کشتی هوایی JHL-40 ساخته مشترک بوئینگ و اسکای هوک

شرکت کانادایی اسکای هوک (SkyHook) با همکاری بوئینگ درحال‌توسعه پروژه ساخت وسیله پرنده جدیدی است که ترکیبی از هلیکوپتر و کشتی هوایی بشمار می‌رود. این پرنده جدید JHL-40 نام دارد و قرار است برای مصارف باربری بکار گرفته شود. JHL-40 اولین نمونه از ترکیب کشتی هوایی و هلیکوپتر نیست و قبلاً هم این نوع وسایل نقلیه ساخته‌شده‌اند که البته هیچ‌یک به تولید تجاری نرسیده و صرفاً در مرحله نمونه‌های آزمایشی باقی ماندند. در ادامه به بیان تاریخچه‌ای کوتاه از این پرنده‌های جالب و سپس معرفی کامل JHL-40 می‌پردازیم.

معرفی
این وسایل پرنده همان‌طور که از نامشان پیداست تلفیقی هستند از کشتی هوایی و هلیکوپتر؛ یعنی به یک کشتی هوایی بزرگ تعدادی روتور بالابر همانند هلیکوپتر متصل می‌شود که نیروی بالابر اضافی تولید می‌کنند. این ترکیب موجب کاهش مصرف سوخت در کنار افزایش ظرفیت بارگیری می‌شود.

تاریخچه
اتین ادموند مهندس و طراح هلیکوپتر فرانسوی، مخترع این نوع از وسایل پرنده است. او که یکی از اولین سازندگان هلیکوپتر دنیا بشمار می‌رود در ابتدا هلیکوپتر ابداعی خود را برای حفظ ثبات و پایداری به بالنی بزرگ که از هیدروژن پرشده بود متصل کرد. این وسیله در ۱۸ فوریه ۱۹۲۱ به پرواز درآمد و توانست به مدت ۹۰ ثانیه در ارتفاع ۷.۶ متری از سطح زمین باقی بماند.
سپس در سال ۱۹۳۰ که کشتی‌های هوایی پیشرفت کرده و کامل‌تر شده بودند وی تصمیم گرفت با ترکیب هلیکوپتر و کشتی هوایی، نمونه‌ای کامل و کاربردی از این وسیله تولید کند. این پرنده که Helicostat نام‌گرفته بود از اتصال کشتی هوایی کوچکی با ۵.۵ متر قطر به چهار ملخ تشکیل‌شده بود که دو عدد نیروی بالابر و دو عدد نیروی پیشران تولید می‌کردند. Helicostat در سال ۱۹۳۱ با موفقیت به پرواز درآمد و توانست برخلاف کشتی‌های هوایی آن دوران، بدون نیاز به خدمه زمینی فرود آید. بدین ترتیب با ساخت Helicostat به‌عنوان اولین کشتی هوایی/هلیکوپتر دنیا، نام اتین ادموند به‌عنوان مخترع این وسایل رسماً به ثبت رسید.

تجربه ناموفق پیاسِکی با PA-97
اداره جنگلداری ایالات‌متحده در دهه ۱۹۸۰ در نظر داشت از کشتی هوایی/هلیکوپتر برای حمل الوارهای چوب از نواحی دورافتاده و غیرقابل‌دسترس جنگلی استفاده کند و به همین دلیل قراردادی را با شرکت پیاسِکی جهت ساخت چنین وسیله‌ای که قادر به حمل ۲۶ تن چوب باشد منعقد کرد. پیاسکی ساخت نمونه آزمایشی این پرنده را بااتصال چهار فروند هلیکوپتر بازنشسته سیکورسکی H34J به کشتی هوایی از رده خارج ZPG-2W نیروی دریایی ایالات‌متحده آغاز کرد.

چهار فروند هلیکوپتر سیکورسکی که به دلیل طول زیاد، قسمت دُم آن‌ها جداشده بود، توسط چهارچوبی آلومینیومی به زیر کشتی هوایی که از گاز هلیم پرشده بود متصل گردیدند. البته نسبت به استحکام این چهارچوب انتقاداتی واردشده بود. در تاریخ ۱ جولای ۱۹۸۶ این پرنده ترکیبی که PA-97 Helistat نام‌گرفته بود برای انجام پروازی آزمایشی به پایگاه نیروی دریایی Lakehurst در نیوجرسی منتقل شد. لحظاتی پس از بلند شدن از زمین به دلیل ارتعاشات ناشی از کارکرد همزمان چهار هلیکوپتر، پایه آلومینیومی یکی از هلیکوپترها شکسته و به زمین افتاد. پس‌ازآن کل چهارچوب شکسته شد و PA-97 سقوط کرد که منجر به کشته شدن خلبان یکی از هلیکوپترها شد. پس‌ازاین حادثه پروژه ساخت چنین وسایل پرنده‌ای لغو گردید.

