نجح باحثون صينيون في إجراء أول رحلة تجريبية لطائرة مسيّرة بأجنحة مصنوعة من مركّبات قائمة على ألياف الخيزران، في خطوة تمهّد لاستخدام مواد أكثر استدامة وأقل تكلفة في صناعة الطائرات.

وأفادت وكالة أنباء شينخوا الصينية بأن الطائرة، التي طُوِّرت واختُبرت في مدينة تيانغين، تمثل أول نموذج لطائرة ثابتة الجناحين في العالم يستخدم الخيزران على هذا النطاق في هيكلها، بعد سلسلة اختبارات تقنية مكثفة لضمان مطابقتها للمعايير الجوية، وفقاً لـinterestingengineering.

أخف وزناً وأقل تكلفة
الطائرة الجديدة يبلغ عرض جناحيها نحو 8 أقدام و2 بوصة (2.5 متر)، ويصل وزنها إلى نحو 15 رطلاً (7 كيلوغرامات). ويمكنها الإقلاع والهبوط عمودياً، والتحليق بسرعة تتجاوز 62 ميلاً في الساعة أي نحو 100 كيلومتر في الساعة، مع قدرة على البقاء في الجو لأكثر من ساعة.

وبحسب الفريق البحثي، فإن الطائرة أخف بأكثر من 20% مقارنة بطائرات مماثلة مصنوعة من ألياف الكربون، كما يمكن أن تخفّض تكاليف الهيكل بأكثر من 20%.

ويعود ذلك إلى استخدام مادة مركّبة جديدة قائمة على الخيزران بدلاً من أقمشة ألياف الكربون الشائعة في صناعة الطائرات المسيّرة، والتي تتميز بمتانتها العالية لكنها تتطلب طاقة كبيرة لإنتاجها كما يصعب تحللها بيئياً.

وأوضح الباحثون أن تكلفة المركّبات المصنوعة من الخيزران تبلغ نحو ربع تكلفة أقمشة ألياف الكربون التقليدية، ما يفتح الباب أمام خفض كبير في تكلفة إنتاج الطائرات المسيّرة.

استخدام الخيزران في هيكل الطائرة
أكثر من 25 في المئة من هيكل الطائرة صُنع من مواد مركّبة قائمة على الخيزران، بما في ذلك الغلاف الخارجي للهيكل، وهو ما يجعلها أول طائرة مسيّرة ثابتة الجناحين تستخدم هذه المادة على هذا النطاق، وفقاً للمركز الدولي للخيزران والروطان.

وشارك في تطوير الطائرة كل من المركز الدولي للخيزران والروطان، ومعهد نينغبو للابتكار التابع لجامعة بيهانغ، إضافة إلى شركة لونغ بامبو تكنولوجي.

اختبارات مكثفة لضمان المعايير الجوية
وقال قائد المشروع تشين داوتشون إن تطوير المواد المركّبة القائمة على الخيزران للطائرات المسيّرة لم يكن مهمة سهلة، إذ تطلب التغلب على تحديات تقنية متعددة تتعلق بعمليات التشكيل والقدرة على التكيف مع الظروف البيئية المختلفة.

وأوضح أن الفريق أجرى أكثر من 100 تجربة وفق معايير صلاحية الطيران، ركزت على اختبار قوة المادة ومتانتها وقابليتها للتشكيل في مكونات الطائرة.

وأضاف أن المادة النهائية تجمع بين القوة العالية والصلابة والقدرة الجيدة على التشكيل، وهو ما سمح لها بتلبية معايير الطيران المطلوبة، كما عمل الفريق على تحسين سلسلة الإنتاج بدءاً من اختيار الخيزران الخام وحتى تصنيع الغلاف الخارجي للطائرة.

توسيع استخدام المواد الخضراء
وتشير نتائج اختبارات الطيران التي نشرتها صحيفة China Green Times إلى أن الطائرة حققت المعايير المطلوبة من حيث القوة الميكانيكية ومعامل المرونة والتحمل واستقرار الطيران ومقاومة الصدمات.

ويرى مطورو المشروع أن هذه الطائرة تمثل خطوة مهمة نحو توسيع استخدام المواد الخضراء في ما يُعرف بـ"اقتصاد الارتفاعات المنخفضة" في الصين، والذي يشمل استخدام الطائرات المسيّرة في مجالات مثل الخدمات اللوجستية والزراعة والمراقبة البيئية.

وقال ليان جيانتشانغ، رئيس شركة لونغ بامبو تكنولوجي، إن الشركة تعتزم التركيز على الخصائص الخفيفة والصديقة للبيئة والقابلة للتحلل لمواد الخيزران، مع توقع توسيع استخداماتها في مجالات أخرى مثل المركبات العاملة بالطاقة الجديدة والمعدات البحرية.

وأكد الخبراء أن هذه المواد قد تتجاوز استخدامات الطائرات المسيّرة مستقبلاً لتشمل مكونات هيكلية للأقمار الصناعية الصغيرة أو هياكل خفيفة للمركبات الفضائية، بفضل ما تتمتع به من قوة وصلابة وقدرة على تقليل الاهتزازات.