هواپیمای Z4 که توسط استارتاپ JetZero طراحی شده، به عنوان اولین هواپیمای تجاری «تمام‑بال» (all‑wing یا blended‑wing) در جهان شناخته میشود. این طراحی آیندهنگرانه با هدف افزایش چشمگیر بازده سوختی و کاهش انتشار کربن حتی در صورت استفاده از سوختهای متعارف ارائه شده است. اکنون این پروژه با حمایت ناسا و همکاری شرکای صنعتی در مسیر توسعه نسخهای با سوخت هیدروژنی قرار گرفته است تا قابلیتهای زیستمحیطی آن بیش از پیش تقویت شود.
ویژگیهای فنی و طراحی
طراحی تمام‑بال و مزایای آیرودینامیکی
در طراحی تمام‑بال، بدنه (فیوژلاژ) عملاً نقش بال را نیز ایفا میکند؛ به عبارت دیگر، سطح بدنه پهن و از پیش برای تولید لیفت طراحی شده است. این همافزایی سطوح باعث کاهش کشش (drag) و افزایش لیفت میشود که به گفته سازنده میتواند تا حدود 50٪ در مصرف سوخت صرفهجویی ایجاد کند. این مزیت در کاهش انتشار گازهای گلخانهای نیز مؤثر است.
سازگاری با هیدروژن مایع
JetZero ادعا میکند که پهنای بدنه Z4 امکان نصب مخازن هیدروژن مایع را سادهتر میکند. برخلاف ساختارهای سنتی لولهای، فضای داخلی وسیعتر طراحی شده برای Z4 میتواند ذخیرهسازی cryogenic هیدروژن را با حداقل تغییر ساختاری میسر سازد، امری که در تلاش فعلی با پشتیبانی ناسا و SHZ Advanced Technologies مورد بررسی قرار میگیرد.
پروژه ناسا و همکاریها
در نوامبر 2024، ناسا از طریق برنامه Advanced Aircraft Concepts for Environmental Sustainability 2050 (AACES) به JetZero گرنتی اختصاص داد تا فناوریهای هیدروژن مایع و کریوژنیک را برای هوانوردی مطالعه کند. SHZ Advanced Technologies، استارتاپ فرانسوی فعال در ذخیره و توزیع هیدروژن مایع، به عنوان شریک فنی این پروژه انتخاب شد تا امکان توسعه یک نسخه هیدروژنی از Z4 بررسی شود.
مزایا، مقایسه و کاربردها
مزایای عملیاتی
- صرفهجویی سوخت تا 50٪ در مقایسه با طراحیهای سنتی؛
- کاهش انتشار کربن حتی با سوختهای متعارف و پتانسیل نزدیک به صفر با هیدروژن؛
- ظرفیت حمل 250 مسافر و برد عملیاتی تا 5,000 مایل دریایی (حدود 9,260 کیلومتر).
مقایسه با هواپیماهای رایج
در مقایسه با هواپیماهای بدنه‑لوله (tube‑and‑wing)، طراحی blended‑wing با ترکیب بدنه و بال عملکرد آیرودینامیکی برتر، مصرف سوخت کمتر و فضای داخلی قابل تطبیقتر برای مخازن جدید را ارائه میدهد. در مقابل، چالشهایی مثل خنکسازی مخازن هیدروژن مایع و ایمنی کریوژنیک نیاز به تحقیق و توسعه تفصیلی دارد.
موارد استفاده و بازار
Z4 برای مسیرهای بینقارهای میانبرد تا دوربرد مناسب است؛ خطوط هوایی میتوانند از آن برای کاهش هزینههای سوخت و دستیابی به اهداف کربنی استفاده کنند. سفارشهایی که تاکنون تأیید شده شامل 100 فروند قطعی + 100 اختیاری از United Airlines و سفارشهای اعلامنشده از Alaska Airlines است؛ مشتریان بیشتر در سال جاری اعلام خواهند شد.
تولید، زنجیره تأمین و چشمانداز تجاری
JetZero ساخت خط تولید جدیدی در گرینزبورو، کارولینای شمالی را تأیید کرده است؛ این کارخانه که در نزدیکی فرودگاه Piedmont Triad قرار دارد، با پشتیبانی فنی Siemens ساخته خواهد شد و برنامهریزی برای رسیدن به ظرفیت تولید 20 هواپیما در ماه وجود دارد. اگر همه چیز طبق برنامه پیش رود، تحویل نخستین هواپیماهای تجاری تمام‑بال از سال 2030 آغاز میشود.
جمعبندی و اهمیت بازار
Z4 نمایانگر گامی بزرگ در جهت هوانوردی پایدار است: ترکیب طراحی آیرودینامیک نوآورانه، قابلیت سازگاری با هیدروژن مایع و حمایتهای ناسا و بازیگران بزرگ صنعت میتواند مسیر ورود هواپیماهای کمانتشار به ناوگان تجاری را تسریع کند. برای علاقهمندان به فناوری هوانوردی، انرژیهای پاک و نوآوریهای صنعتی، Z4 یک پروژه کلیدی برای دنبال کردن در دهه آینده است.