اسکای هوک JHL-40
هرچند پروژه ساخت کشتی هوایی/هلیکوپتر پیاسکی با شکست مواجه شد اما شرکت کانادایی اسکای هوک با همکاری غول صنایع هوایی، بوئینگ، برنامه ساخت چنین وسیله‌ای را به‌صورت کاملاً ایمن و کاربردی دارد و حق اختراع آن نیز بنام اسکای هوک به ثبت رسیده است. در ۹ جولای ۲۰۰۸ با امضای قرارداد همکاری بین بوئینگ و اسکای هوک، پروژه ساخت این پرنده بانام JHL-40 آغاز شد.

یکی از موانع و مشکلات عمده صنایع بزرگ در مناطق دورافتاده، حمل مصالح ساختمانی و محموله‌های سنگین است. ساخت جاده و یا خط آهن علاوه بر ایجاد مشکلات زیست‌محیطی، بسیار پرهزینه بوده و حتی در برخی مناطق غیرممکن است. هواپیماهای باری بزرگ هم نیاز به باندهای طولانی دارند و هلیکوپترها نیز قادر به حمل محموله‌های سنگین نیستند؛ اما JHL-40 می‌تواند این مشکل را برطرف و امکان ساخت‌وساز در مناطق دورافتاده را فراهم کند.
طبق اعلام سازندگان، این وسیله که ترکیبی از بهترین ویژگی‌های هلیکوپترها و کشتی‌های هوایی را ارائه می‌دهد، قادر به حمل ۴۰ تن بار است که این میزان دو برابر ظرفیت بار بزرگ‌ترین هلیکوپتر حال حاضر دنیا یعنی میل MI-26 است درحالی‌که حداکثر سرعت آن به ۱۳۰ کیلومتر در ساعت می‌رسد.

JHL-40 که برخلاف هلیکوپترها فقط بار را به‌صورت خارجی حمل می‌کند، می‌تواند با یک‌بار سوخت‌گیری تا ۳۷۰ کیلومتر را با بار کامل طی کند درحالی‌که در حالت بدون بار این مسافت به ۱۳۰۰ کیلومتر افزایش میابد. در مقایسه با هلیکوپتر شینوک در مسافتی یکسان، شینوک تنها قادر به حمل ۱۰ تن بار است. JHL-40 از یک کشتی هوایی و چهار روتور بزرگ تشکیل‌شده است که برخلاف PA-97، روتورها مستقیماً به خود کشتی هوایی متصل شده‌اند. ساخته اسکای هوک ۹۲ متر طول، ۶۶ متر عرض و ۳۶ متر ارتفاع دارد که اگر آن را جزء هلیکوپترها بشمار آوریم، بزرگ‌ترین هلیکوپتر دنیا محسوب می‌شود درحالی‌که می‌توان آن را بزرگ‌ترین پرنده عمودپرواز دنیا نیز به‌حساب آورد.

این هواگرد از گاز هلیوم پرشده که توانایی بلند کردن وزن خود وسیله به همراه خدمه و سوخت را دارد درحالی‌که از روتورهای نصب‌شده در چهارگوشه آن برای حمل بار ۴۰ تنی استفاده می‌شود که این امر کاهش مصرف سوخت نسبت به هلیکوپترهای معمولی را به همراه دارد. چراکه در هواپیماها و هلیکوپترها میزان زیادی از قدرت موتورها صرف بلند کردن وزن خود پرنده می‌شود که این امر موجب افزایش مصرف سوخت می‌گردد. برای حرکت روبه‌جلو نیز چهار روتور کوچک تعبیه‌شده است. نیروی این هشت روتور توسط چهار موتور بزرگ تأمین می‌شود. به دلیل استفاده همزمان از هلیوم و روتور، JHL-40 نیازی به خالی کردن هلیوم پس تخلیه بار ندارد. بعلاوه برای فرود نیز احتیاجی به خدمه زمینی نداشته و می‌تواند به‌راحتی به‌صورت عمودی و بدون نیاز به باند فرود آید. همچنین وجود روتورها موجب قدرت مانور بالاتر آن نسبت به کشتی‌های هوایی معمولی می‌شود.

