أسرع من الصوت، وأسرع من الرصاصة
الهندسة والآليات >>>> المركبات والآليات
وهذا المشروع هو جهد من العمل الشاق لعدد من فريق فورمولا 1 وخبراء الفضاء مع آندي غرين الطيار في سلاح الجو الملكي البريطاني الذي يستعد للجلوس خلف عجلة القيادة.
وقد قال مدير المشروع ريتشارد نوبل الذي حقق أكبر سرعة على الأرض إن بناء السيارة سوف يبدأ في يناير من العام القادم وإنه يتطلع إلى تحطيم الرقم القياسي للسرعة على الأرض الذي حققه في العام 2012، والهدف الأساسي من المشروع هو تعزيز العلوم والهندسة ورفع معنويات الشباب، وقد عُقدت برامج تعليمية مكثفة في 25،000 مدرسة في بريطانيا لتكون مطلعة على هذا المشروع.
وسيُصنَّع جسم السيارة من سبيكة رقيقة، بينما العجلات التي تزن 79 كيلو جرام ويبلغ قطرها 90سم، ستكون مصنوعة من سبيكة من الألمنيوم، ومازال البحث مستمرًّا لاختيار أفضل سبيكة لهذه المهمة؛ إذ يجب ملاحظة إن العجلات في هذه الحالة ستدور بسرعة تفوق سرعة أي عجلات أخرى وُصِل إليها سابقًا عبر التاريخ؛ إذ تصل سرعة دوران العجلات إلى 170 لفة في الثانية (أي ما يقارب 10،200 لفة في الدقيقة)، والإجهاد على الإطار يصل إلى 150 ميغا باسكال.
سوف تَحتكّ العجلات بأرضية البحيرة التي ستسير عليها السيارة أثناء اختبار السرعة، وقد يتسبب هذا في حدوث ضرر لا مفر منه ولكن لابد من اختيار سبيكة تمنع حدوث أي تشققات قد تؤدي في النهاية إلى تدمير الإطارات خصوصًا عند محاولة الوصول لأقصى سرعة، وتجري عدة بحوث علمية لدراسة تأثير حبيبات الحصى الصغيرة في عينات من سبائك معدنية مختلفة في مختبر كافيدنيش في جامعة كامبردج.
أما محرك السيارة هو عبارة عن محركين أحدهما محرك طائرة نفاثة من طراز EJ200 والآخر محرك صاروخي يعرف باسم صاروخ الصقر من إنتاج Eurofighter Typhoon الحربية، ويستطيع المحرك النفاث أن ينتج قوة دفع تصل إلى 9 أطنان، في حين الصاروخ ينتج قوة دفع تصل إلى 12 طن إضافية.
أما الأرض التي سيحاولون فيها الوصول إلى سرعة قياسية جديدة هي أرض بحيرة جافة تعرف باسم Hakskeen Pan في مقاطعة كيب الشمالية في أفريقيا الجنوبية، وعلى سيارة Bloodhound أن تُجرِّب تجربتين في ساعة على مسافة ميل لتحطيم الرقم القياسي. وسيكون متوسط السرعة في التجربتين هو سرعة السيارة المعتمدة، وليست أقصى سرعة تصل لها السيارة.
ويخطط فريق العمل إلى استبدال المحرك في المرحلة الثانية بالمحرك الصاروخي على أمل أن لا يتطلب الأمر استبدال العجلات أيضًا.
على امتداد 20 كيلومتر، مضمار التجربة والذي يبلغ طوله 1.5 كيلومتر يجب أن يكون نظيفًا تمامًا وخاليًا من أي أحجار قبل التجربة لأن أي اصطدام معها بسرعة 1000 ميل في الساعة قد يسبب دمارًا كبيرًا للعجلات أو لجسم السيارة، وهناك ما يقارب 300 شخصًا يمسحون وينظفون المضمار وقد أعلن Noble في بريطانيا عن حاجته لمساعدين متطوعين.
