طراحی هواپیما اساساً برای چندین دهه بدون تغییر باقی مانده است. اکثریت هواپیماهای موجود فقط طرح‌های مختلف و متغیری از یک طرح اصلی و پایه هستند، یک بدنه سیگار شکل با یک کابین خلبان که در آن خلبانان می‌توانند هرچه که جلوی هواپیما وجود دارد را ببینند و هواپیما را هدایت کند. هرچند که این ویژگی در شکل ظاهری ممکن است که در حال تغییر باشد. ماه گذشته، شرکت هواپیمایی هلندی KLM اعلام کرد که در حال انجام تحقیقاتی بر روی بدنه‌ی یک هواپیمای نامتعارف و V شکل است. در حال حاضر، یک نمونه‌ی اولیه‌ی جدید از این هواپیما توسط هواپیمایی لاکهید مارتین برای ناسا در حال توسعه می‌باشد، که احتمالا آینده ی هواپیماهای بعدی را تغییر خواهد داد. در این مقاله به برخی ویژگی های این هواپیما می پردازیم.با آرادمگ همراه باشید.
این هواپیما به نام X-59 نام گذاری شده و هدف طراحی آن کاهش “صدای انفجاری” مافوق صوت یا همان صدای بلندی که هواپیما هنگام شکستن سرعت صدا ایجاد می‌کند می‌باشد. این نویز یکی از موانعی است که هواپیماهای تجاری مافوق صوت یا supersonic (همراه با بازدهی سوخت و مصالح ساخت و ساز مقاوم در برابر گرما مانند تیتانیوم) با آن رو به رو هستند. به همین دلیل است که هواپیماهایی مانند Concorde که اکنون بازنشسته شده‌اند هنگام پرواز بر فراز اقیانوس تنها مجاز به حرکت تا ماخ ۱ (سرعت صدا) هستند.
به گفته ناسا، X-59 طراحی شده است تا این صدای انفجار مانند شدید را به یک صدای ملایم تر تبدیل کند. چطور؟ از طریق تغییر شکل دماغه‌ی این هواپیما. دماغه‌ی این نمونه ی اولیه‌ی منحصر به فرد بسیار کشیده و باریک است و دارای یک خمیدگی بسیار ملایم است که به سادگی با کابین خلبان در یک سطح یکنواخت ترکیب شده است.
هم چنین زاویه‌ی این دماغه به اندازه‌ای کوچک است که درواقع امکان نصب شیشه به جلوی هواپیما برای دید خلبان به بیرون وجود ندارد. در عوض، ناسا و لاکهید مارتین تصمیم به نصب یک مانیتور ۴K بزرگ که به یک سیستم ویدئویی به نام XVS (سیستم دید خارجی) وصل می‌شود، گرفته است. این سیستم ویدیویی رایانه‌ای دو ورودی از دو دوربین ویدئویی خارجی را با هم ترکیب می‌کند و با داده‌های سه بعدی مصنوعی ترکیب می‌کند تا یک نسخه واقعیت تقویت شده از چیزی را که پیش روی خلبان وجود دارد، ارائه دهد.
کابین خلبان هم چنین دارای پنجره‌های جانبی است، بنابراین خلبانان می‌توانند حداقل در روز روشن خط افق را ببینند. به همین دلیل است که هواپیما دارای شاخص‌های نگرشی و رفتاری است که افق‌های زمین را در شرایطی که خلبان به دلیل دید کم در شرایط خاص آب و هوایی نمی‌تواند فضای بیرون را ببیند به او به صورت گرافیکی نشان می‌دهند.
مسیری به سمت هواپیما های بدون پنجره ی کابین
مطمئناً این هواپیمای جدید یک طراحی نوآورانه و برجسته است، اما این اولین باری نیست که طراحان هواپیما،موضوع هواپیماهای بدون “پنجره‌ی کابین” را مطرح کرده‌اند. پنج سال پیش، ایرباس اختراع کابین‌های خلبان کاملاً بدون پنجره، که شرکت برای سال‌ها بود که روی آن کار می‌کرد را به ثبت رساند. طبق گزارش‌ها، این اختراع این گونه بود که مجموعه‌ای از دوربین‌ها ویدیو را به صورت بلادرنگ می‌گرفتند و این ویدیوها بر روی یک صفحه نمایش غول پیکر که در کل فضای کابین خلبان قرار می‌گرفت نمایش داده می‌شد.
این ویژگی می توانست به طور مؤثری باعث نامرئی به نظر رسیدن آن و ارائه منظره‌ای وسیع و بدون هیچ مانعی از خط افق و فضای بیرون در کابین خلبان شود. طبق تئوری بعضی از دوربین‌های نوری قابل رویت دارای لنز اشعه مادون قرمز بودند که می‌توانستند در شب و در میان ابرها نیز دید داشته باشند که این موضوع به خلبان یک کابین با دید بدون نقص و عالی را ارائه می‌داد.
