فهرست مطالب
توماس سالوو، دانشجوی مهندسی هوافضا در مؤسسه فناوری جورجیا با ساخت پهپادی به نام ریپر (Reaper)، به سرعت ۷۹۰ کیلومتر بر ساعت دست یافت و رکورد پیشین را به صورت غیررسمی شکست.
به گزارش سرویس هوافضای تکناک، سالوو این هواپیما را با استفاده از بدنه فیبر کربنی، قطعات داخلی برش‌خورده با لیزر و موتور جتی با نیروی رانش ۲۵۰ نیوتن ساخته است. هزینه ساخت ریپر حدود ۱۳ هزار دلار بوده است.
این دانشجو اکنون هدف بزرگ‌تری دارد و می‌خواهد با عبور از سرعت صوت، جایزه ۸۰۰ هزار دلاری Boom Prize را دریافت کند. بلیک شول، مدیرعامل شرکت Boom Supersonic، این جایزه را برای سازندگان مستقل هواپیماهای مافوق صوت تعیین کرده است.
بیشتر بخوانید: پهپاد برقی Apex Recordhunter با سرعت ۷۷۷ کیلومتر بر ساعت رکوردشکنی کرد
رقابت برای دریافت جایزه ۸۰۰ هزار دلاری
پروژه پهپاد ریپر ابتدا با هدف شکستن رکورد نیلز هربریش، رکورددار سرعت هواپیماهای کنترل از راه دور مجهز به موتور جت آغاز شد.
جایزه Boom Prize شامل ۷۵۰ هزار دلار پول نقد و ۵۰ هزار دلار سهام شرکت Boom Supersonic است. برگزارکننده چهار شرط فنی برای شرکت‌کنندگان تعیین کرده است.
طبق شرط نخست، هواپیما باید دست‌کم پنج ثانیه با سرعتی بیش از یک ماخ پرواز کند. این سرعت باید هنگام پرواز افقی یا افزایش ارتفاع ثبت شود و دستیابی به آن در زمان شیرجه یا کاهش ارتفاع پذیرفته نیست.
شرط دوم به نوع پیشران مربوط می‌شود. هواپیما باید اکسیژن لازم را برای احتراق از هوای اطراف دریافت کند. بنابراین استفاده از موتور موشکی یا حمل مواد اکسیدکننده برای ایجاد نیروی پیشران مجاز نیست.
شرط سوم، فرود سالم هواپیما پس از پرواز است. طبق شرط چهارم نیز همان هواپیما باید بتواند در یک روز دو پرواز انجام دهد. بال‌ها، بدنه، موتور و کامپیوتر پرواز باید در هر دو نوبت متعلق به همان وسیله باشند.
این مسابقه برای اشخاص و گروه‌های مستقل طراحی شده است و شرکت‌ها یا افرادی که از سرمایه‌گذاران خطرپذیر یا منابع دولتی حمایت مالی می‌گیرند، واجد شرایط نیستند. هدف شول فراهم کردن فرصتی برای سازندگان مستقلی است که خارج از شرکت‌های بزرگ هوافضایی فعالیت می‌کنند.
از دست ندهید: اولین هواپیمای کنترلی چاپ سه‌بعدی مجهز به موتور جت پرواز کرد
مقایسه پهپاد ریپر با رقیب چاپ سه‌بعدی
ریپر تنها پروژه‌ای نیست که برای شکستن رکورد نیلز هربریش تلاش می‌کند. گروه Mach Initiative نیز هواپیمایی کنترل از راه دور به نام کینگ‌چیسر (Kingchaser) توسعه داده است. بخش عمده این هواپیما با فناوری چاپ سه‌بعدی ساخته شده است و موتور جت آن ۳۰۰ نیوتن نیروی رانش تولید می‌کند.
در مقابل، موتور ریپر با نیروی رانش ۲۵۰ نیوتن ضعیف‌تر است. با وجود این تفاوت، سالوو در آزمایش خود سرعت ۷۹۰ کیلومتر بر ساعت را ثبت کرد، درحالی‌که کینگ‌چیسر در پرواز آزمایشی فقط به سرعت ۲۷۳ مایل بر ساعت، معادل حدود ۴۳۹ کیلومتر بر ساعت رسید.
البته این اختلاف الزاما به معنای برتری قطعی ریپر نیست. تیم سازنده کینگ‌چیسر اعلام کرده است که فضای کافی برای شتاب‌گیری در اختیار نداشته است. اعضای این گروه برآورد می‌کنند که هواپیمای آنها در شرایط مناسب بتواند به سرعت ۵۵۰ مایل بر ساعت، معادل حدود ۸۸۵ کیلومتر بر ساعت برسد.
هر دو پروژه رکورد هربریش را هدف گرفته‌اند، اما ریپر هنوز تأیید رسمی گینس را دریافت نکرده است. گروه Mach Initiative نیز با وجود نتیجه آزمایشی پایین‌تر، همچنان قصد دارد رکوردی رسمی به نام خود ثبت کند.