اسکای هوک ادعا می‌کند این پرنده مزایای زیست‌محیطی بسیاری نسبت به روش‌های سنتی حمل بارهای سنگین دارد درحالی‌که سوخت کمتری از هلیکوپترها مصرف می‌کند و نیاز به ساخت جاده و یا باندهای پرواز را نیز از بین می‌برد. Pete Jess مدیرعامل اسکای هوک می‌گوید: «نیازی قطعی به چنین وسیله‌ای وجود دارد و حتی تعدادی خواهان سفارش آن از هم‌اکنون شده و از توسعه آن حمایت کرده‌اند چراکه این باربر غول‌پیکر آن‌ها را قادر به تغییر استراتژی عملیات خودکرده و موجب می‌شود پروژه‌هایی که زمان پایان آن‌ها ۱۵ تا ۲۰ سال تعیین‌شده بود بسیار زودتر به پایان برسند».
این ساخته مشترک اسکای هوک و بوئینگ راه‌حلی مناسب و سازگار با محیط زیست برای حمل بارهای سنگین بوده و فرصتی مناسب برای توسعه صنایع در مناطقی که قبلاً امکان آن وجود نداشت را فراهم می‌کند درحالی‌که بازار عمده آن مناطق خشنی چون آلاسکا و قطب شمال خواهد بود. از این غول پرنده می‌توان در زمینه‌هایی چون عملیات نفت و گاز، صنعت برق، جنگلداری، مواقع اضطراری و آتش‌نشانی استفاده کرد. همچنین می‌توان آن را به‌عنوان جایگزینی برای هواپیماهای باربری با مصرف سوخت کمتر و قابلیت فرود به‌صورت عمودی و بدون نیاز به باند یا امکانات دیگر بکار گرفت. حتی به دلیل وجود مزایای زیاد می‌توان در زمینه‌های نظامی از آن بجای هواپیماهای C130 به‌عنوان روشی کم‌هزینه‌تر استفاده نمود. هرچند سرعت JHL-40 به‌طور قابل‌توجهی کمتر از هواپیمای C130 است اما مزایایی چون قیمت کمتر، هزینه‌های نگهداری پایین و مصرف سوخت کم این نقص را جبران می‌کنند.

هرچند تجربه ناموفق پیاسکی PA-97 موجب شده که برخی نسبت به ایمنی این پرنده تردید داشته باشند اما حمایت مالی و تخصص بوئینگ در این زمینه، ایمنی آن را تضمین می‌کند. بعلاوه PA-97 از اتصال هلیکوپترهای بازنشسته به کشتی هوایی کوچکی ساخته‌شده بود درحالی‌که JHL-40 محصولی است که از ابتدا با قطعاتی که منحصراً برای آن طراحی‌شده بتولید می‌رسد و توانایی پرواز به مناطقی را با حداکثر ایمنی دارد که هیچ پرنده‌ای قادر به پرواز در آنجا نیست. طبق برنامه‌ریزی‌ها قرار بود دو نمونه اولیه از JHL-40 توسط بوئینگ ساخته‌شده و اولین پرواز خود را در سال ۲۰۱۴ انجام دهد و سپس توسط اداره حمل نقل هوایی ایالات‌متحده و کانادا به‌صورت آزمایشی مورداستفاده قرار گیرند. در صورت موفقیت‌آمیز بودن آزمایش‌ها نیز پیش‌بینی‌شده بود که برای مشتریان در سراسر دنیا توسط اسکای هوک بتولید برسد اما به دلیل کمبود سرمایه فعلاً پروژه ساخت و توسعه آن تا تأمین ۱۰۰ میلیون دلار بودجه متوقف‌شده است. البته به دلیل مزایا و مشتریان زیاد، این سرمایه به‌زودی فراهم خواهد شد.

منابع
https://en.wikipedia.org/wiki/Piasecki_PA-97
https://en.wikipedia.org/wiki/SkyHook_JHL-40
http://www.gizmag.com/skyhook-and-boeing-team-up-to-build-the-worlds-largest-vtol-cargo-aircraft/9618/
http://www.theregister.co.uk/2008/07/11/skyhook_jhl_40_boeing/
http://www.tuvie.com/boeing-skyhook-jhl-40-rotorcraft/