Техничке иновације у авионима и шире

Ваздухопловство се развија у различитим правцима. Авиони повећавају домет лета, постају економичнији, аеродинамичнији и боље убрзавају. Постоје побољшања кабине, путничких седишта и самих аеродрома.

Лет је трајао седамнаест сати без паузе. Боеинг 787-9 Дреамлинер Аустралијска авио-компанија Квантас са више од две стотине путника и шеснаест чланова посаде у авиону летела је из Перта у Аустралији до аеродрома Хитроу у Лондону. Ауто је пролетео 14 км. Био је то други најдужи лет на свету одмах након везе Катар ервејза од Дохе до Окланда на Новом Зеланду. Ова последња рута се разматра 14 км, који је дужи за 31 км.

У међувремену, Сингапур Аирлинес већ чека испоруку новог. Аирбус А350-900УЛР (лет на веома велике удаљености) да бисте започели директну услугу од Њујорка до Сингапура. Укупна дужина трасе биће више од 15 хиљада км. Верзија А350-900УЛР је прилично специфична - нема економску класу. Авион је пројектован за 67 седишта у пословном делу и 94 у премијум економском делу. Има смисла. Уосталом, ко може да седи скоро цео дан скучен у најјефтинијем купеу? Само између осталог Са овако дугим директним летовима у путничким кабинама, осмишљава се све више нових погодности.

пасивно крило

Како су дизајни авиона еволуирали, њихова аеродинамика је претрпела сталне, иако не радикалне промене. Претрага побољшана ефикасност горива Промене дизајна сада могу да се убрзају, укључујући тања, флексибилнија крила која обезбеђују природни ламинарни проток ваздуха и активно управљају тим протоком ваздуха.

НАСА-ин центар за истраживање летова Армстронг у Калифорнији ради на ономе што назива пасивно аероеластично крило (Застој). Лари Хадсон, главни тест инжењер у лабораторији за ваздушно оптерећење Центра Армстронг, рекао је медијима да је ова композитна структура лакша и флексибилнија од традиционалних крила. Будући комерцијални авиони ће моћи да га користе за максималну ефикасност дизајна, уштеду тежине и уштеду горива. Током тестирања, стручњаци користе (ФОСС), који користи оптичка влакна интегрисана са површином крила, која могу да обезбеде податке из хиљада мерења деформација и напона при радним оптерећењима.

Кабине авиона – пројекат

Тања и флексибилнија крила смањују отпор и тежину, али захтевају нови дизајн и решења за руковање. елиминисање вибрација. Методе које се развијају повезане су, посебно, са пасивним, аероеластичним прилагођавањем конструкције помоћу профилисаних композита или производњом металних адитива, као и са активном контролом покретних површина крила у циљу смањења маневарских и експлозивних оптерећења и пригушити вибрације крила. На пример, Универзитет у Нотингему, Велика Британија, развија стратегије за активну контролу кормила авиона које могу побољшати аеродинамику авиона. Ово омогућава смањење отпора ваздуха за око 25%. Као резултат тога, авион ће летети лакше, што ће резултирати мањом потрошњом горива и емисијом ЦОXNUMX.₂.

Променљива геометрија

НАСА је успешно спровела у праксу нову технологију која омогућава летелицама преклапање крила под различитим угловима. Најновија серија летова, обављена у Центру за истраживање летења Армстронг, била је део пројекта Прилагодљиви распон крила — површински активно. Циљ му је да постигне широк спектар аеродинамичких предности коришћењем иновативне лагане легуре са меморијом облика која ће омогућити да се спољна крила и њихове контролне површине склапају под оптималним угловима током лета. Системи који користе ову нову технологију могу тежити и до 80% мање од традиционалних система. Овај подухват је део НАСА-иног пројекта Цонвергед Авиатион Солутионс у оквиру Управе за аеронаутичке истраживачке мисије.

Иновативни дизајн кабине авиона

Склапање крила у лету је иновација која је, међутим, већ била предузета 60-их, користећи, између осталог, авион КСБ-70 Валкирие. Проблем је био у томе што је увек био повезан са присуством тешких и великих конвенционалних мотора и хидрауличних система, који нису били равнодушни према стабилности и економичности авиона.

