“البوينج 787” .. أول طائرة مصنوعة من “الكومبوزيت” تحلق في السماء الأسبوع المقبل

تستعد أوساط صناعة الطيران التجاري في العالم أجمع لحدث وشيك يتعلق بانطلاق الرحلة الأولى للطائرة “بوينج 787”، المعروفة أيضاً باسمها الثاني “دريملاينر” أو “طائرة الأحلام”. وكان من المفترض أن تنطلق هذه الرحلة قبل سنتين لولا سلسلة المشاكل المتعددة الطارئة التي واجهت شركة بوينج، ومن أهمها نقص قطع الغيار وما لاحظه المهندسون أثناء إجراء الاختبارات على الطائرة من ضرورة زيادة تقوية جناحيها. الآن، بدأت الشركة عدّها العكسي لانطلاق الرحلة الأولى للطائرة بعد أن صدر عنها قبل أيام تصريح رسمي يفيد بأنها تمكنت من حلّ كل المشاكل التقنية وأن هذه الرحلة سوف تتم في شهر ديسمبر الجاري. وسرّبت قناة “داو جونز نيوز واير” الأربعاء الماضي خبراً يفيد بأن الطلعة الأولى للطائرة سوف تتم الأسبوع المقبل. واستغلّت شركة بوينج هذا التأخير في إضافة المزيد من عناصر الرفاهية وأنظمة الاتصال للطائرة. وكان من المقرّر أن تبدأ رحلاتها النظامية منذ شهر سبتمبر من عام 2007 على خطوط الطيران التي تعاقدت على شرائها. ولعلّ من أهم خصائص “بوينج 787” أن معظم أجزائها مصنوعة من مادة الكومبوزيت التي توصف بأنها نوع مركّب من البلاستيك المتين، بدلاً من معدن الألمنيوم الذي تصنع منه معظم أنواع الطائرات. ولهذا السبب، تُعدّ “بوينج 787 دريملاينر” أول طائرة تجارية في العالم تتم صناعتها من مادة الكومبوزيت. ولهذه المواد فوائد كثيرة من أهمها خفة الوزن، وانخفاض تكاليف التصنيع، والمساهمة في تخفيض معدل استهلاك الوقود. وكانت هذه الخصائص الفريدة وراء الطلب الكبير الذي حظيت به الطائرة بحيث وصل عدد طلبياتها حتى الآن إلى 800 طائرة لصالح كبريات شركات الخطوط الجوية العالمية. وسوف تخلف “بوينج 787 دريملاينر” أختها “بونيج 767” في العديد من تلك الشركات بسب انخفاض تكاليف التشغيل والمدى الأبعد للتحليق وتحقيق الراحة الإضافية للركاب. ميزات ولا شك أن خبر إطلاق الطائرة سيكون له وقعه الحسن على شركات الخطوط الجوية التي عانت كثيراً من تأخر عمليات التسليم لأكثر من عامين متواصلين، وخاصة لأن هذا التأخير جاء في فترة الركود العالمي، وحيث كان من المهم بالنسبة لتلك الشركات تعويض الخسائر عن طريق استخدام طائرة ذات تكاليف تشغيل منخفضة. وبات من المؤكد وفقاً لما يقوله الخبراء، أن تعمد بوينج إلى البدء بتسليم النسخ الأولى من “بوينج 787 دريملاينر” أواخر عام 2010 وحيث ستدخل الطائرة رسمياً مرحلة الخدمة في العالم أجمع. شكوك ويذكر أن فكرة بناء طائرة تجارية ضخمة من مادة الكومبوزيت كانت قد أثارت الكثير من الشكوك خلال السنوات الخمس الماضية. وخاصة بعد أن أثبتت اختبارات “الصمود” أو “الديمومة” التي أجريت على مادة الكومبوزيت الداخلة في صناعة الطائرات الحديثة أنها مخيّبة للآمال، وفقاً لما جاء في أقوال علماء المادة الذين أشرفوا على البحث. وتجمع مادة الكومبوزيت العديد من الخصائص والميزات التي جعلت استخدامها في صناعة الطيران تزداد بشكل مطرد، ومنها الخفّة والمتانة ومقاومة عوامل الأكسدة والتآكل. ولكن السؤال المحيّر: ما هو المدى الزمني لتحملها للمؤثرات الفيزيائية المختلفة؟ وبمعنى أبسط: ما مدى ديمومتها؟ ولقد فوجئ الخبراء بما توصلوا إليه من نتائج عندما راحوا يبحثون عن إجابة شافية لهذا السؤال. يتركب الكومبوزيت المستخدم في صناعة الطيران من ألياف مقسّاة تتألف عادة من الكربون أو البورون؛ وتلتحم ببعضها بقوة بصبها تحت درجة حرارة عالية في صهير بلاستيكي مناسب. وحتى يتأكد الخبراء من أن الكومبوزيت قادر على الصمود خلال العمر المفترض للطائرة، يتم إخضاعه إلى ما يسمى “اختبارات الشيخوخة السريعة”. ويحدث ذلك بتسخينه إلى درجات حرارة تساوي تلك التي يمكن أن تواجهها الطائرة خلال طيرانها إلى أماكن الأرض المختلفة ليتم بعد ذلك قياس التغيرات الفيزيائية التي تطرأ عليه وخاصة من حيث قدرته على تحمل القوى والإجهادات. وفي أستراليا، أجريت تجارب رائدة في هذا الصدد قادتها برونوين فوكس عالمة المواد في جامعة ديكين بولاية فيكتوريا الأسترالية. ولقد عمدت فوكس إلى تعريض كومبوزيت مستخدم على نطاق واسع في صناعة الطائرات لدرجتي حرارة مختلفتين وراحت تتابع التغيرات الفيزيائية التي تطرأ عليه لتستخلص من ذلك بعض النتائج المدهشة. فلقد لاحظت أن التفكك الكيميائي للكومبوزيت يمكن أن يحدث عند الدرجة 250 مئوية ويمكن تفسيره في هذه الحالة بأنه يعود لتفكك الروابط المشتركة الثنائية بين ذرات عنصر الكربون الذي يشكل الألياف. ولقد لاحظت أن هذا التغيّر يصيب القطاعات السطحية من الكومبوزيت وحدها. وعندما عرّضت الكومبوزيت ذاته إلى الدرجة 204 مئوية لاحظت أن التلف أصاب القطاعات الداخلية من صفيحة الكومبوزيت بأكثر مما أصاب قطاعاتها السطحية. وأوضحت تجارب التحميل والإجهاد أن الكومبوزيت فقد الكثير من قدرته على تحمّل القوى والإجهادات ولكن بطريقتين مختلفتين. وخلصت فوكس إلى نتيجة أخرى تفيد بأن من العبث اعتماد هذه النتائج كأساس لتصور ما يمكن أن يعاني منه الكومبوزيت من عوامل التلف عند تعرضه لدرجات حرارة أكثر انخفاضاً. بحوث على الطريق ووفقاً لهذه النتائج، دعت فوكس قبل أكثر من عامين، كبريات الشركات العالمية لصناعة الطائرات وعلى رأسها “إيرباص” و”بوينج” لإطلاق المزيد من الدراسات الجادة على الكومبوزيت للوقوف على الظروف الفيزيائية الحقيقية التي يمكن أن تؤدي إلى تفككه كيميائياً، وذلكً قبل أن ينتشر استخدامه في الطائرات على النحو الذي قد ينذر بزيادة كبيرة في معدلات الحوادث الجوية مع مرور الزمن. وبالنظر لقصر الفترة التي استخدم فيها الكومبوزيت في بناء الطائرات فإن الحقيقة المتعلقة بما إذا كان من الحكمة استخدامه في هذه الصناعة أم لا، لا تزال مجهولة. وبالرغم من أن حوادث الطيران الناتجة عن تصدّع أو تشقق الكومبوزيت نادرة جداً، إلا أنها تحدث بين الحين والآخر. ففي عام 1992 سجل بالفعل حادث سقوط إحدى صفائح هيكل طائرة نفاثة من طراز MD-11 فيما كانت تحلق فوق المحيط الأطلسي ولكنها تمكنت من الهبوط بنجاح في أقرب مطار. وعندما تحطمت طائرة الإيرباص A300-340 قبالة ساحل مدينة نيويورك عام 2001 ومات ركابها البالغ عددهم 265، فلقد أوضحت التحقيقات اللاحقة أن السبب يعود إلى انفصال الذيل المصنوع من الكومبوزيت عن جسم الطائرة. ومع ذلك، فليس في وسع أحد أن يقرر ما إذا كان استخدام الكومبوزيت بحد ذاته هو سبب هذه الكارثة، أم أن الأمر يتعلق بسوء استخدامه على النحو السليم. عن صحيفة “وول ستريت جورنال” وموقع flightglobal.com وموقع metaefficient.com