Mga teknikal na inobasyon sa sasakyang panghimpapawid at higit pa

Ang paglipad ay umuunlad sa iba't ibang direksyon. Ang mga eroplano ay nagpapataas ng kanilang hanay ng paglipad, nagiging mas matipid, mas aerodynamic at mas bumibilis. Mayroong mga pagpapahusay sa cabin, mga upuan ng pasahero at ang mga paliparan mismo.

Ang byahe ay tumagal ng labing pitong oras nang walang pahinga. Boeing 787-9 Dreamliner Lumipad mula Perth, Australia patungong Heathrow Airport sa London ang Australian airline na Qantas na may higit sa dalawang daang pasahero at labing-anim na tripulante. Lumipad ang sasakyan 14 498 km. Ito ang pangalawang pinakamahabang flight sa mundo pagkatapos lamang ng koneksyon ng Qatar Airways mula Doha patungong Auckland, New Zealand. Ang huling rutang ito ay isinasaalang-alang 14 529 km, na 31 km ang haba.

Samantala, naghihintay na ang Singapore Airlines para sa paghahatid ng bago. Airbus A350-900ULR (very long distance flight) para magsimula ng direktang serbisyo mula New York papuntang Singapore. Ang kabuuang haba ng ruta ay magiging higit sa 15 libong km. Ang bersyon ng A350-900ULR ay medyo partikular - wala itong klase sa ekonomiya. Ang sasakyang panghimpapawid ay idinisenyo para sa 67 na upuan sa seksyon ng negosyo at 94 sa seksyon ng premium na ekonomiya. Ito ay may katuturan. Kung tutuusin, sino ang halos buong araw na maupo sa pinakamurang compartment? Sa iba pa Sa napakahabang direktang flight sa mga pampasaherong cabin, parami nang parami ang mga bagong amenity na idinisenyo.

passive wing

Habang umuunlad ang mga disenyo ng sasakyang panghimpapawid, ang kanilang aerodynamics ay sumailalim sa pare-pareho, bagaman hindi radikal, mga pagbabago. Maghanap pinahusay na kahusayan ng gasolina Ang mga pagbabago sa disenyo ay maaari na ngayong mapabilis, kabilang ang mas manipis, mas nababaluktot na mga pakpak na nagbibigay ng natural na laminar airflow at aktibong namamahala sa airflow na iyon.

Ang Armstrong Flight Research Center ng NASA sa California ay nagtatrabaho sa kung ano ang tawag dito passive aeroelastic na pakpak (STALEMATE). Si Larry Hudson, punong test engineer sa Armstrong Center's Air Load Laboratory, ay nagsabi sa media na ang composite structure na ito ay mas magaan at mas nababaluktot kaysa sa tradisyonal na mga pakpak. Ang hinaharap na komersyal na sasakyang panghimpapawid ay magagamit ito para sa pinakamataas na kahusayan sa disenyo, pagtitipid sa timbang at ekonomiya ng gasolina. Sa panahon ng pagsubok, ginagamit ng mga eksperto ang (FOSS), na gumagamit ng mga optical fiber na isinama sa ibabaw ng pakpak, na maaaring magbigay ng data mula sa libu-libong sukat ng mga strain at stress sa mga workload.

Mga cabin ng sasakyang panghimpapawid - proyekto

Ang mas manipis at mas nababaluktot na mga pakpak ay nagpapababa ng drag at bigat, ngunit nangangailangan ng mga bagong disenyo at mga solusyon sa paghawak. pag-aalis ng vibration. Ang mga pamamaraan na binuo ay nauugnay, sa partikular, sa passive, aeroelastic adjustment ng istraktura gamit ang profiled composites o ang paggawa ng mga metal additives, pati na rin ang aktibong kontrol sa mga gumagalaw na ibabaw ng mga pakpak upang mabawasan ang maneuvering at explosive load at basagin ang mga panginginig ng pakpak. Halimbawa, ang University of Nottingham, UK, ay bumubuo ng mga estratehiya para sa aktibong pagkontrol sa mga rudder ng sasakyang panghimpapawid na maaaring mapabuti ang aerodynamics ng sasakyang panghimpapawid. Ginagawa nitong posible na bawasan ang resistensya ng hangin ng halos 25%. Bilang resulta, ang sasakyang panghimpapawid ay lilipad nang mas maayos, na nagreresulta sa mas mababang pagkonsumo ng gasolina at mga paglabas ng COXNUMX.₂.