Међутим, имплементација овог концепта може довести до стварања машина са већом потрошњом горива него раније, као и да поједностави руковање будућих дуголинијских авиона на аеродромима. Поред тога, пилоти ће добити још један уређај који ће реаговати на променљиве услове лета, као што су налети ветра. Једна од најзначајнијих потенцијалних предности склапања крила има везе са надзвучним летом.

, а раде и на тзв. пухасто тело - мешовито крило. Ово је интегрисани дизајн без јасног раздвајања крила и трупа авиона. Ова интеграција има предност у односу на конвенционалне дизајне авиона јер сам облик трупа помаже у стварању подизања. Истовремено, смањује отпор ваздуха и тежину, што значи да нови дизајн троши мање горива и самим тим смањује емисије ЦО.₂.

Приказ дизајна мешовитих крила Кс-48Б

Гранични слој бакрописа

Они су такође тестирани алтернативни распоред мотора - изнад крила и на репу, тако да се могу користити мотори већег пречника. Дизајни са турбовентилаторским моторима или електромоторима уграђеним у реп, "гутање", такозвано "гутање", одступају од конвенционалних решења. ваздушни гранични слојшто смањује отпор. Научници НАСА-е су се фокусирали на део аеродинамичког отпора и раде на идеји која се зове (БЛИ). Желе да га искористе за смањење потрошње горива, оперативних трошкова и загађења ваздуха у исто време.

 Џим Хајдман, менаџер пројекта напредне технологије ваздушног транспорта Глен истраживачког центра, рекао је током медијске презентације.

Када авион лети, око трупа и крила се формира гранични слој - ваздух који се спорије креће, што ствара додатни аеродинамички отпор. Потпуно је одсутан испред летелице која се креће – настаје када се брод креће кроз ваздух, а у задњем делу аутомобила може бити дебео и до неколико десетина центиметара. У конвенционалном дизајну, гранични слој једноставно клизи преко трупа и затим се меша са ваздухом иза авиона. Међутим, ситуација ће се променити ако поставимо моторе дуж путање граничног слоја, на пример, на крају авиона, директно изнад или иза трупа. Спорији ваздух у граничном слоју тада улази у моторе, где се убрзава и избацује великом брзином. Ово не утиче на снагу мотора. Предност је у томе што убрзавањем ваздуха смањујемо отпор који врши гранични слој.

Научници су припремили више десетина пројеката авиона у којима би се такво решење могло користити. Агенција се нада да ће бар један од њих бити коришћен у тестној летелици Кс, коју НАСА жели да користи у наредној деценији за тестирање напредне авио-технологије у пракси.

Видети нова седишта у авиону

Брат близанац ће рећи истину

Дигитални близанци је најсавременији метод за драматично смањење трошкова одржавања опреме. Као што назив имплицира, дигитални близанци креирају виртуелну копију физичких ресурса користећи податке прикупљене у одређеним тачкама у машинама или уређајима – они су дигитална копија опреме која већ ради или је дизајнирана. ГЕ Авиатион је недавно помогао развој првог дигиталног близанца на свету. Систем шасије. Сензори су инсталирани на местима где се обично дешавају кварови, дајући податке у реалном времену, укључујући хидраулички притисак и температуру кочнице. Ово је коришћено за дијагностиковање преосталог животног циклуса шасије и рано идентификовање кварова.

Праћењем система дигиталних близанаца, можемо стално да пратимо статус ресурса и добијамо рана упозорења, прогнозе, па чак и акциони план, моделирајући сценарије „шта ако“ – све у циљу проширења доступности ресурса. опреме током времена. Компаније које улажу у дигиталне близанце видеће 30 одсто смањење времена циклуса за кључне процесе, укључујући одржавање, према Интернатионал Дата Цорпоратион.  

Проширена стварност за пилота

Једна од најважнијих иновација последњих година је развој дисплеји и сензори водећи пилоти. НАСА и европски научници експериментишу са овим у покушају да помогну пилотима да открију и спрече проблеме и претње. Дисплеј је већ био уграђен у шлем пилота ловца Ф-35 Лоцкхеед Мартини Тхалес и Елбит Системс развијају моделе за пилоте комерцијалних авиона, посебно малих авиона. Систем СкиЛенс ове друге компаније ће се ускоро користити на АТР авионима.

