برنامه آپولو چه تأثیری روی هوانوردی تجاری داشته است؟ - راوه بلاگ

این هفته مصادف با پنجاهمین سالگرد فرود آپولو 11 روی ماه است. این فرود تاریخی و برنامه آپولو که آن را امکان پذیر کرد، الهام بخش نوآوری تکنولوژیکی بوده که تا به امروز ادامه یافته و میلیون ها انسان را با عجایب پرواز آشنا کرده است. برای اطلاع از تأثیر این برنامه بر هوانوردی تجاری، گفت وگویی با مایکل لمباردی، مورخ و آرشیوکننده بوئینگ و دکتر کریستین گلزر، مورخ ارشد مرکز تحقیقات پروازی آرمسترانگ اجرا شده است؛ جالب است بدانید، نیل آرمسترانگ پیش از آنکه فضانورد شود، در همین مرکز یک خلبان آزمایشی بود.

آپولو 11 در تاریخ 20 جولای 1969 روی ماه فرود آمد. بوئینگ در اوایل همان سال، بزرگ ترین هواپیمای مسافربری زمان خود به نام بوئینگ 747 را ساخت. شرکت بوئینگ دو سال قبل از آن، یعنی در سال 1967، پرواز بوئینگ 737 را آغاز کرد که تا به امروز پرفروش ترین هواپیمای تجاری این شرکت بوده است. لمباردی می گوید:

این موارد، برنامه های بزرگ تاریخی بودند که همگی در یک بازه زمانی رخ دادند.

بوئینگ همچنین در پی ساخت هواپیمای تجاری مافوق صوت بود که در سال 1971 متوقف شد. لمباردی ادامه می دهد:

در دوران مدرسه، برنامه فضایی نگاه می کردم و به این ترتیب، فضانوردی به زندگی من تبدیل شد. به شدت تحت تأثیر قرار گرفته بودم، به طوری که چندین نامه به ناسا نوشتم و یک سری مدل ساختم. رویای من مثل میلیون ها آمریکایی به ناسا ختم نشد، اما توانستم به شرکتی وارد شوم که اجزای فضاپیما را می ساخت. این موضوع برای همه کسانی که در دهه 50 و 60 برای شرکت بوئینگ کار می کردند، صدق می کند. من مطمئن هستم که آن ها نیز داستانی مشابه من دارند. زندگی ما به حدی تحت تأثیر برنامه های فضایی بود که به اشتغال در زمینه هوافضا روی آوردیم.

6 شرکت اصلی هوافضا که در مأموریت آپولو مشارکت داشتند، عبارت اند از: بوئینگ، نورث امریکن اوییشن، هواپیماسازی داگلاس، مک دانل، نورثروپ و گرومن. در حال حاضر، به استثنای نورثروپ گرومن، شرکت بوئینگ مالک کل آن ها است. نقطه قوت بوئینگ، تجربیاتش در مدیریت سیستم های مهندسی و تولید فوق العاده پیچیده بود.

برنامه آپولو به حدی وسعت پیدا کرد که ناسا برای مدیریت همه پیمانکاران به کمک نیاز داشت. به همین دلیل جیمز وب، مدیر ناسا، از بیل آلن، مدیرعامل بوئینگ درخواست کمک کرد. به این ترتیب، برنامه مذکور به برنامه ارزیابی و یکپارچگی فنی آپولو (Apollo TIE) تبدیل شد. بوئینگ در مدیریت پیمانکاران، جزئیات بخش ها و یکپارچگی زنجیره تأمین به ناسا کمک کرد. در نتیجه، ناسا توانست تمرکز خود را روی خود مأموریت معطوف کند. امروزه بوئینگ همچنان تخصص خود را به عنوان پیمانکار اصلی به ایستگاه فضایی بین المللی ارائه می کند. دکتر کریستین گلزر می گوید:

مردم شاید ندانند که ناسا، تولید اجزای سازنده یا مونتاژ آن ها را برای فضاپیماها انجام نمی دهد.

میراث فنی آپولو: هدایت پرواز برقی

گلزر توضیح می دهد:

بزرگ ترین تأثیر آپولو بر هوانوردی تجاری بی شک، معرفی هدایت پرواز برقی یا پرواز با سیم بوده است. این سیستم به درخواست ناسا طراحی و ساخته شد، چرا که آن را از ملزومات مهم برای کاهش وزن فضاپیما می دانست. هدایت پرواز برقی برای اولین بار روی وسیله پژوهشی فرود روی سطح ماه (LLRV) مورد استفاده قرار گرفت که هیچ پشتیبان مکانیکی و بالی نداشت و وسیله ای آزمایشی برای آرمسترانگ و همکاران بالقوه او برای راه رفتن روی ماه بود و کنترل ها و احساس فرودگر روی ماه را شبیه سازی می کرد.

