Műszaki újítások a repülőgépeken és azon kívül

A repülés különböző irányokba fejlődik. A repülőgépek növelik a repülési hatótávot, gazdaságosabbak, aerodinamikusabbak és jobban gyorsulnak. Vannak utastér-fejlesztések, utasülések és maguk a repülőterek.

A repülés tizenhét órán át tartott szünet nélkül. Boeing 787-9 Dreamliner Az ausztrál Qantas légitársaság több mint kétszáz utassal és tizenhat fős személyzettel a fedélzetén az ausztráliai Perthből repült a londoni Heathrow repülőtérre. Az autó elrepült 14 498 km. Ez volt a világ második leghosszabb járata a Qatar Airways Doha és az új-zélandi Auckland között. Ezt az utolsó útvonalat veszik figyelembe 14 529 km, ami 31 km-rel hosszabb.

Eközben a Singapore Airlines már egy új szállítására vár. Airbus A350-900ULR (nagyon távolsági járat), hogy közvetlen járatot indítson New Yorkból Szingapúrba. Az útvonal teljes hossza lesz több mint 15 ezer km. Az A350-900ULR változat meglehetősen specifikus - nincs turista osztálya. A repülőgépet 67 ülőhelyre tervezték az üzleti részlegben és 94 ülőhelyre a prémium gazdaságos részlegben. Van értelme. Hiszen ki tud szinte egész nap szűkösen ülni a legolcsóbb rekeszben? Többek között Az ilyen hosszú közvetlen járatokkal az utaskabinokban egyre több új szolgáltatás kerül kialakításra.

passzív szárny

Ahogy a repülőgépek tervezése fejlődött, aerodinamikájuk állandó, bár nem radikális változásokon ment keresztül. Keresés javított üzemanyag-hatékonyság A tervezési változtatások most felgyorsíthatók, beleértve a vékonyabb, rugalmasabb szárnyakat, amelyek természetes lamináris légáramlást biztosítanak, és aktívan szabályozzák ezt a légáramlást.

A NASA kaliforniai Armstrong Repüléskutató Központja az elnevezésén dolgozik passzív aeroelasztikus szárny (PATT). Larry Hudson, az Armstrong Center Air Load Laboratory fővizsgáló mérnöke elmondta a médiának, hogy ez a kompozit szerkezet könnyebb és rugalmasabb, mint a hagyományos szárnyak. A jövőbeni kereskedelmi repülőgépek maximális tervezési hatékonyság, súlymegtakarítás és üzemanyag-takarékosság érdekében használhatják majd. A tesztelés során a szakértők a szárny felületébe integrált optikai szálakat használnak (FOSS), amelyek több ezer terhelési feszültség- és feszültségmérésből tudnak adatokat szolgáltatni.

Repülőgép kabinok - projekt

A vékonyabb és rugalmasabb szárnyak csökkentik a légellenállást és a súlyt, de új tervezési és kezelési megoldásokat igényelnek. vibráció megszüntetése. A kidolgozás alatt álló módszerek különösen a szerkezet passzív, aeroelasztikus beállításához profilos kompozitok vagy fémadalékok gyártásával kapcsolódnak, valamint a szárnyak mozgófelületeinek aktív szabályozásához a manőverezési és robbanásveszélyes terhelések csökkentése érdekében, ill. csillapítsa a szárny rezgéseit. Például a Nottinghami Egyetem (Egyesült Királyság) olyan stratégiákat fejleszt ki a repülőgépek kormányainak aktív vezérlésére, amelyek javíthatják a repülőgépek aerodinamikáját. Ez lehetővé teszi a légellenállás körülbelül 25%-os csökkentését. Ennek eredményeként a repülőgépek gördülékenyebben fognak repülni, ami alacsonyabb üzemanyag-fogyasztást és COXNUMX-kibocsátást eredményez.₂.

