لماذا لم تقلع الدراجات الهوائية؟

منذ ذلك الحين عودة الجيداي تم عرضه لأول مرة في عام 1983، وكان الناس يتخيلون اليوم الذي سيتمكنون فيه، مثل بطل الفيلم لوك سكاي ووكر، من ركوب الدراجات السريعة التي تنطلق عبر المناظر الطبيعية بينما تحوم على ارتفاع بضعة أمتار فقط فوق الأرض. في السنوات الفاصلة، كانت هناك العديد من الادعاءات التي قدمتها الشركات بأنها توصلت إلى كيفية صنع منتج حقيقي يحاكي سحر الأفلام. استمرت العروض التوضيحية وحملات العلاقات العامة الخاصة بهم في إثارة شهية الجمهور للدراجات الهوائية، ولكن هناك بعض الأسباب القوية وراء عدم وصول صناعة الدراجات الهوائية الناشئة إلى الهواء.

يقول رونالد باريت غونزاليس، أستاذ هندسة الطيران في جامعة كانساس: “سيحدث ذلك، لكنني لا أعرف ما إذا كان سيحدث خلال حياتك وحياتي”. “مع الأساليب الحالية، أعتقد أن الأمر سيستغرق بعض الوقت.”

كان باريت غونزاليس مستشارًا لمجموعة من طلاب خريجي هندسة الطيران والفضاء بجامعة كانساس الذين شاركوا في مسابقة GoFly التي ترعاها شركة Boeing. كان التحدي – الذي شارك فيه 3800 فريق من 100 دولة – هو “تصميم وبناء جهاز طيران شخصي آمن وهادئ وصغير الحجم وقريب من VTOL قادر على الطيران لمسافة 20 ميلاً”. [32 kilometers] أثناء حمل شخص واحد.”

كان من المقرر أن يحصل الفائز بالجائزة الكبرى النهائية على مليون دولار أمريكي، وكان من المفترض أن تذهب الجوائز البالغة 250 ألف دولار إلى أهدأ وأصغر مشاركات GoFly عندما انتهى التحدي في سبتمبر 2023. لكن الرحلة النهائية المقررة بين الفرق التي تم اختيار الطائرات الشخصية باعتبارها أفضل المشاركات في المرحلة الثانية من المراحل الثلاث للمسابقة، وتم إلغاءها لأن الظروف العاصفة جعلت من غير الآمن للآلات أن تحلق في السماء.

حل فيزياء الدراجات الهوائية

يقول باريت غونزاليس: “لقد تم تصنيع طائرات الهليكوبتر، لفترة طويلة، بمحركات صغيرة نسبيًا بالنسبة لحجمها”. “الطريقة التي يمكن بها رفع مثل هذه المركبات الكبيرة بواسطة محركات صغيرة هي أن أقطار دواراتها كبيرة. حجم عمود الهواء الذي يقفون عليه كبير. إذا نظرت إلى الدراجات الهوائية، فستجد أن أقطار دواراتها أصغر بكثير. وتقول الفيزياء إنك تحتاج إلى المزيد من الطاقة لكل وحدة وزن لرفع طائرة كهذه.

للحصول على الكفاءة التي تأتي مع الاجتياح الشامل للطائرات الهليكوبتر، من المرجح أن يضطر مصممو الدراجات الهوائية إلى التخلي عن فكرة هبوط هذه الآلات في أماكن وقوف السيارات المخصصة للسيارات، أو على الأقل انتظار أجيال جديدة من المحركات والمحركات الكهربائية ذات القدرة الأكبر. تظهر كثافة الطاقة جنبًا إلى جنب مع البطاريات القادرة على توفير طاقة أكبر بكثير وتخزين طاقة أكبر بكثير من تلك المتوفرة اليوم.

تقييم مخاطر الدراجات الهوائية

تشكل المخاوف المتعلقة بالسلامة عقبة كبيرة أمام إتاحة الدراجات الهوائية للبيع. كان مشروع GoFly الخاص بفريق جامعة كانساس، والمسمى Mamba، أحد الفائزين العشرة في المرحلة الأولى لأفضل تصميم. تتميز المروحية السداسية الدوارة، والتي ركزت على السلامة والاعتماد والأداء، بدوارات مغطاة وسطح مثبت مائل.

إن إدخال GoFly في جامعة كانساس عبارة عن طائرة سداسية مروحية باللونين الأحمر والأسود مع دوارين كبيرين ودوارين أفقيين صغيرين، ودوارين موضوعين رأسيًا في الخلف. جامعة كانساس

لكن مامبا لم ينجح في اجتياز المرحلة الثانية، مرحلة البناء. يوضح باريت غونزاليس أن “أنواع معايير السلامة التي نتمسك بها يتم فرضها من خلال القواعد واللوائح، مثل معايير صلاحية الطيران للطيران FAR 23 التي وضعتها حكومة الولايات المتحدة والتي تحكم الطائرات الصغيرة ومعايير FAR 27 لطائرات الهليكوبتر الأصغر حجمًا”. ويقول إن معيار السلامة هذا يهدف إلى ضمان ألا يزيد احتمال وقوع حدث مميت عن واحد في مليون ساعة طيران. “بالنسبة للطائرات الأكبر حجما مثل طائرات بوينغ التجارية الكبيرة والمروحيات الأكبر حجما، فإن المعيار أكثر صرامة. إنها واحدة من كل مليار ساعة طيران.”

ويضيف باريت غونزاليس أن التركيز على السلامة لا يأتي بدون تكلفة. “إن الشيء الحالي الذي يمنع طائرة مثل مامبا من الانتقال من لوحة الرسم إلى الواقع هو أنها مكلفة. يمكننا أن نفعل ما أ حرب النجوميمكن لـ Podracer القيام بذلك، لكن هذه الآلة تبلغ قيمتها 3.2 مليون دولار. وبعد ذلك، ربما لا يتمكن من تحمل تكاليفها سوى إيلون ماسك وستة أشخاص آخرين.

