|
. . . هواپيماهاي گرانش صفر
تعدادي از هواپيماهايي كه براي پروازهاي گرانش صفر مورد استفاده
قرار مي‌گيرند، به شرح زير هستند:
هواپيماي KC-135 گرانش صفر ناسا، كه با عنوان شهاب مهوّع نيز
خوانده مي‌شود، شكل تغييريافته (بدون مخزن) هواپيماهاي بوئينگ 707
(يك توربوجت چهار موتوره) است. پايگاه پروازي اين هواپيماها در
مركز فضايي ليندون جانسون آمريكا قرار دارد. پروفيل پروازي اين
هواپيما به صورت منحني‌هاي سهمي‌گون به مسافت 6 مايل همراه با صعود
و شيرجه است، به طوري كه نيروي پيشرانش هواپيما برابر با نيروي
پسآي هوا باشد. در اين حالت، شخص در داخل هواپيما حدود 25 ثانيه
احساس بي‌وزني مي‌كند. نوعاً يك چنين عمليات پروازي شامل بيش از 40
مانور سهمي‌گون بوده و حدود دو ساعت به طول مي‌انجامد.
ناسا در راستاي طرح فرصت‌هاي پروازي دانش‌آموزي گرانش كاهش‌يافته،
جمعي از دانشجويان را براي پرواز با هواپيماي مكدانل داگلاس DC-9
تغييريافته خود (جايگزين جديد KC-135) با عنوان اعجوبه بي‌وزني
برگزيد. اين برنامه كه از 1995 هر سال يك‌بار برگزار مي‌شود، به
گروه‌هاي دانشجويي امكان تحقيق، طراحي، ساخت، آزمايش و ارزيابي
ايده‌هاي مرتبط با شرايط گرانش صفر را مي‌دهد. سالانه حدود 50 گروه
از ميان صدها طرح پيشنهادي براي شركت در پروازهاي گرانش صفر
دانش‌آموزي ناسا انتخاب مي‌شوند.
پس از انتخاب طرح‌هاي برگزيده، از گروه‌هاي پيشنهاددهنده دعوت
مي‌شود تا طرح‌هاي آزمايشي خود را با پرواز در هواپيماي گرانش صفر
ناسا عملي كنند. بدين ترتيب هر گروه در هر پرواز، 32 مانور 18 تا
25 ثانيه‌اي فرصت دارد تا به آزمايش طرح‌هاي خود در شرايط گرانش
ناچيز بپردازند. طرح‌هاي پيشنهادي توسط گروه‌هاي دانشجويي در چنين
برنامه‌هايي، بيشتر در زمينه پيشرانش، هوانوردي، بيولوژي، داروسازي
و مخابرات است. برنامه‌هاي گرانش صفر مشابهي توسط آژانس فضايي
اروپا (ايسا) و سازمان فضايي ژاپن (جاكسا) و آژانس توسعه فناوري و
علوم ملي تايلند نيز براي علاقه‌مند كردن دانش‌آموزان و دانشجويان
به مباحث فضا دنبال مي‌شود.
هواپيماي ايليوشين-76 (Ilyushin-76) آژانس فضايي روسيه، هواپيماي
تغييريافته IL-76 MDK به منظور ارائه خدمات تجاري پرواز گرانش صفر
توسط آژانس فضايي روسيه استفاده مي‌شود. اين هواپيما به خاطر فضاي
داخلي بزرگ خود شهرت دارد و تنها 15 نفر براي هر پرواز انتخاب
مي‌شوند. از اين رو، فضاي زيادي براي هر فرد جهت تجربه بي‌وزني
وجود خواهد داشت. اگرچه IL-76 MDK براي راحتي مسافر طراحي نشده
است، اما اين دقيقاً همان هواپيمايي است كه براي آموزش
كيهان‌نوردان استفاده مي‌شود. افراد سالم و با حداقل سن 16 سال، با
هزينه‌اي معادل 6500 دلار مي‌توانند در اين نوع پروازهاي شركت
كنند. شركت اسپيس‌ادونچر پروازهاي گرانش صفر خود را با اهداف تجاري
با استفاده از هواپيماي IL-76 MDK انجام مي‌دهد.
هواپيماي ايرباس A-300 اسا،آژانس فضايي اروپا (اسا) از سال 1997،
با استفاده از هواپيماي تغيير داده شده ايرباس A-300 و با مشاركت
شركت دولتي نوواسپيس فرانسه به ارائه خدمات پروازهاي گرانش صفر
براي كاربردهاي تحقيقاتي از فرودگاه بين‌المللي بوردو-مريگناك
مي‌پردازد. عمليات پروازي گرانش صفر اسا شامل سه پرواز در سه روز
پياپي است كه در هر يك حدود 30 مانور سهمي‌گون انجام مي‌شود. در هر
مانور نيز حدود 20 ثانيه شرايط گرانش صفر حاصل مي‌شود. بدين ترتيب،
مجموعاً مي‌توان حدود 10 دقيقه حالت بي‌وزني را در هر پرواز تجربه
كرد.
