چگونه یک گلایدر بدون موتور توانست بیش از ۲۲۰۰ کیلومتر پرواز کند؟

چگونه یک گلایدر بدون موتور توانست بیش از ۲۲۰۰ کیلومتر پرواز کند؟

برای بسیاری از افراد، خاموش شدن موتور هواپیما مترادف با پایان پرواز است. این تصور تا حد زیادی قابل درک است؛ زیرا ما عادت کرده‌ایم پرواز را وابسته به نیروی پیشران بدانیم. اما در دنیای گلایدرها، داستان کاملاً متفاوت است. در این هواپیماها، موتور یا وجود ندارد یا نقشی در ادامه پرواز ایفا نمی‌کند و خلبان باید تنها با استفاده از انرژی موجود در جو، ساعت‌ها در آسمان باقی بماند.

شاید شگفت‌انگیزترین نمونه این توانایی، رکوردی باشد که در ۲۱ ژانویه ۲۰۰۳ توسط خلبان آلمانی کلاوس اولمن (Klaus Ohlmann) ثبت شد. او با یک گلایدر Schempp-Hirth Nimbus 4 DM موفق شد مسافت ۳٬۰۰۸ کیلومتر را بدون استفاده از موتور طی کند؛ رکوردی که یکی از خارق‌العاده‌ترین دستاوردهای تاریخ هوانوردی بدون موتور محسوب می‌شود.

برای درک عظمت این رکورد، کافی است بدانیم فاصله هوایی تهران تا رم حدود ۲٬۹۰۰ کیلومتر است. به عبارت دیگر، اولمن توانست بدون مصرف حتی یک قطره سوخت، مسافتی بیش از فاصله بین ایران و ایتالیا را پرواز کند.

گلایدر چگونه بدون موتور پرواز می‌کند؟

در نگاه اول، این موضوع با قوانین فیزیک ناسازگار به نظر می‌رسد. اگر موتوری وجود ندارد، نیروی پیشران از کجا تأمین می‌شود؟

پاسخ در نحوه مدیریت انرژی نهفته است.

گلایدرها در واقع همواره در حال کاهش ارتفاع هستند. آنچه باعث می‌شود بتوانند ساعت‌ها در هوا باقی بمانند، توانایی خلبان در یافتن منابع طبیعی انرژی در جو است.

مهم‌ترین این منابع عبارت‌اند از:

• ترمال‌ها (Thermals): ستون‌های هوای گرم صعودکننده؛
• موج‌های کوهستانی (Mountain Waves): امواج جوی ناشی از عبور باد از روی کوه‌ها؛
• لیفت دامنه‌ای (Ridge Lift): جریان صعودی هوا در امتداد دامنه کوه‌ها.

خلبانان گلایدر به‌جای حمل سوخت، در واقع به دنبال «سوخت جوی» هستند.

هواپیمایی که رکورد را ثبت کرد

گلایدری که اولمن برای این مأموریت استفاده کرد، Nimbus 4 DM بود؛ یکی از پیشرفته‌ترین گلایدرهای دونفره جهان.

برخی مشخصات این گلایدر عبارت‌اند از:

• دهانه بال: ۲۶٫۵ متر
• نسبت سرخوردن (Glide Ratio): حدود ۶۰ به ۱
• حداکثر سرعت: بیش از ۲۸۰ کیلومتر بر ساعت
• ساختار: کامپوزیت فیبرکربن و فایبرگلاس

نسبت سرخوردن ۶۰:۱ به این معناست که گلایدر در شرایط ایده‌آل می‌تواند با از دست دادن تنها یک متر ارتفاع، حدود ۶۰ متر به جلو حرکت کند.

برای مقایسه، هواپیماهای مسافربری معمولاً نسبت سرخوردنی در حدود ۱۵:۱ تا ۲۰:۱ دارند.

چرا آرژانتین؟

بسیاری از رکوردهای پرواز با گلایدر در منطقه پاتاگونیا در جنوب آرژانتین ثبت شده‌اند.

دلیل این موضوع، وجود شرایط منحصر‌به‌فرد جوی است.

بادهای قدرتمند غربی که از اقیانوس آرام می‌وزند، هنگام برخورد با رشته‌کوه‌های آند، امواج عظیم جوی ایجاد می‌کنند. این امواج که به نام Mountain Waves شناخته می‌شوند، می‌توانند جریان‌های صعودی بسیار قدرتمندی با نرخ اوج‌گیری چندین متر بر ثانیه تولید کنند.

