دلیل پیشنهاد کیسههای هوای بزرگ برای هواپیماها از یک اتفاق ناگوارد شروع شد. یک پرواز ایر ایندیا از احمدآباد به مقصد لندن، تنها 30 ثانیه در هوا بود که فاجعه اوایل امسال رخ داد. گزارشهای اولیه نشان میدهد که سوئیچهای کنترل سوخت هواپیما اندکی پس از برخاستن به طرز غیرقابل توضیحی خاموش شدهاند و باعث قطع سوخت موتورها و از دست رفتن کامل قدرت شدهاند.
ضبط های آشفته کابین خلبان نشان میدهد که دو خلبان در مورد اینکه چه کسی این تصمیم مرگبار را گرفته است، با سردرگمی از یکدیگر سوال میپرسند. در میان هرج و مرج، هواپیما سقوط کرد و به زمین نشست و همه سرنشینان به جز یک نفر کشته شدند. این مرگبارترین فاجعه هوایی در یک دهه بود.
دو مهندس هوانوردی از موسسه فناوری و علوم بیرلا در هند معتقدند که طرحی را توسعه دادهاند که میتواند به جلوگیری از تصادفات مشابه کمک کند. طرحی که شامل کیسههای هوای خارجی عظیم و تحت کنترل هوش مصنوعی است. این سیستم ایمنی چند لایه که پروژه REBIRTH نام دارد، هواپیما را با مجموعهای از حسگرها که دائماً شرایط پرواز را رصد میکنند، مقاومسازی میکند.
اگر سیستم تشخیص دهد که سقوط زیر 3000 پا اجتنابناپذیر است، کیسههای هوای غولپیکر باز میشوند و یک پیله محافظ تشکیل میدهند که برای جذب انرژی ضربه و کاهش خسارت طراحی شده است. یک چراغ مادون قرمز و چراغهای چشمکزن نیز در طول تصادف فعال میشوند تا یافتن لاشهی بالشتکی برای امدادگران آسانتر شود.
نموداری که نحوهی عملکرد کیسههای هوای هواپیما را نشان میدهد
یک سیستم هوش مصنوعی، نقصهای احتمالی را تشخیص داده و کیسههای هوایی را که پیلهی محافظ تشکیل میدهند، مستقر میکند.
مهندسان طرح خود را که نامزد جایزهی جیمز دایسون ۲۰۲۵ شده است، اولین «سیستم بقا در تصادف با هوش مصنوعی» در جهان مینامند. اگرچه هنوز در مراحل اولیهی آزمایش است، اما میگویند شبیهسازیهای کامپیوتری نشان میدهد که این سیستم میتواند نیروهای تصادف را بیش از ۶۰ درصد کاهش دهد.
در تئوری، فرود نرمتر، همراه با تصمیمات سریعتر و مبتنی بر هوش مصنوعی در واکنش اضطراری، میتواند به معنای تفاوت بین زنده ماندن یا مرگ مسافران در یک تصادف باشد. یک متخصص هوانوردی در گفتگو با مجلهی پاپیولار ساینس گفت که این طرح نویدبخش است، اما هشدار داد که بسیاری از سوالات بیپاسخ، بهویژه در مورد وزن اضافی کیسههای هوا، همچنان باقی مانده است.
جف ادواردز، خلبان بازنشسته بمبافکنهای اینترودر ۱-۶ نیروی دریایی ایالات متحده و بنیانگذار شرکت مشاوره ایمنی هوانوردی AVSafe، گفت: “این ایده جالبی به نظر میرسد، اما فجایع هوایی که این سیستم کیسه هوا قرار است کاهش دهد، به این معنی است که هواپیماهای آینده همگی وزن اضافی و سایر مصالحهها را برای کاهش یک حادثه در ۲۰ سال آینده تحمل خواهند کرد.”
تولد دوباره به عنوان «پاسخی به سوگ» پدیدار شد
اشل واسیم و دارسان سرینیواسان، مغزهای متفکر تولد دوباره، میگویند که این مفهوم پاسخی مستقیم به سقوط هواپیمای ایر ایندیا بود که آنها و اعضای خانوادهشان را گیج و مبهوت کرد.
واسیم مینویسد: “مادرم نمیتوانست بخوابد. او مدام به ترسی که مسافران و خلبانان باید احساس میکردند فکر میکرد، چون میدانستند هیچ راه فراری وجود ندارد. آن درماندگی ما را آزار میداد.”