Nababagong geometry

Matagumpay na naisagawa ng NASA ang isang bagong teknolohiya na nagpapahintulot sa sasakyang panghimpapawid na lumipad natitiklop na mga pakpak sa iba't ibang anggulo. Ang pinakabagong serye ng mga flight, na isinagawa sa Armstrong Flight Research Center, ay bahagi ng proyekto Adaptive wing span - Surfactant. Nilalayon nitong makamit ang isang malawak na hanay ng mga benepisyo ng aerodynamic sa pamamagitan ng paggamit ng isang makabagong magaan na hugis na haluang metal na magbibigay-daan sa mga panlabas na pakpak at sa kanilang mga control surface na tumiklop sa pinakamainam na anggulo habang lumilipad. Ang mga system na gumagamit ng bagong teknolohiyang ito ay maaaring tumimbang ng hanggang 80% na mas mababa kaysa sa mga tradisyonal na sistema. Ang pakikipagsapalaran na ito ay bahagi ng proyekto ng Converged Aviation Solutions ng NASA sa ilalim ng Aeronautical Research Missions Authority.

Makabagong disenyo ng cabin ng sasakyang panghimpapawid

Ang pag-fold ng mga pakpak sa paglipad ay isang inobasyon na, gayunpaman, ay isinagawa na noong 60s gamit, bukod sa iba pa, ang XB-70 Valkyrie aircraft. Ang problema ay palaging nauugnay ito sa pagkakaroon ng mabibigat at malalaking conventional engine at hydraulic system, na hindi walang malasakit sa katatagan at ekonomiya ng sasakyang panghimpapawid.

Gayunpaman, ang pagpapatupad ng konseptong ito ay maaaring humantong sa paglikha ng mas matipid na makinang pang-gasolina kaysa dati, pati na rin ang pasimplehin ang pag-taxi ng hinaharap na pang-haul na sasakyang panghimpapawid sa mga paliparan. Bilang karagdagan, ang mga piloto ay makakatanggap ng isa pang aparato upang tumugon sa pagbabago ng mga kondisyon ng paglipad, tulad ng pagbugso ng hangin. Ang isa sa pinakamahalagang potensyal na benepisyo ng wing-folding ay may kinalaman sa supersonic na paglipad.

, at ginagawa rin nila ang tinatawag na. malambot na katawan - magkahalong pakpak. Ito ay isang pinagsamang disenyo na walang malinaw na paghihiwalay ng mga pakpak at fuselage ng sasakyang panghimpapawid. Ang pagsasama-samang ito ay may kalamangan sa kumbensyonal na mga disenyo ng sasakyang panghimpapawid dahil ang hugis ng fuselage mismo ay nakakatulong sa pagbuo ng pagtaas. Kasabay nito, binabawasan nito ang air resistance at bigat, ibig sabihin, ang bagong disenyo ay kumokonsumo ng mas kaunting gasolina at samakatuwid ay binabawasan ang CO emissions.₂.

Pag-render ng X-48B na mixed-wing na disenyo

Pag-ukit ng boundary layer

Sinusubukan din sila alternatibong layout ng makina - sa itaas ng pakpak at sa buntot, upang ang mas malalaking diameter na motor ay maaaring magamit. Ang mga disenyo na may mga turbofan engine o mga de-koryenteng motor na nakapaloob sa buntot, "paglunok", ang tinatawag na "paglunok", ay umaalis sa mga karaniwang solusyon. layer ng hangganan ng hanginna nagpapababa ng drag. Ang mga siyentipiko ng NASA ay nakatuon sa bahagi ng aerodynamic drag at nagtatrabaho sa isang ideya na tinatawag na (BLI). Nais nilang gamitin ito upang mabawasan ang pagkonsumo ng gasolina, mga gastos sa pagpapatakbo at polusyon sa hangin sa parehong oras.

 Jim Heidmann, Glenn Research Center Advanced Air Transportation Technology Project Manager, sinabi sa isang media presentation.

