توربين، ومصنع عملاق، وأحدث مصبغة في العالم—يا للعجب

تكشف شركة Boom اليوم عن ثلاثة إنجازات كبرى على طريق إنتاج التوربين الأكثر تطورًا في العالم على نطاق واسع: شحن أول قلب توربيني، وإطلاق "مصنع فائق" (Superfactory) بقدرة 2 جيجاوات تابع لشركة Superpower في جنوب دنفر، وأحدث مسبك رقمي في العالم — لصب ريش وموجّهات التوربينات أحادية البلورة.

شحن أول قلب توربيني من Boom اليوم

في عام 1882، أدار توماس ألفا إديسون مفتاح أول شبكة كهربائية في العالم بمدينة نيويورك. وبعد عقدين من الزمن، حلّق الأخوان رايت بأول طائرة. وعلى مدى العقود القليلة التالية، شهد العالم تقدمًا سريعًا في إنتاج الطاقة والسرعة — وهما عاملان دفعًا عجلة التحسن السريع في عالمنا معًا. فقد تواصل الناس عبر أرجاء المعمورة بينما أُضيئت المدن، وكُهربت المستشفيات، وتمكّنا من تدفئة وتبريد منازلنا. وقبل فترة طويلة من ظهور السيارات الكهربائية، كان التكهرب يعني غسالات الأطباق، ومجففات الملابس، والنشر الواسع للثلاجات وأجهزة التكييف. وبغض النظر عمّا يحدث في الخارج، أصبح بإمكاننا البقاء دافئين أو باردين في الداخل. واستمرت الأمور في التحسن... وبسرعة. فقد ازداد رخاؤنا بالتوازي مع زيادة إنتاجنا للطاقة وسرعة وسائل النقل.

ثم في عام 1973، حدث شيء غريب ومخيف: حظرنا الطيران الأسرع من الصوت في الولايات المتحدة، وفي الوقت نفسه أوقفنا ما كان نموًا أسّيًا في إنتاج الطاقة للفرد. ومنذ ذلك الحين، اقتصر تقدمنا بشكل رئيسي على التقنيات منخفضة الاستهلاك للطاقة — مثل أجهزة الكمبيوتر، والإنترنت، والتقنية الحيوية. لكن التقنيات التي تتطلب طاقة أعلى، مثل السيارات الطائرة، والتحكم في طقس الكوكب، ونعم، رحلات الركاب الأسرع من الصوت، لم تتحقق بعد. كما أن الذكاء الاصطناعي الفائق — الذي يُعد بأن يكون أعظم مضاعف للقدرات البشرية حتى الآن — يتطلب كميات هائلة من الطاقة.

والسؤال الطبيعي هو "لماذا توقفنا؟" — وهو سؤال سنؤجله لوقت آخر، أما سؤال اليوم فهو: "لماذا لا نبدأ من جديد؟"

وفي لحظة قد تبدو شِعرية، يمكن للتقنية والفريق والثقافة ذاتها أن تعالج كلتا هاتين المشكلتين على مستوى الحضارة — بتسريع الطاقة والنقل في آنٍ واحد.

قبل أربع سنوات، شهدت شركتا Boom و Rolls-Royce انفصالهما الشهير — إذ رفضت Rolls إنتاج التوربين النفاث لتشغيل طائرتنا Overture الأسرع من الصوت. فانطلقت Boom في رحلة لصنع المحرك من الصفر، وبأيدينا. وما بدا وكأنه ضربة قاضية، تبيّن أنه أفضل هدية تلقيناها على الإطلاق، مما مهّد الطريق لتقنية "Boomless Cruise" على متن طائرة Overture ولأكثر توربينات الطاقة المعيارية تطورًا في العالم.

أول قلب توربيني من Superpower

في شهر ديسمبر، كانت Superpower مجرد فكرة. وبعد أقل من عام، نكشف عن أول نموذج أولي مُجمَّع بالكامل لقلب التوربين، وهو نفس القلب التوربيني الذي سيشغّل محركنا Symphony الأسرع من الصوت وتوربين الغاز الطبيعي Superpower بقدرة 42 ميجاوات.