Változtatható geometria

A NASA sikeresen átültet a gyakorlatba egy új technológiát, amely lehetővé teszi a repülőgépek repülését összecsukható szárnyak különböző szögekben. Az utolsó repüléssorozat, amelyet az Armstrong Repüléskutató Központban hajtottak végre, a projekt része volt Adaptív szárnyfesztávolság - PAV. Célja, hogy aerodinamikai előnyök széles skáláját érje el egy innovatív, könnyű alakra emlékeztető ötvözet használatával, amely lehetővé teszi a külső szárnyak és azok vezérlőfelületeinek optimális szögben történő összecsukását repülés közben. Az ezt az új technológiát alkalmazó rendszerek akár 80%-kal is kisebb tömegűek lehetnek, mint a hagyományos rendszerek. Ez a vállalkozás a NASA Converged Aviation Solutions projektjének része az Aeronautical Research Missions Administration keretében.

Innovatív repülőgép-kabin kialakítás

A szárnyak összecsukása repülés közben olyan újítás, amelyet azonban már az 60-as években végrehajtottak többek között az XB-70 Valkyrie repülőgéppel. A probléma az volt, hogy ez mindig a nehéz és nagy hagyományos motorok és hidraulikus rendszerek jelenlétével társult, amelyek nem voltak közömbösek a repülőgép stabilitása és gazdaságossága szempontjából.

Ennek a koncepciónak a megvalósítása azonban a korábbinál üzemanyag-hatékonyabb gépek létrehozását eredményezheti, valamint leegyszerűsítheti a jövőbeni hosszú távú repülőgépek gurulását a repülőtereken. Emellett a pilóták egy másik eszközt is kapnak, amely reagál a változó repülési körülményekre, például széllökésekre. A szárnyhajtás egyik legjelentősebb potenciális előnye a szuperszonikus repüléshez kapcsolódik.

, és dolgoznak az ún. pihe-puha test - vegyes szárnyú. Ez egy integrált kialakítás a repülőgép szárnyainak és törzsének egyértelmű szétválasztása nélkül. Ez az integráció előnyt jelent a hagyományos repülőgép-konstrukciókhoz képest, mivel maga a törzs alakja segíti az emelést. Ugyanakkor csökkenti a légellenállást és a súlyt, vagyis az új kialakítás kevesebb üzemanyagot fogyaszt, és ezáltal csökkenti a CO-kibocsátást.₂.

X-48B vegyes szárnyú design renderelése

Határréteg-maratás

Ezeket is tesztelik alternatív motorelrendezés - a szárny felett és a faron, hogy nagyobb átmérőjű motorokat lehessen használni. A farokba épített turbóventilátoros vagy villanymotoros kivitelek, „nyelés”, úgynevezett „nyelés”, eltérnek a hagyományos megoldásoktól. levegő határrétegami csökkenti a légellenállást. A NASA tudósai az aerodinamikus légellenállási részre összpontosítottak, és a (BLI) elnevezésű ötleten dolgoznak. Ezzel egyszerre kívánják csökkenteni az üzemanyag-fogyasztást, az üzemeltetési költségeket és a légszennyezést.

 Jim Heidmann, a Glenn Research Center Advanced Air Transportation Technology projektmenedzsere mondta egy médiabemutatón.

Amikor egy repülőgép repül, a törzs és a szárnyak körül határréteg képződik - lassabban mozgó levegő, ami további aerodinamikai ellenállást hoz létre. Egy mozgó repülőgép előtt teljesen hiányzik - akkor jön létre, amikor a hajó a levegőben mozog, az autó hátsó részében pedig akár több tíz centiméter vastag is lehet. Hagyományos kivitelben a határréteg egyszerűen átcsúszik a törzsön, majd a repülőgép mögött keveredik a levegővel. A helyzet azonban megváltozik, ha a hajtóműveket a határréteg útja mentén helyezzük el, például a repülőgép végén, közvetlenül a törzs felett vagy mögött. A lassabb határréteg levegője ezután bejut a motorokba, ahol felgyorsul és nagy sebességgel kilökődik. Ez nem befolyásolja a motor teljesítményét. Előnye, hogy a levegő felgyorsításával csökkentjük a határréteg által kifejtett ellenállást.