کینگ‌چیسر با الهام از جایزه Boom Prize شکل گرفته است، اما اعضای گروه سازنده شهروند آمریکا نیستند و براساس شرایط اعلام‌شده، امکان دریافت جایزه را ندارند. با وجود این، آنها پس از انتشار فراخوان شول در شبکه اجتماعی ایکس نوشتند: «چالش پذیرفته شد.»
بیشتر بخوانید: اولین پهپاد جهان با صعود به ارتفاع ۱۰ هزار متری به استراتوسفر رسید
طراحی پیشرفته پهپاد ریپر با بدنه فیبر کربنی
کینگ‌چیسر از پلاستیک PETG در ساخت قطعات خود استفاده می‌کند، اما سالوو برای بدنه خارجی ریپر، فیبر کربن قالب‌گیری‌شده سفارشی را انتخاب کرده است. قطعات ساختار داخلی نیز با دستگاه برش لیزری تولید شده‌اند.
سالوو در ساخت موتور نیز از فناوری چاپ سه‌بعدی بهره گرفته است. او نازل استاندارد موتور را با نمونه‌ای تیتانیومی که به روش چاپ سه‌بعدی ساخته شده، جایگزین کرده است. این قطعه امکان قرار گرفتن موتور در موقعیتی جلوتر از محل نصب اولیه را فراهم می‌کند.
جابه‌جایی موتور به بهبود مرکز ثقل هواپیما کمک کرده است. در نتیجه، سازنده نیازی نداشته است برای برقراری تعادل، وزنه اضافی در قسمت جلویی بدنه نصب کند. حذف این وزن اضافه برای هواپیمایی که با هدف دستیابی به سرعت بالا ساخته شده است، اهمیت دارد.
وزن کلی ریپر تنها ۱۱ پوند، معادل حدود پنج کیلوگرم اعلام شده است. این پهپاد هنگام ثبت سرعت ۷۹۰ کیلومتر بر ساعت، محموله‌ای به وزن ۱٫۲ کیلوگرم نیز حمل می‌کرد.
سالوو بیان کرد که ریپر با یک مخزن سوخت کامل می‌تواند سرعت ثبت‌شده را تا چهار دقیقه حفظ کند. همچنین این هواپیما قادر است در کمتر از ۲۰ ثانیه به ارتفاع ۶۵۰۰ فوت، معادل حدود ۱۹۸۰ متر برسد.
طبق اطلاعات منتشرشده از سوی سازنده، برد پروازی ریپر در حداکثر سرعت حدود ۳۱ مایل، معادل نزدیک به ۵۰ کیلومتر است. این ارقام ادعاهای سازنده هستند و نباید آنها را با رکوردهای مستقلی که نهادهای رسمی تأیید کرده‌اند، یکسان دانست.
چالش تأمین مالی و دستیابی به سرعت مافوق صوت
سالوو پیش از اعلام جایزه Boom Prize توانسته بود چند حمایت مالی جذب کند. این حمایت‌ها در تهیه موتور JetCat با نیروی رانش ۲۵۰ نیوتن نقش داشتند. با وجود این، مشخص نیست چنین حمایت‌هایی با مقررات رقابت درباره محدودیت دریافت پشتیبانی شرکتی سازگار هستند یا خیر.
او پس از معرفی این جایزه به تأمین مالی جمعی روی آورد. سالوو در ماه اوت، پس از جمع‌آوری ۲۰ هزار دلار، خواستار تأمین ۵۰ هزار دلار دیگر شد. منبع مبلغ اولیه در اطلاعات منتشرشده مشخص نشده است.
با وجود رکورد غیررسمی ریپر، فاصله این پهپاد تا رسیدن به سرعت لازم برای دریافت جایزه همچنان زیاد است. سرعت یک ماخ در شرایط ذکرشده حدود ۷۶۷٫۳ مایل بر ساعت، معادل ۱۲۳۴٫۸ کیلومتر بر ساعت اعلام شده است. بنابراین ریپر باید از سرعت کنونی خود فراتر برود و علاوه بر عبور از دیوار صوتی، شروط مسابقه را نیز رعایت کند.
از سوی دیگر، محدودیت تابعیت ممکن است کینگ‌چیسر را از رقابت برای دریافت جایزه کنار بگذارد. به همین دلیل، ریپر در میان پروژه‌های آمریکایی مطرح‌شده یکی از گزینه‌های جدی دریافت پاداش است، هرچند واجد شرایط بودن آن به بررسی منابع مالی و موفقیت در پروازها بستگی دارد.
دستاورد فعلی سالوو نشان می‌دهد که پروژه‌ای ساخته‌شده در خوابگاه دانشگاه می‌تواند به سرعتی بالاتر از رکورد پیشین دست پیدا کند. با وجود این، تبدیل این نتیجه آزمایشی به رکورد رسمی و سپس رسیدن به پرواز مافوق صوت، دو چالش جداگانه پیش روی سازنده ریپر هستند.