هذا القلب، الذي نُطلق عليه اسم "sprint core"، يضم أصعب الآلات التوربينية التي تدخل في كلا المنتجين: ضاغط عالي الضغط من ست مراحل مصنوع من أقراص دوّارة بشفرات مدمجة (blisks) مشكّلة آليًا من قطعة واحدة، ومصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة وسبائك النيكل الفائقة، وغرفة احتراق متطورة بـ 24 فوهة تتميز بانخفاض الانبعاثات والكفاءة العالية، وتوربين عالي الضغط من مرحلة واحدة، مصنوع بريش من السبائك الفائقة مجوفة القلب. ويبلغ وزن هذا القلب 14,000 رطل — أي أكثر بألفي رطل من طائرة XB-1 الأسرع من الصوت بأكملها.

الهدف من محرك "sprint core" هذا هو جمع البيانات والتعلّم. فهو في الواقع المسودة التصميمية الأولى لقلب محرك الإنتاج الخاص بنا. ولهذا الغرض، يحتوي على ما يقرب من ألف مستشعر لقياس درجات الحرارة والضغوط والإجهادات والتوقيت والاهتزازات في جميع أنحاء المحرك، مع أخذ عينات لبعض الإشارات ملايين المرات في الثانية. ومع المستشعرات المتصلة بالأنظمة الداعمة (مثل التزييت والوقود)، يصل إجمالي عدد المستشعرات العاملة في الوقت الفعلي إلى نحو ألفي مستشعر. وستتيح لنا هذه البيانات معايرة أدواتنا الهندسية وتدريبها — مما يمكّننا من تحسين تصميم Superpower الإنتاجي بشكل أكبر.

اليوم، نحتفل بمغادرة هذا التوربين الأول لمصنع البحث والتطوير الذي وُلد فيه. ويتجه الآن إلى حجرة الاختبار المخصصة لشركة Boom في ميناء كولورادو الجوي والفضائي، حيث نتوقع أن يبدأ العمل بحلول عيد الشكر.

Superpower تحصل على مصنع فائق

أثناء بنائنا لـ Sprint Core، أدركنا أمرًا واحدًا: سلسلة التوريد التقليدية في صناعة الطيران لا تستطيع التحرك بسرعة تفوق سرعة الصوت. لذا بدأنا بصنع مكونات التوربين الخاصة بنا من الصفر، وبأيدينا. يتضمن Sprint Core العديد من المكونات التي صنعتها Boom، بما في ذلك موجّهات الضاغط، وريش التوربين عالي الضغط، وعمود الإدارة المركزي، وهياكل وأغلفة التوربين.

يحتاج العالم إلى المزيد من الطاقة بشكل عاجل — مئات الجيجاوات في نهاية المطاف — ولتحقيق ذلك، يجب أن نبني أكثر مصانع التوربينات تكاملًا رأسيًا في العالم، والتي توفر قدرات إنتاجية جديدة صافية لكل مكون من مكونات التوربين.

مصنع Superpower الفائق في جنوب دنفر هو أول مصنع توربينات من نوعه: بدءًا من المواد الخام، سينتج الأقراص الدوّارة المدمجة (blisks)، والريش، والموجّهات، والأعمدة، والأغلفة، وغيرها — ليشكل ما يصل إلى 85% (من حيث الكتلة) من المنتج النهائي.

وبالأرقام، هذا المصنع الفائق ضخم. تبلغ مساحته نحو 200,000 قدم مربع تقريبًا. ويضم أكثر من 75 آلة CNC و CMM حديثة وعالية الدقة بتنسيق كبير. وشبكة من الرافعات العلوية متعددة الأطنان. ويعمل به ما يصل إلى 500 من فنيي التشغيل، والفنيين، ومهندسي التصنيع — الذين يعملون جنبًا إلى جنب مع المهندسين والمصممين تحت سقف واحد.

واليوم، بدأ المصنع الفائق عمله بالفعل وينتج أولى قطعه. بل إن المصنع يعمل حتى أثناء استمرار أعمال البناء فيه. وعندما يعمل بكامل طاقته، سينتج 2 جيجاوات/سنة من التوربين المعياري الأكثر تطورًا في العالم.

لكن هذا ليس سوى دفعة أولى. فأمريكا — والعالم — تحتاج إلى إنتاج طاقة أكبر بعشرة إلى مئة ضعف، ونتوقع بناء العديد من المصانع الفائقة المستقبلية في مواقع مختلفة في جميع أنحاء أمريكا.

