هلیکوپتر ریسر ، راه حل جاه‌طلبانه ایرباس برای حمل و نقل هوایی پرسرعت

کمپانی هلیکوپتر سازی ایرباس هلیکاپترز (Airbus Helicopters) به تازگی از طرح هلیکوپتر ریسر (Racer) در نمایشگاه هوایی 2017 پاریس رونمایی کرد.

ریسر متعلق به پروژه تحقیقاتی اروپایی مشترک موسوم به Clean Sky 2 است. طرح هلیکوپتر ریسر یک بروزرسانی بر روی طرح مفهومی قبلی است؛ در طرح جدید با بهسازی ایرودینامیک، سازندگان قصد دارند هلیکوپتری بسازند که بتواند به سرعت پیمایش افقی بیش از 400 کیلومتر بر ساعت دست یابد.

واژه Racer کوتاه شده عبارت “Rapid And Cost-Effective Rotorcraft” به معنی «بالگرد سریع و مقرون به صرفه» است. در این پروژه چندین شریک اروپایی مهارت و توانایی‌های خود را با هدف افزایش سرعت و برد با صرف هزینه‌ای معقول و البته با کمک فرمول‌های ساده، اثبات شده و امن ایرودینامیکی، با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند.

طرح هلیکوپتر ریسر پذیرای مجموعه‌ای از ویژگی‌ها و فناوری‌های نوآورانه خواهد بود و هدفش دست‌یابی به بهترین توازن مابین سرعت، صرفه اقتصادی، پایداری و کارایی عملیاتی است. انتظار می‌رود مونتاژ نهایی این هلیکوپتر در سال 2019 آغاز و اولین پروازش را در سال 2020 انجام دهد؛ زمان ورود به خدمت هلیکوپتر نیز 2030 و پس از آن در نظر گرفته شده است. ایرباس هلیکاپترز که از طرح خود با عنوان «دیدگاه جسورانه برای بالگرد سریع آینده» یاد می‌کند، بر این باور است که ریسر معیارهای جدیدی برای عملیات ترابری سریع هلیکوپتری را در آینده رقم خواهد زد.

هلیکوپتر ریسر بر اساس یک معماری ساده ساخته می‌شود که ضمن داشتن صرفه اقتصادی، ایمن نیز باشد؛ معماری این هلیکوپتر مشابه هلیکوپتر X3 ساخت همین کمپانی است که با دستیابی به سرعت 472 کیلومتر بر ساعت در پیمایش افقی و 487 کیلومتر بر ساعت در یک شیرجه کوتاه، موفق شد با پشت سر گذاشتن هلیکوپتر آمریکایی X2، عنوان سریع‌ترین هلیکوپتر دنیا را از آن خود کند. شایان ذکر است که ریسر نیز همچون X3 یک هلیکوپتر ترکیبی است که آمیخته‌ای از هلیکوپتر با پروانه‌های پیشران است. در این هلیکوپتر خبری از پروانه دمی نیست و به‌ جای آن پایدار کننده‌های عمودی تعبیه شده اند.

طرح نوآورانه «بال جعبه‌ای» که با هدف داشتن کارایی ایرودینامیکی بالا طراحی شده است، علاوه بر فراهم کردن نیروی برا (لیفت) بیشتر نسبت به طرح تک بال به کار رفته در X3، میزبان پروانه‌های کناری پیشران هستند؛ ضمن آنکه بال‌ها این پروانه‌ها را هنگام سوار و پیاده شدن مسافران، از آن‌ها دور نگه می‌دارند که برای امنیت مسافران ضروری است. پروانه‌های کناری پیشران وظیفه تولید رانش سوخت برای دست‌یابی به سرعت بالا هنگام حرکت رو به جلو را بر عهده دارند؛ این پروانه‌های کناری که برای داشتن کارایی بالا بهینه شده‌اند، دی اکسید کربن و صدای کمی تولید می‌کنند.

