مصادر مهولة للكهرباء.. محرك فريد لمقاتلات الجيل السادس

أزاحت شركة “رولز رويس” الستار عن المرحلة الثانية من عمليات تطوير أحدث محرك نفاث نهائي سيخصص لتلبية احتياجات تشغيل المقاتلات البريطانية من طراز Tempest المقرر دخولها الخدمة عام 2035، والذي بدأ تطويره منذ خمس أعوام، وفق موقع “New Atlas”.

كما يتميز المحرك الجديد بتوفير قوة دفع تمنح المقاتلات القدرة على التحليق بسرعات أسرع من الصوت، بالإضافة إلى توليد كميات غير مسبوقة من الطاقة الكهربائية لتلبية الاحتياجات الخاصة بتشغيل أسلحة الطاقة المستقبلية والأنظمة الأخرى.

طفرة نوعية في الجيل السادس

وعلى الرغم من أن باكورة إنتاج مقاتلات الجيل الخامس من Lockheed Martin F-35 Lightning II بدأت في الانتشار بشكل كبير في الآونة الأخيرة، إلا أن اهتمام القوات الجوية الرئيسية في العالم ينصب بشكل قوي على تصميم وبناء مقاتلات الجيل السادس التي ستحل محلها عام 2035. ومن بين أبرز المتنافسين في هذا السباق المستقبلي، تأتي مقاتلات Tempest البريطانية التي يتم تطويرها بالشراكة مع السويد وإيطاليا.

وبصفتها مقاتلة من الجيل السادس، فمن المرجح أن تمثل مقاتلات Tempest، وتعني العاصفة، قفزة نوعية كبيرة من نواح كثيرة، بما يشبه الطفرة التي شهدتها مقاتلات F-18 Super Hornet بالمقارنة مع مقاتلات Super Hornet، التي شاركت في الحرب العالمية الثانية.

ذكاء اصطناعي وتعطش للكهرباء

إلى ذلك تم تصميم مقاتلات Tempest في المقام الأول لتكون فائقة السرعة والمرونة، إلا أن المميزات الأبرز تكمن في القدرة على التخفي، بالإضافة إلى نظم التحكم والقيادة ومنصة استشعار ديناميكية توظف آخر ما تم التوصل إليه من تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعلم العميق، بحيث لن يزيد دور قائد المقاتلة عن كونه مسؤولا تنفيذيا أكثر من كونه مقاتلا.

كان الاحتياج إلى توفير مصادر غير مسبوقة للطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل كل هذه المنصات والأنظمة المعقدة، هي المشكلة التي صادفت عمليات التطوير لمقاتلات Tempest والتي وصفها الخبراء بأنها ستكون وحشاً شديد التعطش عندما يتعلق الأمر بالطاقة الكهربائية، خاصة عندما يقترن الأمر بتوفير أحمال حرارية لتشغيل أسلحة أشعة الليزر وأجهزة الاستشعار المتقدمة وإلكترونيات الطيران.

مفهوم جديد

ولم تكن المحركات التقليدية المتاحة حالياً لتلبي هذا الزخم من متطلبات تشغيل القدرات والإمكانيات المتطورة مجتمعة على متن مركبة واحدة، لذلك عكفت فرق من خبراء الابتكار والتصميم في شركة “رولز رويس” على مدار الأعوام الخمس الأخيرة بالعمل على إنتاج محرك الجيل ما بعد التالي.

في جوهره، يتميز المحرك الجديد بمولد تشغيل كهربائي تم تضمينه بالكامل في قلب محرك التوربينات الغازية الذي بدأ تشغيله عام 2014 كبرنامج توضيحي لبرنامج المولد الكهربائي المُضمن (E2SG)، ويتبنى منظوراً جديداً في نهج التصميم للمقاتلات المستقبلية، حيث يركز بدرجة غير مسبوقة على توفير الطاقة الكهربائية بكميات كبيرة مباشرة من المحرك.

مولد كهرباء ومحرك دفع

وقال كبير مهندسي برامج المستقبل في شركة “رولز رويس”، كونراد بانكس: “تعتمد المحركات التقليدية للمقاتلات الحالية في توليد الطاقة الكهربائية على صندوق تروس أسفل المحرك، الذي يقوم بتشغيل مولد، وبالطبع عند القيام بإضافة الأجزاء المتحركة والتعقيدات المصاحبة لها، فإن المساحة المطلوبة خارج المحرك لصندوق التروس والمولد تجعل هيكل المقاتلة أكبر مما هو مطلوب لمقاتلات المستقبل الشبحية والسريعة والمرنة”.

كما أوضح بانكس أن فريقه من الخبراء والمهندسين والفنيين توصلوا إلى فكرة مبتكرة تم من خلالها استبدال مولد الكهرباء الذي يعمل من خلال صندوق التروس، بمولدين كهربائيين مثبتين على بكرتين تسمحان لهما بالعمل إما كمحركات أو مولدات عن طريق القدرة على التبديل بين مصادر الطاقة من الوقود إلى الكهرباء وبالعكس حسب الاحتياج، لافتاً إلى أنه يتأمل أن تجعل تلك الفكرة أداء المحرك أكثر كفاءة.

نظم ذكية لإدارة استهلاك وتخزين الطاقة

إلى ذلك أشار إلى أنه تم تزويد المحرك المبتكر بنظام تخزين طاقة جديد، يصاحبه نظام ذكي للتحكم في استهلاك الطاقة والمحركات حيث تتولى خوارزميات إدارة شبكة الطاقة وتتخذ قرارات في الوقت الفعلي حول كيفية التعامل مع الطلب على الطاقة وكذلك تقليل الأحمال الحرارية، بما يطيل العمر الافتراضي لمكونات المحرك.

ويوفر المحرك منظومة متكاملة لإدارة الحرارة ونظام تسخين العادم مع كفاءة محسّنة ومروحة أخف ديناميكية وحيوية مصنوعة من مركبات مقاومة للحرارة.

كما ستركز المرحلة الثالثة من برنامج تطوير محرك مقاتلات المستقبل على الإدارة الحرارية وإضافة المزيد من الملحقات للمحركات الكهربائية، التي ستتوج باكتمال بناء محرك نموذجي واسع النطاق لمقاتلات Tempest، وغيرها من مقاتلات الجيل السادس، وفق “رولز رويس”.

العربية.نت