکت سازنده برای این مدل ظرفیت حمل ۲۰۰۰ پوند بار، معادل ۹۰۷ کیلوگرم در مسافت ۱۰۰۰ مایل دریایی، برابر با ۱۸۵۲ کیلومتر را هدف‌گذاری کرده است.
این هواپیما به یک در بارگیری با عرض حدود ۱٫۵ متر مجهز خواهد بود. ابعاد در به‌گونه‌ای انتخاب شده است که امکان بارگیری محموله‌های قرارگرفته روی پالت را فراهم کند. چنین قابلیتی می‌تواند جابه‌جایی کالا و تجهیزات را در عملیات حمل‌ونقل تسهیل کند.
قابلیت دوزیست بودن نیز یکی از مزیت‌های مهم M1-HC است. این هواپیما می‌تواند علاوه بر سطح آب، از باندهای زمینی ناهموار برای نشست‌وبرخاست استفاده کند. به همین دلیل، برای فعالیت در مناطقی طراحی شده است که زیرساخت فرودگاهی مناسبی ندارند.
شرکت Maxwell Aircraft حمل تجهیزات به مناطق دورافتاده، پشتیبانی از جوامع جزیره‌ای، امدادرسانی هنگام بلایای طبیعی و انجام مأموریت‌های دفاعی را از کاربردهای احتمالی این هواپیما معرفی کرده است.
بدنه M1 Hybrid از ترکیب فیبر کربن و کولار ساخته شده است. طراحی آن نیز بر پایه هواپیمای دوزیست کامپوزیتی Gweduck انجام شده است که نخستین بار در سال ۲۰۰۹ پرواز کرد.
شرکت سازنده این طراحی را نسل پنجم تکامل هواپیماهای آب‌نشین گرومن می‌داند. استفاده از مواد کامپوزیتی علاوه بر کاهش وابستگی به سازه‌های فلزی، مقاومت بدنه را در برابر خوردگی ناشی از آب شور افزایش می‌دهد. این ویژگی برای هواپیماهایی که مرتب با آب دریا تماس دارند، اهمیت زیادی دارد.
زمان عرضه هواپیمای باری دوزیست M1 Hybrid
شرکت Maxwell Aircraft تنها مجموعه‌ای نیست که برای کاهش مصرف سوخت هواپیماها به سراغ ترکیب موتورهای احتراقی و الکتریکی رفته است. چند شرکت دیگر نیز در حال توسعه سیستم‌های پیشرانه هیبریدی برای کاربردهای مختلف هوانوردی هستند.
شرکت آمریکایی Ampaire مستقر در کالیفرنیا، آزمایش پروازی یک هواپیمای Cessna Caravan را با پیشرانه هیبریدی دنبال می‌کند. در این سیستم، یک موتور توربودیزل و یک موتور الکتریکی، نیروی مورد نیاز را برای چرخاندن ملخ مشترک تأمین می‌کنند.
شرکت Ampaire ادعا کرده است که فناوری آن در مقایسه با نسخه توربوپراپ همین هواپیما، مصرف سوخت را بین ۵۴ تا ۵۷ درصد کاهش می‌دهد. این ارقام نشان‌دهنده نتایج اعلام‌شده شرکت هستند و نباید به عملکرد هواپیمای Maxwell تعمیم داده شوند.
شرکت بزرگ دفاعی RTX، مالک Pratt & Whitney نیز توسعه پیشرانه‌های هیبریدی برای هواپیماهای مسافربری منطقه‌ای را دنبال می‌کند. این مجموعه قصد دارد در سال ۲۰۲۷ هواپیمای Dash 8-100 را با یک موتور الکتریکی یک مگاواتی آزمایش کند.
موتور الکتریکی در این طرح هنگام برخاستن و اوج‌گیری به سیستم پیشرانه اصلی کمک خواهد کرد. این روش از نظر تقسیم توان میان مراحل مختلف پرواز، شباهت‌هایی به طراحی هواپیمای باری دوزیست M1 Hybrid دارد.
با وجود این، ویژگی متمایز هواپیمای Maxwell نسبت پنج‌برابری توان برخاستن به توان پرواز پایدار است. این شرکت تلاش کرده است با بهره‌گیری از چنین اختلافی، نیاز به باتری‌های سنگین و موتورهای سوختی بزرگ را کاهش دهد.
دیوید دیلون اعلام کرده است که موتورهای هواپیما تاکنون آزمایش‌های متعددی را روی سکوی آزمایش پشت سر گذاشته‌اند. با وجود این، او مشخص نکرده است که مجموعه کامل پیشرانه هیبریدی نیز آزمایش عملی شده است یا خیر.
نخستین بدنه‌های این هواپیما از کارخانه Carbon Seaplanes خارج شده‌اند و شرکت Maxwell Aircraft برنامه نمایش عمومی آن را برای آوریل ۲۰۲۷ در نمایشگاه هوایی لیکلند فلوریدا اعلام کرده است.
البته نمونه حاضر در این نمایشگاه به موتورهای متعارف Lycoming مجهز خواهد بود. شرکت سازنده انتظار دارد نسخه هیبریدی در سه‌ماهه چهارم سال ۲۰۲۷ آماده شود.
با توجه به وضعیت فعلی پروژه، برد ۱۸۵۲ کیلومتری، ظرفیت حمل ۹۰۷ کیلوگرم و عملکرد پیشرانه هیبریدی همچنان اهداف طراحی هستند. شرکت Maxwell Aircraft هنوز انجام پرواز آزمایشی موفق با مجموعه کامل این مشخصات را اعلام نکرده است.