ناگفته نماند پروانه‌های پیشران ریسر کارایی بیشتری نسبت به پروانه‌های کِشنده (مشابه پروانه‌های X3) دارند و رانش بیشتری تولید می‌کنند. این پروانه‌ها همچنین تاثیر مثبتی در کاهش مصرف سوخت دارند، طوری که به گفته سازندگان، مصرف سوخت ریسر هنگام پرواز با سرعت 350 کیلومتر بر ساعت، کمتر از مصرف سوخت یک هلیکوپتر عادی موقع پرواز با سرعت 300 کیلومتر بر ساعت است؛ در توضیح این قابلیت، توماس کریسینسکی (رئیس بخش پژوهش و نوآوری ایرباس) می‌گوید:

هنگامی که شما سرعت هلیکوپتر را افزایش می‌دهید، تنها سامانه محرک همان پروانه اصلی است و هرچه سریع‌تر روید، نیروی کشش (درگ، این مخالف رانش و در حرکت رو به جلو تاثیر منفی دارد) افزایش می‌یابد. در طراحی ترکیبی، پروانه اصلی در حالت صاف قرار دارد و پروانه‌های پیشران وظیفه تولید رانش را بر عهده دارند، پس نیروی لازم برای غلبه بر کشش به طور محسوسی کاهش می‌باید.

هرکدام از پروانه های پیشران یک موتور توربوشفت RTM322 ساخت کمپانی فرانسوی سافران (Safran) نیرو می‌گیرند که همان موتورهای به کار رفته در X3 است. قرار است سافران «حالت اقتصادی» را برای نمایش قابلیت شروع به کار و توقف الکتریکی یک موتور هنگام پرواز را آزمایش کند؛ به این معنی که در حین پرواز تنها از یک موتور پیشران استفاده کرد، درحالی که می‌تواند با همان یک موتور به سرعت 352 کیلومرتر در پرواز افقی دست یابد؛ این قابلیت موجب کاهش مصرف سوخت و افزایش برد پروازی می‌شود؛ بدین ترتیب هلیکوپتر می‌تواند به سرعت یکی از موتورهای خود را در حالت بی‌کار قرار دهد و در صورت نیاز به رانش بیشتر، با کمک یک موتور الکتریکی ولتاژ بالا، موتور به خواب رفته را دوباره راه‌ اندازی کند.

طرح کلی این هلیکوپتر بر اساس هلیکوپتر چندمنظوره AS365 دوفین ساخت ایرباس هلیکاپترز است. بدنه هلیکوپتر ریسر از ترکیب فلز و مواد کمپوزیتی ساخته می‌شود که علاوه بر کاهش هزینه‌ها، موجب کاستن از وزن هلیکوپتر نیز خواهد شد؛ ریسر همچنین به یک مولد الکتریکی ولتاژ بالای DC جدید مجهز است که وزن کمی دارد و در کاهش وزن کلی هلیکوپتر موثر است.

سیستم دیگری که سازندگان برای هلیکوپتر ریسر در نظر دارند، «سیستم پرواز با سیم ارزان‌قیمت» است که حاصل ترکیب «عملگرهای هوشمند» با رابط‌های مکانیکی عادی است که 80 درصد کارایی یک سیستم پرواز با سیم عادی را خوهد داشت، در حالی که هزینه‌اش تنها 20 درصد آن‌هاست.

ایرباس مدت‌ها پیش اعلام کرده بود براساس نظرسنجی‌های صورت گرفته از مشتریانش، دریافته است که آنها علاقه‌ای به پرداخت بهای بسیار بیشتری در ازای سرعت بالاتر ندارند. این شرکت معتقد است طرح ترکیبی همچون ریسر راه حلی برای دست‌یابی به هلیکوپتری توانمندتر و سریع‌تر، بدون نیاز به پرداخت هزینه‌ای بسیار بیشتر است؛ در این پروژه ایرباس سعی دارد هلیکوپتری بسازد که 50 درصد سریع‌تر از هلیکوپترهای عادی است، درحالی که قیمتش تنها 20 درصد بیشتر از آن‌ها باشد.

ریسر، طرح هلیکوپتر ترکیبی را یک گام دیگر تا ورود به خدمت نزدیک‌تر خواهد کرد و پایداری و کارایی این هلیکوپتر را برای طیف گسترده‌ای از ماموریت‌ها به نمایش خواهد گذاشت؛ از جمله عملیات‌ همچون امداد هوایی پزشکی، عملیات جستجو و نجات، خدمات عمومی، ترابری هوایی تجاری و هوانوردی خصوصی و عمومی.