این دو نفر شروع به بررسی تحقیقات دانشگاهی در مورد اقدامات ایمنی خطوط هوایی کردند و شکاف قابل توجهی را کشف کردند. اکثر سیستمهای ایمنی هوایی برای جلوگیری از سقوط طراحی شدهاند و تمرکز نسبتاً کمی بر بهبود بقا در هنگام سقوط اجتنابناپذیر دارند. با توجه به این موضوع، آنها شروع به توسعه روشی کردند که سه هدف خاص را دنبال میکند: کاهش سرعت هواپیما قبل از برخورد، جذب نیروی تصادف و کمک به امدادگران برای یافتن و واکنش سریعتر به محل حادثه.
مهندسان مینویسند: “تولد دوباره چیزی بیش از مهندسی است – این پاسخی به سوگ است. قولی مبنی بر اینکه میتوان برای بقا برنامهریزی کرد و حتی پس از شکست، میتوان شانس دوبارهای داشت.”
استفاده از هوش مصنوعی، کیسههای هوای غولپیکر و پیشرانههای معکوس برای ایمنتر کردن تصادفات
REBIRTH، به عنوان یک سیستم، مدتها قبل از باز شدن کیسههای هوای پاپکورنی شکل، شروع به کار میکند. حسگرهایی که در سراسر هواپیما توزیع شدهاند، ارتفاع، سرعت، وضعیت موتور، جهت و پاسخ خلبان را کنترل میکنند. این حسگرها دادهها را به یک سیستم هوش مصنوعی داخلی منتقل میکنند که اطلاعات را تجزیه و تحلیل میکند تا مشخص کند که آیا تصادف قریبالوقوع به نظر میرسد یا خیر.
اگر سیستم این تصمیم را در ارتفاع ۳۰۰۰ پایی یا کمتر از آن بگیرد، باعث باز شدن کیسه هوا میشود. مهندسان خاطرنشان میکنند که خلبانان یک بازه زمانی کوتاه برای لغو تصمیم استقرار هوش مصنوعی دارند، اگرچه دقیقاً مشخص نیست که این بازه زمانی چقدر طول میکشد.
اگر لغو تصمیم خلبان اتفاق نیفتد، کیسههای هوای عظیم از دماغه، شکم و دم هواپیما باز میشوند. همه این اتفاقات باید در کمتر از دو ثانیه رخ دهد. این کیسههای هوای هوشمند از لایههای کولار، TPU، زیلون و STF ساخته شدهاند، موادی که به طور خاص برای خواص جذب انرژیشان انتخاب شدهاند. این لایههای پارچهای توسط یک پوشش داخلی از “سیالات غیر نیوتنی” مختلف (مایعی که ویسکوزیته ثابتی ندارند) تقویت میشوند که به جذب بیشتر ضربه کمک میکند.
با فرض اینکه موتورها هنوز کار میکنند، آنها همچنین به طور خودکار در نیروی رانش معکوس درگیر میشوند تا به کاهش سرعت هواپیما کمک کنند. به گفته مهندسان، این نیروی رانش معکوس به تنهایی میتواند سرعت هواپیما را قبل از برخورد از 8 تا 20 درصد کاهش دهد.
به محض اینکه هواپیمای پوشیده شده با کیسه هوا ضربه میخورد، سیستم به طور خودکار چراغ مادون قرمز، مختصات GPS و چراغها را برای کمک به شناسایی سریع آن توسط امدادگران شلیک میکند. مهندسان مینویسند: “این سیستم برای بدترین حالت آماده میشود، زمانی که همه چیز از کار میافتد.”
تا کنون، واسیم و سرینیواسان میگویند که نتایج امیدوارکنندهای از شبیهسازیهای کامپیوتری سیستم خود دیدهاند. آنها همچنین یک نمونه اولیه در مقیاس ۱:۱۲ ساختهاند و برای شروع آزمایشهای در مقیاس بزرگتر و در دنیای واقعی، با سیاستگذاران، تولیدکنندگان هواپیما و سازمانهای دولتی تماس گرفتهاند. در تئوری، آنها معتقدند که این سیستم میتواند روی انواع مختلف هواپیماها، چه جدید و چه قدیمی، نصب شود.
