بوئینگ 747 پنج موتوره، هواپیمای عجیبی که برای هدفی خاص استفاده می‌شود

بوئینگ 747 شاید نمادین‌ترین هواپیما در تاریخ هوانوردی باشد. حتی کسانی که به هواپیماها علاقه‌ای ندارند، 747 را می‌شناسند. ملکه آسمان‌ها هرچند در سال 2023 با خط تولید خداحافظی کرد اما چندین فروند از 747 برای دهه‌های آینده همچنان به پرواز ادامه خواهند داد. یکی از کمیاب‌ترین نسخه‌های 747، مدل کوتاه 747SP است. از این نسخه که زمانی انتخاب خطوط هوایی برای یک هواپیمای پهن‌پیکر کوچک‌تر با برد فوق‌العاده بود، امروز تنها دو فروند فعال باقی‌مانده که هر دو متعلق به پرت‌اندویتنی کانادا هستند. هر دو هواپیما آزمایشگاه‌های پرنده‌ای هستند که برای آزمایش موتورهای جدید استفاده می‌شوند و هرکدام پنج موتور دارند!

این هواپیماهای تخصصی امکان آزمایش واقعی طراحی‌های جدید موتورهای هواپیما را فراهم می‌کنند. مسیر توسعه برای به خدمت گرفتن یک موتور جت طولانی است و نیاز به آزمایش‌های جامع قبل از دریافت گواهینامه صلاحیت پرواز دارد. یکی از این آزمایش‌ها، تست استاتیک است که در آن تمام ماژول‌ها و اجزای موتور بدون روشن شدن آن آزمایش می‌شوند. وقتی موتور آماده استارت است، روی یک پایه عظیم روی زمین آزمایش می‌شود. این پایه‌ها معمولاً در تونل‌های باد یا ساختمان‌های آزمایشی قرار دارند. مهندسان موتور را در سرعت‌های مختلف به حرکت درمی‌آورند و حسگرها و سطح سروصدای آن را بررسی می‌کنند. پس‌ازاین آزمایش‌ها، تغییرات لازم در طراحی موتور اعمال می‌شود.

آزمایشگاه پرنده زمانی وارد عمل می‌شود که نوبت به آزمایش پروازی برسد. درحالی‌که پایه آزمایشی زمینی بسیار مهم است اما بازهم نمی‌تواند شرایط واقعی را فراهم کند. موتورهای جت باید در محدوده‌های دمایی وسیع و چگالی و فشارهای متغیر کار کنند. این موتورها باید در سطح دریا که ممکن است دمای 30 درجه سانتی‌گراد باشد و در ارتفاع بیش از 9 هزار متر که می‌تواند منفی 40 درجه یا سردتر باشد، عملکرد خوبی داشته باشند. برای دیدن نحوه عملکرد این موتورها در دنیای واقعی، سازندگان موتور، آن را روی یک هواپیما نصب می‌کنند. آزمایشگاه‌های پرنده می‌توانند هواپیماهای اختصاصی فقط برای آزمایش یا نسخه‌های اصلاح‌شده هواپیماهای موجود باشند.

نصب موتور روی هواپیمای آزمایشی به مهندسان اجازه می‌دهد داده‌های زنده را از موتور در حال کار جمع‌آوری کنند. امروز معمولاً دو نوع از هواپیمای آزمایشی را می‌بینیم. یک نوع، هواپیمای بازنشسته‌ای است که یکی از موتورهایش با موتور آزمایشی جایگزین شده است. این هواپیماها همچنین تغییرات ساختاری و تغییراتی در بال برای جای دادن موتور آزمایشی دارند. کابین داخلی هواپیما نیز عمدتاً از صندلی‌های مسافری خالی شده و پر از قفسه‌های تجهیزات و احتمالاً ده‌ها صفحه‌نمایش برای نظارت مهندسان بر داده‌ها است. این نوع هواپیماهای آزمایشی ظاهری عجیب دارد چون موتور آزمایشی اغلب به‌طور قابل‌توجهی بزرگ‌تر از موتورهای اصلی هواپیما است.

نوع دیگر، همان چیزی است که در بوئینگ 747SP پرت‌اندویتنی می‌بینید. در این شیوه، یک پایه موتور اضافی روی یک هواپیمای بازنشسته نصب می‌شود. در این روش، هواپیما تمام موتورهای معمولی خود را حفظ می‌کند اما پایه اضافی امکان آزمایش واقعی موتور آزمایشی را فراهم می‌کند. اگر موتور آزمایشی خراب شود، مشکل نیست و هواپیما با استفاده از موتورهای خود فرود می‌آید. بسیاری از این آزمایشگاه‌های پرنده هواپیماهای قدیمی هستند. این‌ها هواپیماهایی هستند که برای چند دهه توسط خطوط هوایی استفاده شده‌اند و سپس به‌جای اوراق شدن، زندگی دوم جذابی پیدا می‌کنند. به‌عنوان‌مثال، یکی از دو فروند 747SP آزمایشی پرت‌اندویتنی در سال 1981 به کره ایر تحویل داده شده و 17 سال برای این خط هوای پرواز کرد و پس از چند باز جابجایی نهایتاً در سال 2010 به پرت‌اندویتنی رسید.