سیستم روی وسیله LLRV، یک سیستم هدایت پرواز برقی آنالوگ بود و ورودی های کنترل معین می کردند، چه میزان ولتاژ باید به موتور برقی ارسال شود؛ در واقع، هدف این بود که با رسیدن به 90 درجه، 100 آمپر و با رسیدن به 45 درجه، 50 آمپر ارسال شود. پس از آنکه برنامه آپولو به خاتمه رسید، مهندسان برنامه LLRV تصمیم گرفتند که این فناوری را در هواپیما به کار ببرند و به جای سیستم های مکانیکی یا هیدرولیکی سنگین، از سیگنال دهی الکتریکی برای اعمال تغییر در سطوح کنترل پرواز استفاده کرده و به این ترتیب، آن را سبک تر کنند.

مهندسان برنامه LLRV به مرکز فرماندهی ناسا مراجعه کردند، جایی که بالاخره توانستند با آرمسترانگ ملاقات کنند که در آن زمان ریاست بخش انتقال فناوری به صنعت را برعهده داشت. او پیشنهاد استفاده از کامپیوتر هدایت کننده آپولو را بیان نمود که ناسا فقط یک زاپاس از آن داشت. او به شوخی می گفت:

این کامپیوتر، من و همراهانم را فقط با یک حافظه 36 کیلوبایتی، به ماه رسانده و برگردانده است و برای استفاده در هواپیما مناسب خواهد بود.

تیم آزمایشات ناسا، اجزای سطوح کنترل جنگنده اف-8 کروسیدر که به صورت هیدرولیکی و مکانیکی کنترل می شد را برداشتند و سیستم هدایت پرواز برقی را جایگزین آن کردند و به این ترتیب، سکان هواپیما، باله های دم و شهپر (تیغه های متحرکی که در خاتمهی بال های هواپیما قرار دارند و از نوسان هواپیما جلوگیری می کنند) از طریق سیگنال دهی الکترونیکی کنترل می شدند. از زمان آغاز به کار اف-8 کروسیدر با این فناوری در سال 1972، شرکت آمریکایی مهندسی هوافضا، جنرال داینامیکس نیز به سراغ این فناوری رفت و در جنگنده اف-16 که چند سال بعد به پرواز درآمد، از سیستم هدایت پرواز برقی استفاده کرد.

کاربرد هدایت پرواز برقی در هواپیمای تجاری با ایرباس A320 رقم خورد و اولین هواپیمای تجاری مجهز به این سیستم بود که در سال 1987 پرواز کرد. در حال حاضر، هدایت پرواز برقی در بیشتر جت های تجاری نظیر ایرباس A350 وجود دارد. دکتر کریستین گلزر می گوید:

اکنون این فناوری وارد صنعت خودرو نیز شده است. ترمز ضدقفل، کروز کنترل (سامانه نگهدارنده سرعت) و پدال گاز برقی، همگی به لطف همان آزمایش های اولیه در ناسا به وجود آمدند. پیشرفت های غیرمستقیم دیگری هم به تبع آن رخ داد؛ به عنوان مثال دولت آمریکا، مدارهای مجتمع (ریزتراشه) زیادی را خریداری کرد که در آن زمان برای هدایت سیستم های ناوبری اینرسی مورد نیاز بود و با این کار آن را برای همه مردم ارزان تر کرد. وزارت دفاع و ناسا از خریداران اصلی این فناوری بودند، چرا که با کمک آن می توانستند هزینه قطعات را کاهش دهند.

سیستم های ناوبری اینرسی تا پیش از روی کار آمدن جی پی اس، مرسوم بودند؛ این سیستم ها از کامپیوترهای مجهز به ژیروسکوپ، شتاب سنج و پتانسیل سنج استفاده می کردند تا موقعیت هواپیما یا فضاپیما را اعلام کنند. لمباردی می گوید:

فناوری کامپیوترهایی که برای پشتیبانی از هوانوردی به کار می رفتند، به واسطه برنامه آپولو ارتقا یافتند. بوئینگ 747 مجهز به سامانه مدیریت پرواز نبود، هرچند بعدها در بوئینگ 757 و 767 مورد استفاده قرار گرفت.

ایمنی بسیار بالاتر هواپیماهای امروزی تاحد زیادی مدیون آپولو بوده، هرچند که آپولو نیز به نوبه خود از فناوری هواپیما بهره برده است. لمباردی می گوید:

ساخت فضاپیما، اتفاق جدیدی بود و به همین دلیل ناسا مجبور بود که از تجربه هوانوردی استفاده کند.

شرکت هواپیمایی مک دانل و داگلاس، پیش از آپولو، پیروز به ساخت کپسول های مرکوری و جمنای شده بودند. نورث امریکن اوییشن نیز که کپسول آپولو را ساخت، در ساخت جت های جنگی نظیر ایکس-15 و ایکس بی-70 و استفاده از متریال عجیب وغریب تجربه داشت. البته این متریال عجیب در ساخت آپولو به کار نرفت و کپسول آپولو از همان نوع آلومینیومی بود که در بوئینگ 747 استفاده می شد.