A tudósok több mint egy tucat repülőgép-projektet készítettek elő, amelyekben egy ilyen megoldás alkalmazható. Az ügynökség reményei szerint ezek közül legalább az egyiket felhasználják az X tesztrepülőgépben, amelyet a NASA a következő évtizedben a fejlett repülési technológia gyakorlati tesztelésére kíván használni.

Új ülések megtekintése egy repülőgépen

Az ikertestvér megmondja az igazat

Digitális ikrek a legmodernebb módszer a berendezések karbantartási költségeinek drámai csökkentésére. Ahogy a név is sugallja, a digitális ikrek a gépek vagy eszközök bizonyos pontjain gyűjtött adatok felhasználásával hozzák létre a fizikai erőforrások virtuális másolatát – ezek a már működő vagy tervezés alatt álló berendezések digitális másolatai. A GE Aviation nemrégiben segített kifejleszteni a világ első digitális ikertestvérét. Alvázrendszer. Az érzékelők olyan helyekre vannak felszerelve, ahol jellemzően meghibásodások fordulnak elő, és valós idejű adatokat szolgáltatnak, beleértve a hidraulikus nyomást és a fék hőmérsékletét. Ezt az alváz hátralévő életciklusának diagnosztizálására és a hibák korai felismerésére használták.

A digitális ikerrendszer figyelésével folyamatosan nyomon követhetjük az erőforrások állapotát, és korai figyelmeztetéseket, előrejelzéseket, sőt akciótervet is kaphatunk, „mi lenne, ha” forgatókönyveket modellezve – mindezt az erőforrások elérhetőségének bővítése érdekében. berendezések idővel. Az International Data Corporation szerint a digitális ikrekbe beruházó vállalatok 30 százalékkal csökkentik a kulcsfontosságú folyamatok ciklusidejét, beleértve a karbantartást is.  

Kiterjesztett valóság a pilóta számára

Az elmúlt évek egyik legfontosabb újítása a fejlesztés volt kijelzők és érzékelők vezető pilóták. A NASA és az európai tudósok ezzel kísérleteznek, hogy segítsenek a pilótáknak észlelni és megelőzni a problémákat és fenyegetéseket. A kijelzőt már beépítették a vadászpilóta sisakjába F-35 Lockheed Martinvalamint a Thales és az Elbit Systems modelleket fejleszt kereskedelmi repülőgépek pilótái számára, különösen kisrepülőgépek számára. Utóbbi cég SkyLens rendszerét hamarosan az ATR repülőgépeken is alkalmazni fogják.

SkyLens az Elbit Systemstől

A szintetikus és finomított anyagokat már széles körben használják nagyobb üzleti repülőgépekben. látórendszerek (SVS / EVS), amely lehetővé teszi a pilóták számára, hogy rossz látási viszonyok között szálljanak le. Egyre jobban beleolvadnak kombinált látórendszerek (CVS) célja, hogy növelje a pilóták helyzettudatát és a repülési menetrendek megbízhatóságát. Az EVS rendszer infravörös (IR) érzékelőt használ a láthatóság javítására, és általában a HUD kijelzőn () keresztül érhető el. Az Elbit Systems viszont hat érzékelővel rendelkezik, beleértve az infravörös és a látható fényt. Folyamatosan bővül, hogy felismerje a különféle fenyegetéseket, például a vulkáni hamut a légkörben.

Érintőképernyőkmár beszerelték az üzleti repülőgépek pilótafülkéibe, és áttérnek a Rockwell Collins kijelzőkkel felszerelt repülőgépekre az új Boeing 777-X-hez. A repüléselektronikai gyártók is keresik beszédfelismerő szakemberek újabb lépésként a fülke terhelésének csökkentése felé. A Honeywell kísérletezik agyi aktivitás figyelése Annak megállapítására, hogy a pilótának mikor van túl sok munkája, vagy amikor figyelme elkalandozik valahol a „felhők között” – potenciálisan a pilótafülke funkcióinak vezérlésére is.