SP که مخفف عملکرد ویژه است، به نسخهٔ خاصی از 747 اشاره دارد. در دههٔ 70، شرکت هواپیمایی پن‌ام خواهان نوعی از 747 بود که بتواند بدون توقف از نیویورک به خاورمیانه پرواز کند. در همین حال، ایران ایر نیز هواپیمایی می‌خواست که بتواند بدون توقف به نیویورک پرواز کند. ظاهراً این مسیرها به‌اندازه کافی پرتقاضا نبودند که یک 747 بزرگ را پر کنند و درنتیجه یک 747 کوچک‌تر می‌توانست راه‌حل خوبی باشد. همچنین در آن زمان، داگلاس و لاکهید هر دو هواپیماهای پهن‌پیکر سه‌موتوره کوچک‌تری توسعه داده بودند که شکاف بین بوئینگ 707 و بوئینگ 747 را پر می‌کردند. بوئینگ که نمی‌خواست این بازار را به رقبا واگذار کند، توسعه یک پهن‌پیکر کوچک‌تر را آغاز کرد.

بوئینگ در ابتدا در نظر داشت نسخه‌ای سه‌موتوره از 747 برای این هدف طراحی کند که شامل دو موتور زیر بال‌ها و نصب موتور سوم در دم مثل لاکهید L-1011 می‌شد اما برای این کار 747 نیاز به ایجاد تغییرات بزرگی داشت و به همین دلیل، بوئینگ سراغ راه‌حل ساده‌تری رفت که صرفاً کم کردن چندین متر از طول بدنهٔ 747 اصلی بود. 747SP با حذف 14.6 متر طول از 747 خلق شد اما کوتاه کردن طول هواپیما به 56.3 متر کافی نبود و 747SP باید سبک‌تر و کم‌عرض‌تر هم می‌شد. درنتیجه، بوئینگ وزن بال‌ها را کاهش داد، فلپ‌ها را از طراحی سه‌شیاره به تک‌شیاره تغییر داد و چهار در طبقهٔ اصلی را حذف کرد. همه این‌ها را کنار هم، وزن خالی بوئینگ 747SP را به 152.9 تن رساند که بیش از 18 تن از 100-747 سبک‌تر بود.

ویژگی مهم‌تر، شعاع حرکتی هواپیما بود که با 276 مسافر، به 10,800 کیلومتر می‌رسید درحالی‌که این رقم برای 100-747 با 366 مسافر 8,550 کیلومتر بود. این شعاع حرکتی برای آن زمان رقم فوق‌العاده‌ای بود تا جایی که در سال 1976، وقتی 747SP وارد خدمت شد، پن‌ام در 46 ساعت و 26 دقیقه با فقط دو توقف در فرودگاه دهلی‌نو و توکیو، دور دنیا را پیمود. پن‌ام یک سال بعد سفر دیگری دور دنیا با 747SP انجام داد که 54 ساعت و 7 دقیقه با سه توقف طول کشید. درمجموع، فقط 45 بوئینگ 747SP ساخته شد و از این تعداد در حال حاضر تنها دو عدد فعال باقی‌مانده‌اند.

دلیل اصلی ادامه پرواز 747SP آزمایشی این است که برخی آزمایش‌ها را نمی‌توان روی زمین انجام داد. یک سازنده موتور نمی‌تواند اطلاعات قطعی درباره عملکرد موتورها کسب کند بدون اینکه آن‌ها را در دنیای واقعی آزمایش کرده باشد، جایی که شرایط غیرقابل‌کنترل و گاهی غیرقابل‌پیش‌بینی هستند. این نیازمند نصب موتورها روی هواپیما و آزمایش آن‌ها مثل آنچه در هواپیمای تولیدی انتظار می‌رود است. جالب اینکه 747SP آزمایشی پرت‌اندویتنی از نظر فنی می‌تواند درمجموع شش موتور حمل کند. 747 قادر است یک موتور یدکی را زیر یکی از بال‌هایش حمل کند. البته از شش موتور فقط پنج موتور روشن می‌شوند. پرت‌اندویتنی می‌گوید از ناوگان هواپیماهای آزمایشگاه خود استفاده زیادی می‌کند. به گفتهٔ این شرکت، از سال 2001، هواپیماهای آزمایشی در 1,400 آزمایش زمینی و پروازی برای 71 موتور آزمایشی مختلف شرکت کرده‌اند.

منبع: TheAutopian