آنها مینویسند: “امروز، REBIRTH با طرحها، شبیهسازیها و دادههای مواد آماده، برای آزمایش در مقیاس بزرگتر آماده است.”
کیسههای هوای بیش از حد سنگین میتوانند ضرر بیشتری نسبت به فایده داشته باشند
ادواردز، متخصص هوانوردی از AVSafe، گفت که قبل از تعیین قابلیت اطمینان سیستم کیسه هوا، به دادههای آزمایش بیشتری نیاز است. او خاطرنشان کرد که اثربخشی واقعی سیستم ممکن است تا حدودی به وزن کلی آن بستگی داشته باشد.
اگرچه کیسههای هوا و پیشرانهها برای کاهش نیروی ضربه در نظر گرفته شدهاند، اما اگر سیستم آنقدر سنگین باشد که وزن و نیروی پسای قابل توجهی به آن اضافه کند، این مزیت میتواند خنثی شود. خود کیسههای هوا نیز باید بسیار بزرگ باشند تا نیروهای ضربه یک هواپیمای تجاری با وزن بیش از ۶۰۰۰۰۰ پوند را به طور معناداری کاهش دهند.
ادواردز گفت: “جریمه وزن به تنهایی یک نگرانی عمده خواهد بود.” همچنین هنوز در مورد اثربخشی کلی سیستم نظارت هوش مصنوعی پیشنهادی، عدم قطعیت وجود دارد. در حالی که هوش مصنوعی میتواند نزدیکی هواپیما به زمین را حس کند و تصمیمی برای استقرار اقدامات ایمنی بگیرد، ادواردز گفت که هنوز متغیرهای زمان واقعی دیگری وجود دارد که باید هنگام فرود خارج از فرودگاه در نظر گرفته شوند.
چتر نجات، «پوست جادویی» و دریچه: دنیای عجیب ایدههای ایمنی هواپیما
REBIRTH به دنبال یک خط طولانی از پیشنهادهای ایمنی هوایی جذاب و جاهطلبانه است که بسیاری از آنها هرگز به مرحله اجرا نمیرسند. برخی از هواپیماهای دو موتوره کوچکتر در حال حاضر قادر به استفاده از چتر نجاتهای بزرگ «کل هواپیما» هستند که برای کمک به فرود ایمن هواپیما در صورت خرابی موتور طراحی شدهاند.
در سال ۲۰۱۱، محققانی که توسط بودجه ناسا پشتیبانی میشدند، توسعه «پوست جادویی» خود ترمیم شونده برای هواپیما را بررسی کردند که میتوانست قسمت بیرونی را از رعد و برق، دمای شدید و تداخل الکترومغناطیسی محافظت کند. این فرآیند شامل پوشش هواپیماها با یک فیلم رسانا و فوم جاذب انرژی بود. آنها همچنین راههایی را برای ترمیم خود به خودی پوشش در صورت سوراخ شدن یا پاره شدن بررسی کردند.
سایر اقدامات ایمنی پیشنهادی به طور قابل توجهی کمتر پیشرفته بودهاند. پس از حملات تروریستی ۱۱ سپتامبر، ایرباس حق ثبت اختراعی برای دریچهای که در ورودی کابین خلبان نصب شده بود، ثبت کرد که ظاهراً برای بیرون راندن مهاجم احتمالی از هواپیما در هوا طراحی شده بود. همین پتنت حتی پیشنهاد استفاده از گاز آرامبخش در کابین را به عنوان یک اقدام ضد تروریسم مطرح کرده است. تا آنجا که ما میدانیم، هیچ یک از این ایدهها هرگز به هواپیماهای تجاری راه پیدا نکردهاند.
اگر REBIRTH در نهایت در زمان اعلام جایزه دایسون در ۵ نوامبر برنده شود، به جمع پیشنهادهای غیرمعمول خواهد پیوست. برندگان گذشته این جایزه شامل تیمی هستند که یک تریلر خارج از جاده برای حمل سربازان زخمی در اوکراین، یک دستکش پوشیدنی زیستپزشکی برای آزمایش گلوکوم و یک “پوشش الکترونیکی” ساخته شده از شیشه ضایعاتی برای کاهش جذب گرما در ساختمانها ساخته است. برندگان این جایزه ۴۰،۰۰۰ دلار جایزه نقدی دریافت میکنند.