برخلاف ترمال‌ها که معمولاً در طول روز و در مناطق گرم شکل می‌گیرند، امواج کوهستانی می‌توانند صدها کیلومتر امتداد داشته باشند و خلبان را تا ارتفاعات بسیار بالا حمل کنند.

در واقع، پاتاگونیا را می‌توان معادل «اورست» برای خلبانان گلایدر دانست.

پروازی بیش از ۱۵ ساعت

اولمن پرواز خود را از شهر ال کالافاته (El Calafate) در جنوب آرژانتین آغاز کرد.

در طول این مأموریت:

• بیش از ۱۵ ساعت در هوا باقی ماند؛
• از امواج کوهستانی رشته‌کوه آند استفاده کرد؛
• چندین بار به ارتفاع بیش از ۱۰ هزار متر رسید؛
• و در نهایت پس از طی ۳٬۰۰۸ کیلومتر، رکورد جدیدی را ثبت کرد.

در برخی بخش‌های پرواز، سرعت زمینی گلایدر به بیش از ۲۵۰ کیلومتر بر ساعت می‌رسید؛ عددی که برای یک هواپیمای بدون موتور بسیار چشمگیر است.

بزرگ‌ترین چالش؛ اکسیژن و سرما

اگرچه گلایدر موتور ندارد، اما پرواز در ارتفاع بالا خطرات خاص خود را دارد.

در ارتفاعات بیش از ۱۲٬۵۰۰ پا، کمبود اکسیژن می‌تواند باعث هیپوکسی شود؛ وضعیتی که توانایی تصمیم‌گیری و عملکرد شناختی خلبان را مختل می‌کند.

در ارتفاعات نزدیک به ۳۰ هزار پا، استفاده از اکسیژن مکمل کاملاً ضروری است.

علاوه بر این، دمای محیط در این ارتفاعات ممکن است به کمتر از منفی ۴۰ درجه سانتی‌گراد برسد.

به همین دلیل، خلبانان گلایدر رکوردشکن از:

• سامانه‌های اکسیژن؛
• لباس‌های گرم تخصصی؛
• تجهیزات بقا؛
• سامانه‌های ناوبری پیشرفته

استفاده می‌کنند.

آیا گلایدر واقعاً بدون انرژی پرواز می‌کند؟

از دیدگاه فیزیک، پاسخ منفی است.

گلایدر انرژی مورد نیاز خود را از محیط اطراف دریافت می‌کند.

در واقع، خلبان گلایدر همان کاری را انجام می‌دهد که پرندگان شکاری مانند عقاب‌ها انجام می‌دهند؛ استفاده از جریان‌های صعودی هوا برای جبران کاهش ارتفاع.

تفاوت اینجاست که گلایدرهای مدرن با استفاده از آیرودینامیک بسیار پیشرفته، می‌توانند این انرژی را با بازدهی بسیار بالاتری مدیریت کنند.

چرا این رکورد اهمیت دارد؟

این دستاورد تنها یک عدد در کتاب رکوردها نیست.

پروازهای مسافت طولانی با گلایدر به دانشمندان کمک کرده‌اند تا:

• رفتار امواج کوهستانی را بهتر درک کنند؛
• مدل‌های هواشناسی را بهبود بخشند؛
• امکان پرواز در ارتفاع بالا بدون موتور را مطالعه کنند.

علاوه بر این، بسیاری از فناوری‌های آیرودینامیکی توسعه‌یافته برای گلایدرها، بعدها در طراحی هواپیماهای تجاری و پهپادها مورد استفاده قرار گرفتند.

فراتر از یک رکورد

وقتی به رکورد ۳٬۰۰۸ کیلومتری کلاوس اولمن نگاه می‌کنیم، شاید شگفت‌انگیزترین بخش ماجرا این نباشد که یک گلایدر توانسته چنین مسافتی را طی کند.

شاید نکته حیرت‌انگیزتر این باشد که این موفقیت نه با اتکا به موتورهای قدرتمند یا مخازن عظیم سوخت، بلکه با درک عمیق رفتار جو زمین و استفاده هوشمندانه از انرژی طبیعی آن به دست آمده است.

این رکورد یادآور یکی از بنیادی‌ترین اصول هوانوردی است:

گاهی موفق‌ترین پروازها، آن‌هایی نیستند که بیشترین قدرت را در اختیار دارند؛ بلکه آن‌هایی هستند که بهترین استفاده را از نیروهای طبیعت می‌کنند.