شيء أخير: أحدث مسبك رقمي في العالم

تعمل مكونات التوربين في ظروف بالغة القسوة: فدوّار التوربين عالي الضغط يدور بسرعة 10,000 دورة في الدقيقة أثناء عمله عند درجة حرارة تقارب 3,000 فهرنهايت — وهي أشد حرارة من سطح مركبة Starship عند عودتها إلى الغلاف الجوي. وفي حين يحتاج التوربين النفاث دون الصوتي إلى تحمّل ذلك لفترات وجيزة فقط عند أقصى طاقة للإقلاع، يجب على التوربين الأسرع من الصوت — وتوربين الطاقة الأرضي — الحفاظ على تشغيل مستمر بأقصى طاقة ودرجات حرارة عالية.

ويتطلب تحقيق ذلك أحدث علوم المواد في العالم، بما في ذلك تشكيلات السبائك الفائقة النادرة لأقراص الدوّار، والريش أحادية البلورة ("single crystal") المجوفة القلب، المصبوبة بدقة متناهية من سبائك فائقة مخصصة، بحيث تُوضع كل ذرة بدقة في شبكة مثالية لتحقيق أقصى قوة ممكنة.

قد يبدو تصنيع قطعة كهذه مستحيلًا — لولا أن حفنة صغيرة من الشركات تقوم بذلك منذ عقود. ووفقًا للأساطير التقليدية، فإن تقنية البلورة الأحادية تتطلب عقودًا من التطوير لإتقانها — ويستغرق تطوير كل قطعة فردية سنوات، بما في ذلك القوالب الصلبة التي يصعب الحصول عليها، مما يؤدي إلى دورات تكرار تُقاس بالسنوات.

واليوم، نفخر بالإعلان عن أن Boom تخوض تحديًا تصنيعيًا هائلًا: فالمصنع الفائق سيضم أول مسبك رقمي بالكامل للبلورات الأحادية في العالم. هدفنا هو أن نصنع بأنفسنا أقوى ريش وموجّهات توربينات مصبوبة في العالم، عبر عملية رقمية بالكامل لا تتطلب أي قوالب.

إن هذه القدرة الرقمية الكاملة أمر بالغ الأهمية. تخيل أن تضع تصميمًا جديدًا لريشة توربين يوم الاثنين، وأن تكون القطعة جاهزة للاختبار يوم الثلاثاء. أو تخيل أن تتمكن من تحويل مسار المصنع بأكمله من إنتاج التوربينات المدنية إلى محركات الطائرات العسكرية، في غضون 24 ساعة، بمجرد تغيير برمجي.

اعتبر آخرون هذا تحديًا شبه مستحيل — ولهذا اقترحت الشركات الجديدة في مجال التوربينات قبول تنازلات في الكفاءة لتجنب أصعب التحديات التصنيعية. لكننا في Boom موجودون لنفعل ما لا يستطيع الآخرون فعله أو لا يرغبون فيه. فريقنا فخور ومتحمّس لخوض هذا التحدي — وسيسعدنا مشاركة تقدمنا معكم مع استمرار مسيرة التطوير.

انضم إلينا في البناء

توظّف Boom الآن الفريق الذي سيبني ويشغّل المصنع الفائق، ويهندس المنتجات التي سنصنعها فيه. هذه ليست وظائف سهلة، و Boom ليست شركة سهلة العمل فيها. لدينا ثقافة فريدة مبنية على فرق صغيرة متعددة التخصصات، حيث تُعامل الهندسة والتصنيع كأولويات قصوى على حد سواء، وحيث نؤمن بأن العمل عبر الحدود والتخصصات التقليدية هو ما يصنع الإنجازات الكبرى. إذا كنت من النوع الذي لا يرضى بالطريقة التقليدية التي تعمل بها الشركات — وترغب في حرية تقديم أفضل عمل في مسيرتك المهنية وأكثره معنى، فقد تكون واحدًا منا.

نحن نوظّف مهندسي تصميم، ومهندسي تصنيع، وفنيي تشغيل، وفنيين. استكشف الفرص المتاحة على boomsupersonic.com/careers.