در حالی که ثبت اختراع ایرباس راه طولانی‌ای برای تبدیل شدن به واقعیت دارد، آخرین نسل از کلاه‌های ایمنی برای خلبانان مانند کلاه مورداستفاده برای F-35، در حال حاضر باعث شده که پنجره‌ها و سایبان‌های شیشه‌ای، اضافه به نظر برسند. درست همانند کابین خلبان بدون پنجره ایرباس، این کلاه ایمنی هم به لطف شش دوربین بیرونی دید ۳۶۰ درجه از فضای بیرون را به خلبان ارائه می‌دهد که خلبانان می‌توانند به طور مستقیم فضای زیر هواپیما و زمین را حتی از میان بدنه‌ی هواپیما هم ببینند. اما این کلاه‌ها به جای استفاده از یک صفحه نمایش بزرگ، از یک سیستم واقعیت افزوده استفاده می‌کنند که تصاویر را درست جلوی چشمان خلبان به نمایش در می‌آورد.
اما خلبانان این هواپیماهای جنگی، هم چنان قادر خواهند بود که این سیستم ها را قطع کنند و فقط با نگاه کردن به پنجره‌های کابین خود پرواز کنند. سوال این است که آیا یک خلبان هواپیمای تجاری، ایده ی کابین خلبان بدون پنجره را بدون هیچ جایگزینی برای صفحه نمایش، صرف نظر از اینکه تکنولوژی ویدئویی استفاده شده در آن تا چه میزان پیشرفته است، خواهد پذیرفت؟
در مورد یک هواپیمای آزمایشی مانند X-59، این مورد در قرارداد خلبان آزمایشی آن ذکر شده و مورد قبول قرار گرفته است. اما در یک هواپیمای تجاری یا جنگی در یک موقعیت واقعی، خلبانان ممکن است تردید بیشتری داشته باشند و تأمل کنند. حداقل در حال حاضر اینگونه خواهد بود و ممکن است قبول این موضوع توسط آن ها زمان ببرد.
بدیهی است که این تردید به خاطر وجود احتمال خرابی در قطعات الکترونیکی به وجود می آید. اگر صفحه نمایش از کار بیفتد، در کابین خلبان هواپیما هایی مثل X-59 هیچ پشتیبانی وجود ندارد. متاسفانه، فاجعه های اخیر هوایی ثابت کرده اند که تکیه کردن تنها به تجهیزات الکترونیکی برای کنترل هواپیما ممکن است بیش از حد خطرناک و دارای ریسک بالایی باشد.
خلبان ها به پنجره ی کابین خود نیاز دارند
ممکن است که خلبانان در نهایت هم چنان بتوانند هواپیما را با استفاده دقیق از ابزار ها هدایت کنند، همانطور که در حال حاظر نیز زمانی که شرایط آب و هوا بد است این کار را انجام می دهند، اما قطعا بدون منبع دید چندان کار راحتی پیش رویشان نخواهد بود. در یکی از موارد معروف، خلبانان حتی علیه ایده هواپیمای بدون پنجره ی کابین شورش کردند. <<مرکوری هفت>> یا همان پروژه ی مرکوری معروف که رسانه ها از فضانوردان آن که در طراحی و به پرواز درآوردن اولین کپسول فضایی آمریکا کمک کردند نام بردند، ایده ی کابین بدون پنجره را رد کرد. بحث آن ها بر سر این بود که خلبانان نیاز به دیدن آنچه که در مقابلشان وجود داشت، داشتند. هم چنین می گفتند که قرار بر این نیست که مانند میمون هایی کورکورانه به فضا فرستاده شوند و یکی از الزامات برای طراحی یک کابین خلبان این بود که حتما باید پنجره داشته باشد.
البته، در آن زمان هیچ صفحه نمایش ویدیویی در کابین خلبان وجود نداشت. مسئله ای وجود دارد این است که در حال حاضر و برای زمان حال قبول کابین بدون پنجره توسط بسیاری از خلبانان، اداره هوانوردی فدرال و مسافران دور از تصور به نظر می رسد. البته در طول سال های آینده، زمانی که تکنولوژی های معرفی شده توسط هواپیمای جدید X-59 رنگ واقعیت به خود گرفته و بصورت سرویس در میان مردم عرضه شوند، این موضوع ممکن است تغییر کند. در نهایت حتی هواپیماهایی بدون سرنشین ممکن است نیاز عملی برای پنجره و همچنین درک عموم مردم از ضرورت آنها را هم به کلی تغییر دهند.
مسئله دیگری هم که می تواند هواپیمای بدون پنجره کابین را به سمت عادی شدن برای کاربران هل دهد، فشار برای راه اندازی فضاپیمای جدید با سرنشین است، حال چه توسط فضانوردان یا چه توسط کامپیوترهایی هدایت شود. در فضا، پنجره فقط طراحی را پیچیده کرده و نقاط ضعف خود را به سادگی نشان می دهد. نیاز ما برای اینکه به جای یک رابط کاربری مجازی، با چشمان خودمان ببینیم که کجا هستیم، متعاقبا تحت عناوین سادگی و ایمنی فراموش خواهد شد.