اولين پرواز گرانش صفر اسا در سال 1984 با استفاده از هواپيماي
KC-135 ناسا در هيوستون تگزاس انجام شد و تا مارس سال 2006، اسا 43
عمليات پروازي گرانش صفر را ترتيب داده است. ديگر هواپيماهايي كه
اسا در اين نوع مأموريت‌ها استفاده مي‌كند، Ilyushin Il-76 MDK
روسيه، Caravelle فرانسه و Cessna Citation II هستند.
اسا اردوهاي پرواز گرانش صفر خود را با حضور گروه‌هايي از
دانشمندان سراسر اروپا برگزار مي‌كند. در اين برنامه، دانشمندان و
محققان مي‌توانند طي سه روز آزمايش‌هاي خود را در زمينه بي‌وزني در
هواپيماي ايرباس A300 به انجام برسانند. اين پروازها به صورت
سالانه براي گروه‌هاي دانشجويي نيز برگزار مي‌شود تا بتوانند ضمن
تجربه شرايط منحصربه‌فرد بي‌وزني، آزمايش‌هاي پيشنهادي خود را نيز
بررسي كنند. يكي از آزمايش‌هاي دانشجويان در اين پروازها، در مورد
خرچنگ‌ها انجام شده است؛ به اين دليل كه ثابت شده است اندام تعادلي
خرچنگ‌ها بسيار مشابه انسان و ديگر مهره‌داران بوده و با استفاده
از ادوات ابتدايي مي‌توان سيگنال‌هاي حركتي آنها دريافت كرد و سپس
نتايج را به رفتار حركتي و تعادلي انسان در شرايط گرانش ناچيز
تعميم داد.
هواپيماي A-300 در هر پرواز خود،
مجموعه‌اي شامل 31 مانور گرانش صفر را انجام مي‌دهد كه هر مانور
سهمي‌گون از حالت پرواز افقي پايا در ارتفاع تقريبي 6000 متر و
سرعت 810 كيلومتر بر ساعت با شتاب g 1 آغاز مي‌شود. پس از آن،
خلبان به تدريج دماغه هواپيما را بالا برده و شروع به صعود مي‌كند.
اين فاز در حدود 20 ثانيه طول مي‌كشد و به هواپيما شتابي معادل g
1/5 تا g 1/8 وارد مي‌شود. در ارتفاع 7500 متري، هنگامي كه هواپيما
با زاويه‌اي حدود 47 درجه و سرعت 650 كيلومتر بر ساعت در حال صعود
است، خلبان نيروي پيشران موتور را رفته رفته كاهش مي‌دهد تا تنها
نيروي پسآي هوا خنثي شود. در اين حالت، هواپيما در حدود 20 ثانيه
مسير سهمي‌گوني را طي مي‌كند كه شرايط بي‌وزني تحت آن حاصل مي‌شود.
نوك قله اين سهمي تقريباً در ارتفاع 8500 متري واقع است و سرعت در
اين نقطه به 390 كيلومتر بر ساعت كاهش مي‌يابد.
در انتهاي شرايط بي‌وزني و در همان ارتفاع 7500 متري، هواپيما طي
20 ثانيه مانور خروج از منحني سهموي را انجام مي‌دهد. شتاب وارد
شده به هواپيما در اين حالت نيز g 1/8 است. در انتهاي اين مانور،
هواپيما بار ديگر به شرايط پرواز افقي پايا در ارتفاع 6000 متري
مي‌رسد.
بدين ترتيب، كل مانور حدود سه دقيقه شامل يك دقيقه فاز سهمي (20
ثانيه شتاب g 1/8 ابتدايي، 20 ثانيه شرايط بي‌وزني و 20 ثانيه شتاب
g 1/8 انتهايي) و دو دقيقه پرواز افقي پايا با شتاب g 1 قبل و بعد
از مانور سهمي‌گون به طول مي‌انجامد. سهمي‌گون‌ها در مجموعه‌هاي
پنج‌تايي انجام مي‌شود. بين هر مجموعه مانور، مدت زمان نسبتاً
بيشتري (4، 5 يا 8 دقيقه) گنجانده مي‌شود تا گروه تحقيقاتي در صورت
لزوم بتواند شرايط آزمايش را دوباره مهيا كند. در طول پرواز، خلبان
اطلاعات مربوط به هر مانور شامل زمان، زاويه، ورود و خروج به
سهمي‌گون را به سرنشينان اعلام مي‌كند.
هواپيماي بوئينگ 727 شركت زيرو
گراويتي (زيرو-جي)، شركت زيرو-جي پس از ارزيابي‌هاي كارشناسانه،
هواپيماي ترابري بوئينگ 200-727 را براي خدمات پروازي گرانش صفر
خود برگزيد. اين هواپيما از ميان هواپيماهاي بوئينگ707، 737، 757 و
دي‌سي-9 به دليل برخي خصوصيات برتر از جمله موتورهاي متصل به بدنه،
دم تي‌شكل و انطباق با استانداردهاي اداره هوانوردي فدرال آمريكا
(اف‌اي‌اي) در مورد ميزان توليد صدا انتخاب شد. مجموعه اين عوامل،
امكان پروازي نرم و آرام را حين مانورهاي سهموي فراهم مي‌سازد.