قام العديد من الشركات المصنعة للدراجات الهوائية بإغراء المشترين المحتملين بنقاط سعر أقل من تقديرات باريت غونزاليس. لكن باريت غونزاليس يشير إلى أنها لا تتضمن مجموعة ميزات الأمان المدمجة في تصميم مامبا. تحتوي Mamba على قفص ملتف، والمحركات ذات أعمدة متقاطعة. ويقول: “لذلك، إذا فقدت محركًا واحدًا، فلن تخرج من السماء”. علاوة على ذلك، تم ترتيب دوارات مامبا وفقًا لتصميم حاصل على براءة اختراع يقول الفريق إنه يجعل من المستحيل على الراكب أو المارة ملامسة الشفرات الدوارة للماكينة.

بالنسبة لأي شخص قد يجادل بأن مشروع مامبا انهار بسبب الإفراط في التصميم، يتذكر باريت جونزاليس أن فريق مامبا عقد اجتماعات مكثفة مع مدير إدارة الطائرات الصغيرة التابعة لإدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية. يقول باريت جونزاليس: “لقد قال الأمر بوضوح: لن تصدق إدارة الطيران الفيدرالية على مضرب بيض بشري”.

“يمكننا أن نفعل ما حرب النجوم يمكن لـ Podracer القيام بذلك، لكن هذه الآلة تبلغ قيمتها 3.2 مليون دولار. وبعد ذلك، ربما لا يتمكن من تحمل تكاليفها سوى إيلون ماسك وستة أشخاص آخرين. —رونالد باريت غونزاليس، جامعة كانساس

قامت شركة Hover (وهي شركة واعدة للدراجة الهوائية والمعروفة سابقًا باسم Hoversurf) مؤخرًا بنقل مقرها الرئيسي من كاليفورنيا إلى روسيا، وقررت شركة Joby Aviation بدء أعمالها التجارية للتاكسي الجوي الكهربائي للإقلاع والهبوط العمودي (eVTOL) في دبي. قد لا تشير هذه التحركات بالضرورة إلى حاجتهم إلى تحقيق إيرادات قبل أن تمنحهم التحسينات على تصميماتهم القدرة على تلبية معايير السلامة الأمريكية. لكن هذا التفسير معقول مثل أي تفسير آخر. يقول باريت غونزاليس: “لا تمتلك روسيا ولا دبي معايير سلامة ناضجة للطيران الجوي تغطي مركبات من هذا النوع”.

أين هم الآن؟

في 2014، IEEE الطيف تقرير عن تعهد شركة Aerofex بتسليم دراجة هوائية متاحة تجاريًا، Aero-X، بحلول عام 2017. تنبيه بالحرق: لم يحدث ذلك. على الرغم من أن شركة Aerofex لا تزال تعمل، إلا أن الشركة تقاعدت من استخدام Aero-X قبل الموعد المتوقع لطرح الطائرة في السوق. وتتذكر الشركة بفخر التقدم الذي أحرزته أثناء تطوير Aero-X، بما في ذلك التحكم الحركي، والذي يتيح للطيار تحقيق الاستقرار والتحكم في الطائرة الشخصية عن طريق تغيير وزنه بنفس الطريقة التي يفعلها الشخص عند ركوب الدراجة. ولكن بعد مرور 16 عامًا على رحلتها الأولى في عام 2008، لا تزال طائرة Aero-X البالغة قيمتها 85 ألف دولار غير متاحة للبيع.

بعد مرور سبع سنوات على تاريخ طرحه الأولي في السوق، لا يزال Aero-X من شركة Aerofex غير متاح للبيع.ايروفيكس

وفي الوقت نفسه، حظيت سلسلة تصميمات Scorpion hoverbike من Hover باهتمام كبير من الصحافة. ولكن حتى كتابة هذه السطور، لا تزال الدراجات النارية الطائرة في مرحلة الطلب المسبق، مع عدم وجود إشارة بشأن متى سيتم تسليم نماذج مثل S-3 بقيمة 150 ألف دولار للأشخاص الذين يودعون الودائع.

كما أن شركة Tetra Aviation، الشركة الناشئة في طوكيو والتي فازت بجائزة Pratt & Whitney Disruptor بقيمة 100 ألف دولار من قبل لجنة تحكيم GoFly عن مركبتها الكهربائية ذات المقعد الواحد Mk-5، لا تزال عالقة أيضًا في مرحلة التطوير. قالت شركة Tetra إنها تخطط لتقديم Mk-5، مع 32 دوار رفع رأسي موزعة على أجنحة طويلة ورفيعة مصنوعة من الألومنيوم وألياف الكربون ودعامة دافعة واحدة في الخلف، مقابل 320 ألف دولار، بدءًا من عام 2022. – الآلة التي يبلغ عرضها مترًا وطولها 6.1 مترًا، والتي من المفترض أن تقطع مسافة 160 كيلومترًا (بسرعات تصل إلى 160 كيلومترًا في الساعة) بشحنة واحدة، لا تزال في مرحلة الطلب المسبق.

ووفقا لتصريحات الشركات التي تسعى لتسويق الدراجات الهوائية، فقد ظلت هذه المركبات بعيدة عن السوق لمدة عامين أو ثلاثة أعوام منذ أكثر من عقد من الزمن. بدأت تنبؤات السوق التي قدمتها هذه الشركات تبدو أشبه بمنشار قديم حول الاندماج النووي، والذي يدعي أن الاندماج النووي “على بعد 20 عامًا فقط” منذ ما يقرب من 50 عامًا.