درون مزود بمحرك صاروخي دوار يقترب من سرعة الصوت
بقلم: بيتر راي أليسون
”حلّق الدرون لمسافة 10 أميال بسرعة 0.9 ماخ“
أتمت شركة فينوس أيروسبيس Venus Aerospace الرحلة التجريبية الافتتاحية لدرون مزود بمحرك تفجير صاروخي دوار Rotating detonation rocket engine (اختصاراً: المحرك RDRE)، مما أدى إلى تسريعها إلى ما يقل قليلاً عن سرعة الصوت. وتأمل الشركة بأن تتمكن في المستقبل من صنع طائرات تجارية فائقة السرعة تعمل بهذا النوع الجديد من المحركات. في رحلة تجريبية نفّذت يوم 24 فبراير، طيّرت الشركة الدرون، البالغ طوله 2.4 م ووزنه 136 كغم، إلى ارتفاع 3,658 متراً بطائرة أيرو ل29- ديلفن Aero L-29 Delfín قبل تحريره وتشغيل محرك التفجير الصاروخي الدوار. حلّق الدرون لمسافة 10 أميال بسرعة 0.9 ماخ – أي أكثر من 680 ميلاً/ساعة – باستخدام %80 من قوة الدفع المتاحة لمحرك التفجير الصاروخي الدوار. وأثبتت الرحلة جدوى محرك التفجير الصاروخي الدوار وأنظمة الطيران المرتبطة به على متن الطائرة. قبل 3 أسابيع، أثبتت شركة فينوس أيروسبيس جدوى تقنية محرك التفجير الصاروخي الدوار من خلال حرق اختباري طويل الأمد، أثبت خلاله المهندسون أن محركهم يعمل طوال مدة هذه الرحلة التجريبية.
بدلاً من استخدام الحرق المستمر مثل معظم محركات الصواريخ، يعمل محرك التفجير الصاروخي الدوار بواسطة موجة تفجير Detonation wave تدور باستمرار حول حلقة Annulus، أو غرفة على شكل حلقة. يُحقن الوقود، بيروكسيد الهيدروجين Hydrogen peroxide، في الحلقة، فتصبح التفجيرات المتكررة ذاتية البعد للاشتعال الأولي. في الرحلة الاختبارية لمحرك التفجير الصاروخي الدوار، كان قطر الحلقة نحو 25.4 سم وأنتجت 544 كغم من قوة الدفع. تزيد فعالية تقنية محرك التفجير الصاروخي الدوار بنسبة %15 عن محركات الصواريخ التقليدية. ونتيجة لذلك، يمكن للمركبة التي تعمل بدفع محرك التفجير الصاروخي الدوار أن تحلق نظرياً بكمية الوقود نفسها لمسافة أبعد من المحركات التقليدية التي تحرق الوقود عند ضغط ثابت. كما افترض البعض أنها قد تكون أكثر كفاءة بنسبة 25% من التقنيات الحالية.
تزيد الرحلة التجريبية الناجحة من احتمالات الطيران الأسرع من الصوت والمُجدي تجارياً. ومن الأهداف الطويلة المدى لشركة فينوس أيروسبيس صنع طائرة تجارية أسرع من الصوت يمكنها الطيران بسرعة 9 ماخ – أي اكثر من 6,800 ميل/ساعة. للمقارنة، يمكن لطائرة الكونكورد Concordeأن تطير بسرعة تزيد قليلاً على 2 ماخ، أو أقل بقليل من 1,550 ميلاً/ساعة، في حين يتوقع أن يطير النموذج الأولي المرتقب لوكهيد إس آر-72 (Lockheed SR-72) بسرعات أكبر من 6 ماخ، أي نحو 4,600 ميل/ساعة. لوضع هذا في السياق، يمكن لطائرة تحلق بسرعة 9 ماخ أن تسافر من لندن إلى سان فرانسيسكو في ساعة واحدة. مثلما كانت الكونكورد صاخبة عند الإقلاع، فإن الانفجارات المستمرة لمحرك التفجير الصاروخي الدوار ستجعل أي مركبة مزودة بها صاخبة بشكل مذهل. على عكس المحركات النفاثة التقليدية، التي تتسارع على نحو أكثر سلاسة، فإن دورات التسارع السريعة والمتكررة الناتجة من التفجيرات المستمرة قد تسبب أيضاً زيادة في الضغط والجهد الواقع على المحركات وهياكل الدعم المرتبطة بها. ونظراً لأن محرك التفجير الصاروخي الدوار قد تكون له تطبيقات عسكرية، فإن شركة فينوس أيروسبيس تتعاون أيضاً مع وكالة مشروعات الأبحاث الدفاعية المتقدمة Defense Advanced Research Projects Agency (اختصاراً: الوكالة DARPA). وفي الوقت الحالي، تخطط الشركة لمزيد من الرحلات التجريبية باستخدام الدرونات. يدرس مهندسو إحدى تجارب الطيران تركيب نظام محرك التفجير الصاروخي الدوار الحالي على درون أكبر يمكنه الانطلاق بسرعة أعلى بخمس مرات من سرعة الصوت، أي نحو 3,900 ميل/ساعة.