بوئينگ 727 خود يكي از پرفروش‌ترين هواپيماهاي توليدشده توسط شركت
بوئينگ بوده است، به طوري كه تعداد 1800 فروند از اين هواپيما بين
سال‌هاي 1962 تا 1984 در خطوط هوايي جهان به‌كار گرفته شد. بوئينگ
727 اولين جت سه‌موتوره استفاده شده در خطوط هوايي خصوصي است و طي
30 سال اول ظهور هواپيماهاي جت مسافربري، مقام نخست فروش را داشته
است. توليد اين هواپيما بيش از 24 سال، از اوايل دهه 60 ميلادي تا
اوت 1984، ادامه داشت. به هنگام تحويل آخرين فروند 727 توسط شركت
بوئينگ، ناوگان متشكل از اين هواپيما حدود 13 ميليون مسافر را در
ماه جابجا مي‌كرد. بوئينگ 727 نيز مانند ديگر هواپيماهاي شركت
بوئينگ، با توجه به نياز بازار به مرور تكامل يافت. پس از فروش 407
فروند از سري 100 اين نوع هواپيما، سري 200سي با تغيير در درب
جانبي اصلي وارد بازار شد. امروزه با گسترش پروازهاي گرانش صفر در
سطح جهان، بوئينگ 727 به عنوان هواپيمايي قابل‌اطمينان و با
توانايي‌هاي بالا، جايگاهي دايمي را به خود اختصاص داده است.
هواپيماي گرانش صفر شركت زيرو-جي كه به جي-فورس-وان شهرت يافته،
داراي يك درب بزرگ ورود بار است و محفظه داخلي آن به طول 70 پا،
فضاي مناسبي را در اختيار مسافران براي انجام حركات آكروباتيك قرار
مي‌دهد. شركت زيرو-جي براي تجهيز و آماده‌سازي هواپيماي بوئينگ خود
براي پروازهاي گرانش صفر، با اف‌اي‌اي همكاري نزديك داشته است.
مهم‌ترين تغيير در بوئينگ 727، ارتقاي سيستم هيدروليك هواپيما بوده
كه در كنار افزودن شتاب‌سنج‌هاي ويژه در كابين خلبان، امكان
استفاده پيوسته از فشار هيدروليك را فراهم آورده است.
جي-فورس-وان، از نظر اندازه و ظرفيت تقريباً مشابه هواپيماي گرانش
صفر KC-135 ناسا است. مشخصات پروازي آن نيز مشابه پروفيل پروازي
KC-135 است. در عين حال، جي-فورس-وان يك هواپيماي تجاري و KC-135
يك هواپيماي نظامي است. موارد كاربرد پروازهاي گرانش صفر شركت
زيرو-جي ممكن است تفريحي يا تحقيقاتي باشد.
فضاي داخلي جي-فورس-وان به دو بخش تقسيم مي‌شود. بخش انتهايي
هواپيما داراي صندلي و براي نشستن 30 مسافر و خدمه با رعايت
استانداردهاي اف‌اي‌اي (اكسيژن در مواقع اضطراري، نور هدايتگر
خروج، ...) طراحي شده است. بخش جلوتر نيز با طول حدود 60 پا، بخش
شناوري خوانده مي‌شود. در پروازهاي تجاري گرانش صفر، كف اين بخش با
لايه‌هاي 5/1 اينچي ويژه جذب ضربه مورد تأييد اف‌اي‌اي پوشانده
مي‌شود. اما در پروازهاي تحقيقاتي و يا ويژه فيلمبرداري، تجهيزات
مخصوص آزمايش يا فيلمبرداري در اين بخش نصب مي‌شود.
شركت زيرو-جي براي راحتي و انعطاف‌پذيري، از چارچوب‌هاي مخصوصي
درون هواپيما استفاده مي‌كند. چهار چارچوب داراي صندلي در عقب و
هشت چارچوب با توجه به نياز مشتري و نوع استفاده از پرواز گرانش
صفر در جلو قرار داده مي‌شود. شش دوربين ويدئويي نيز در كابين
تعبيه شده تا تمام مراحل پرواز داخل هواپيما ضبط كنند. جي-فورس-وان
مي‌تواند در هر پرواز، 27 مسافر را براي تجربه بي‌وزني همراه داشته
باشد.
استفان هاوکینگ در شرایط گرانش صفر
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره پروازهای گرانش صفر، مطالب زیر را
نیز بخوانید:
... A300 Zero-G
... Experience weightlessness onboard the 'Zero-G' Airbus
... Weightlessness
... Zero Gravity Flight Information
... Hawking takes zero-gravity flight
... Experience Zero G
. امیر برکاتی و محمد معتضدی، پژوهشگران علوم و فناوري فضايي
بخش اول
نقل از دانش فضایی
عطف به عتف - نگاهی
به پژوهش و ISI در
ایران
امید عمومی - نامه
به ریاست جمهوری
مرز بین ایمان و تجربه
نامه
سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی
آخرین
مقالات
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
|