СкиЛенс компаније Елбит Системс

Синтетички и рафинисани се већ широко користе у већим пословним авионима. системи вида (СВС/ЕВС), који омогућава пилотима да слете у условима лоше видљивости. Све више се спајају у комбиновани системи вида (ЦВС) има за циљ да повећа свест пилота о ситуацијама и поузданости распореда летова. ЕВС систем користи инфрацрвени (ИР) сензор за побољшање видљивости и обично му се приступа преко ХУД дисплеја (). Елбит Системс, заузврат, има шест сензора, укључујући инфрацрвено и видљиво светло. Стално се шири како би открио разне претње као што је вулкански пепео у атмосфери.

Додирни екранивећ инсталирани у кокпитима пословних млазњака, они прелазе на авионе са Роцквелл Цоллинс дисплејима за нови Боеинг 777-Кс. Произвођачи авионике такође траже специјалисти за препознавање говора као још један корак ка смањењу оптерећења кабине. Хонеивелл експериментише са праћење мождане активности Да се ​​утврди када пилот има превише посла или му пажња одлута негде „у облацима“ – потенцијално и у вези са способношћу управљања функцијама пилотске кабине.

Међутим, техничка побољшања у кокпиту неће много помоћи када су пилоти једноставно исцрпљени. Мајк Синет, Боингов потпредседник за развој производа, недавно је рекао за Ројтерс да предвиђа да ће „у наредних двадесет година бити потребно 41 радних места“. комерцијални млазни авион. То значи да ће бити потребно више од КСНУМКС људи. више нових пилота. Где да их набавим? План за решавање овог проблема, бар у Боингу, примена вештачке интелигенције. Компанија је већ открила планове за његово стварање кокпит без пилота. Међутим, Синет верује да они вероватно неће постати стварност до 2040. године.

Нема прозора?

Путничке кабине су област иновација у којој се много тога дешава. У овој области се чак додељују и Оскари - Награде Цристал Цабин, тј. награде проналазачима и дизајнерима који креирају системе који имају за циљ побољшање квалитета ентеријера авиона и за путнике и за посаду. Овде се награђује све што олакшава живот, повећава удобност и ствара уштеде - од тоалета у возилу до ормарића за ручни пртљаг.

У међувремену, Тимоти Кларк, председник Емиратес Аирлинеса, најављује: авион без прозоракоји чак може бити дупло лакши од постојећих конструкција, што значи бржи, јефтинији и еколошки прихватљивији у изградњи и експлоатацији. У првој класи новог Боинга 777-300ЕР, прозори су већ замењени екранима који, захваљујући камерама и оптичким везама, могу да приказују спољашњи поглед без икаквих разлика видљивих голим оком. Чини се да привреда неће дозволити изградњу „застакљених” летелица, о чему многи сањају. Уместо тога, већа је вероватноћа да ћемо имати пројекције на зидовима, плафону или седиштима испред нас.

Концепт кабине са кровом који визуализује небо

Прошле године, Боеинг је почео да тестира мобилну апликацију вЦабин, која омогућава путницима да подесе нивое осветљења у њиховој непосредној близини, позову стјуардесе, наруче храну, па чак и провере да ли је тоалет празан. У међувремену, телефони су прилагођени унутрашњим елементима као што је пословна столица Рецаро ЦЛ6710, дизајнирана да омогући мобилним апликацијама да нагињу столицу напред-назад.

Амерички регулатори од 2013. покушавају да укину забрану коришћења мобилних телефона у авионима, истичући да је ризик да они ометају систем комуникације у авиону сада све мањи. Пробој у овој области омогућиће коришћење мобилних апликација током лета.

Такође видимо прогресивну аутоматизацију земаљског руковања. Делта Аирлинес у САД експериментише са употребом биометрија за регистрацију путника. Неки аеродроми широм света већ тестирају или тестирају технологију препознавања лица како би упарили фотографије из пасоша са фотографијама њихових клијената кроз верификацију идентитета, за коју се каже да може да провери дупло више путника на сат. У јуну 2017, ЈетБлуе се удружио са америчком царинском и граничном заштитом (ЦБП) и глобалном ИТ компанијом СИТА како би тестирали програм који користи биометрију и технологију препознавања лица за проверу купаца по укрцавању.

Прошлог октобра, Међународна асоцијација за ваздушни саобраћај је предвидела да ће се до 2035. број путника удвостручити на 7,2 милијарде. Дакле, постоји зашто и за кога радити на иновацијама и побољшањима.

Ваздухопловство будућности:

Анимација БЛИ система: 

Анимација улаза у гранични слој | НАСА Гленн истраживачки центар