A pilótafülke technikai fejlesztései azonban nem sokat segítenek, ha a pilóták egyszerűen kimerültek. Mike Sinnett, a Boeing termékfejlesztési alelnöke a közelmúltban azt mondta a Reutersnek, hogy előrejelzése szerint "41 600 munkahelyre lesz szükség a következő húsz évben". kereskedelmi sugárhajtású repülőgépek. Ez azt jelenti, hogy több mint XNUMX személyre lesz szükség. több új pilóta. Hol lehet beszerezni őket? A probléma megoldásának terve, legalábbis a Boeing esetében, mesterséges intelligencia alkalmazása. A cég már nyilvánosságra hozta létrehozásának terveit pilótafülke pilóták nélkül. Sinnett azonban úgy véli, hogy ezek valószínűleg csak 2040-ben válnak valósággá.

Nincs ablak?

Az utaskabinok az innováció olyan területei, ahol sok minden történik. Még Oscar-díjat is osztanak ezen a területen - Crystal Cabin Awards, azaz díjakat azoknak a feltalálóknak és tervezőknek, akik olyan rendszereket hoznak létre, amelyek célja a repülőgépek belső minőségének javítása mind az utasok, mind a személyzet számára. Mindent, ami megkönnyíti az életet, növeli a kényelmet és megtakarítást, itt jutalmazzák – a fedélzeti WC-től a kézipoggyász szekrényekig.

Eközben Timothy Clark, az Emirates Airlines elnöke bejelenti: repülőgép ablakok nélkülamely akár kétszer könnyebb is lehet, mint a meglévő szerkezetek, ami gyorsabb, olcsóbb és környezetbarátabb kivitelezést és üzemeltetést jelent. Az új Boeing 777-300ER első osztályában már kicserélték az ablakokat olyan képernyőkre, amelyek a kameráknak és a száloptikai csatlakozásoknak köszönhetően szabad szemmel látható eltérések nélkül tudják megjeleníteni a külső képet. Úgy tűnik, hogy a gazdaság nem engedi „üvegezett” repülőgépek építését, amiről sokan álmodoznak. Ehelyett nagyobb valószínűséggel jelennek meg a falakon, a mennyezeten vagy az előttünk lévő üléseken a kiemelkedések.

Kabin koncepció tetővel, amely az eget vizualizálja

A Boeing tavaly megkezdte a vCabin mobilalkalmazás tesztelését, amellyel az utasok beállíthatják a közvetlen környezetük világítási szintjét, felhívhatják a légiutas-kísérőket, rendelhetnek ételt, és még azt is ellenőrizhetik, hogy üres-e a mellékhelyiség. Eközben a telefonokat olyan belső felszerelésekhez igazították, mint például a Recaro CL6710 üzleti szék, amelyet úgy terveztek, hogy a mobilalkalmazások előre-hátra dönthessék a széket.

Az amerikai szabályozó hatóságok 2013 óta próbálják feloldani a mobiltelefonok repülőgépeken való használatára vonatkozó tilalmat, rámutatva arra, hogy egyre kisebb a kockázata annak, hogy ezek megzavarják a fedélzeti kommunikációs rendszert. Ezen a területen az áttörés lehetővé teszi a mobilalkalmazások használatát a repülés során.

Progresszív földi kiszolgálási automatizálást is látunk. A Delta amerikai légitársaság kísérletez a használatával biometrikus adatok az utasok regisztrációjához. A világ egyes repülőterei már tesztelik vagy tesztelik az arcfelismerő technológiát, hogy személyazonosság-ellenőrzéssel, állítólag kétszer annyi utazót tudjon ellenőrizni óránként, hogy az útlevélfotót az ügyfeleik fotóival párosítsa. 2017 júniusában a JetBlue az Egyesült Államok Vám- és Határvédelemmel (CBP) és a globális IT-céggel, a SITA-val együttműködve tesztelt egy olyan programot, amely biometrikus és arcfelismerő technológiát használ az ügyfelek beszálláskor történő szűrésére.

Tavaly októberben a Nemzetközi Légi Szállítási Szövetség előrejelzése szerint 2035-re az utazók száma megduplázódik, 7,2 milliárdra nő. Tehát miért és kinek kell dolgoznia az innovációkon és a fejlesztéseken.

A jövő repülése:

A BLI rendszer animációja: 

Határréteg bejárati animáció | NASA Glenn Kutatóközpont