كيف يمكن أن نوقف سيارة بسرعة 1000 ميل / ساعة؟
كان الفريق واثقًا من أن 187000 حصان من قوة السيارة الصاروخية (أي أكثر من 6 مرات من قوة جميع سيارات الفورمولا 1 على خط انطلاق) ستكون كفيلة بخرق حاجز الـ1000 ميل/ساعة. ولكن التحدي يكمن في طريقة إيقاف السيارة عند هذه السرعة.
فقد قضى المهندسون ساعات في محاولة لإيجاد حل للمكابح التي يجب أن تصمد في درجات الحرارة العالية وتحت ضغط كبير أثناء محاولة إيقاف العجلات من الألمنيوم الرقيق.
إن محاولة تصميم مكابح عادية (تقليدية) لإيقاف العجلات التي تصل لسرعة 1000 ميل/ساعة هو هدف بعيد المنال، فعندما تكون السرعة 1000 ميل/ساعة سيكون هناك 15 طن من قوة احتكاك تدفع عكس اتجاه السيارة بينما تكون سرعة دوران عجلات بـ 10.200 دورة بالدقيقة أي ما يعادل 170 لفة بالثانية أي أنه يجب أن تكون هناك طريقة كبح أخرى.
وستكون الخطة الموضوعة لتوقَف السيارة على عدة مراحل وتبدأ عندما تصل للسرعة المطلوبة تُوقَف المحركات النفاثة والصاروخية للسيارة فتتباطأ السرعة من 1000 لـ 800 ميل/ ساعة وعند هذه النقطة ستُستخدم مكابح هوائية التي ستنشر مظلات تؤمن تباطؤًا مستمرًّا. ويمكن أن يُشبَّه الموضوع بـأنك توقف سيارة بسرعة 60 ميل/ساعة في ثانية واحدة ولكن الطيار آندي غرين سيستمر لـ 20 ثانية. والمرحلة الأخيرة ستكون من 200 ميل/ساعة حتى التوقف وهنا تكمن المشكلة.
ويجب على المهندسين إنتاج أقوى مكابح بالعالم من أجل الإيقاف العملاق، فإن محاولات استخدام المكابح العالية الأداء -المصنوعة من الكربون والمأخوذة من الطائرات الحربية النفاثة- كأقراص مكابح السيارة قد تحطمت عند نصف السرعة المطلوب تحملها، مما ترك الخيار يقع على استخدام الفولاذ لصناعة هذه المكابح كمادة أفضل.
أُمِّنَت المساند معدنية (صناديق التروس والفرامل) من قِبل شركة AP Racing وحتى الآن ما زالت تحت الاختبار والتي يجب أن تكون قادرة على أداء مهامها على درجات حرارة مرتفعة إلى أكثر من 1500 فهرنهايت
ويجب أن تكون قادرة على أن تُستخدَم أكثر من مرة واحدة وهو أمر حاسم بالنسبة لتحطيم الرقم، وإمكانية استدارة السيارة 180 درجة للعودة لنقطة بداية أيضًا.
أما حاليًا فتبلغ أسرع سرعة أرضية 763.035 ميل/ساعة وقد بُلِغَت من قبل شركة بلودهاوند للطيار آندي غرين عام 1997 في سيارة (Thurst SSC)، وإذا نجحت سيارة بلود هاوند فإنها ستحطم رقمًا قياسيًّا، وقد انضم ثلاثة من الذين عملوا على تلك السيارة للعمل على سيارة Bloodhound منهم قائد الفريق Andy Green والذي سوف يقود السيارة.
يقول ممول المشروع السيد Noble هناك الكثير من الشركات التي ترغب في تمويل السيارة وعددهم أكثر من المطلوب، وبالرغم من ذلك يبقى هذا المشروع مشروعًا خاصًا وليس للفائدة، وقد تلقى الدعم من الحكومة البريطانية على شكل محركي نفاثة من النوع Typhoon. إضافة إلى الدعم المقدم من شركات الطيران مثل Cosworth المصنعة لطائرة F1 النفاثة وغيرها.
يمكنكم متابعة هذا الفديو الممتع عن الموضوع:
المصادر:
1- هنا
2- هنا
3- هنا