Kapag lumipad ang isang sasakyang panghimpapawid, nabuo ang isang boundary layer sa paligid ng fuselage at mga pakpak - mas mabagal na gumagalaw na hangin, na lumilikha ng karagdagang aerodynamic drag. Ito ay ganap na wala sa harap ng isang gumagalaw na sasakyang panghimpapawid - ito ay nabuo kapag ang barko ay gumagalaw sa hangin, at sa likuran ng kotse maaari itong umabot ng ilang sampu-sampung sentimetro ang kapal. Sa isang maginoo na disenyo, ang boundary layer ay dumudulas lamang sa ibabaw ng fuselage at pagkatapos ay humahalo sa hangin sa likod ng sasakyang panghimpapawid. Gayunpaman, magbabago ang sitwasyon kung ilalagay natin ang mga makina sa daanan ng boundary layer, halimbawa, sa dulo ng sasakyang panghimpapawid, direkta sa itaas o sa likod ng fuselage. Ang mas mabagal na boundary layer na hangin ay pumapasok sa mga makina, kung saan ito ay pinabilis at pinatalsik sa mataas na bilis. Hindi ito nakakaapekto sa lakas ng engine. Ang kalamangan ay sa pamamagitan ng pagpapabilis ng hangin, binabawasan natin ang paglaban na ginagawa ng boundary layer.

Ang mga siyentipiko ay naghanda ng higit sa isang dosenang mga proyekto ng sasakyang panghimpapawid kung saan maaaring gamitin ang gayong solusyon. Inaasahan ng ahensya na hindi bababa sa isa sa mga ito ang gagamitin sa X test aircraft, na gustong gamitin ng NASA sa susunod na dekada upang subukan ang advanced na teknolohiya ng aviation sa pagsasanay.

Nakakakita ng mga bagong upuan sa isang eroplano

Magsasabi ng totoo ang kambal na kapatid

Digital na kambal ay ang pinaka-modernong paraan upang mabawasan nang husto ang halaga ng pagpapanatili ng kagamitan. Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang mga digital twin ay gumagawa ng virtual na kopya ng mga pisikal na mapagkukunan gamit ang data na nakolekta sa ilang partikular na punto sa mga makina o device - sila ay isang digital na kopya ng kagamitan na gumagana na o idinisenyo. Kamakailan ay tumulong ang GE Aviation na bumuo ng unang digital twin sa mundo. Sistema ng tsasis. Ang mga sensor ay naka-install sa mga punto kung saan karaniwang nangyayari ang mga pagkabigo, na nagbibigay ng real-time na data, kabilang ang para sa haydroliko na presyon at temperatura ng preno. Ginamit ito upang masuri ang natitirang ikot ng buhay ng chassis at matukoy nang maaga ang mga pagkabigo.

Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa digital twin system, maaari naming patuloy na masubaybayan ang status ng mga mapagkukunan at makatanggap ng mga maagang babala, hula, at maging isang plano ng pagkilos, na nagmomodelo ng mga sitwasyong "paano kung" - lahat upang mapalawak ang pagkakaroon ng mga mapagkukunan. kagamitan sa paglipas ng panahon. Ang mga kumpanyang namumuhunan sa digital twins ay makakakita ng 30 porsiyentong pagbawas sa mga oras ng pag-ikot para sa mga pangunahing proseso, kabilang ang pagpapanatili, ayon sa International Data Corporation.  

Augmented reality para sa piloto

Ang isa sa pinakamahalagang pagbabago sa mga nakaraang taon ay ang pag-unlad mga display at sensor nangunguna sa mga piloto. Ang NASA at mga European scientist ay nag-eeksperimento dito sa pagtatangkang tulungan ang mga piloto na matukoy at maiwasan ang mga problema at banta. Naka-install na ang display sa helmet ng fighter pilot F-35 Lockheed Martinat ang Thales at Elbit Systems ay gumagawa ng mga modelo para sa mga komersyal na piloto ng sasakyang panghimpapawid, lalo na ang maliliit na sasakyang panghimpapawid. Malapit nang gamitin ang SkyLens system ng huling kumpanya sa ATR aircraft.

SkyLens ng Elbit Systems

Ang sintetiko at pino ay malawakang ginagamit sa mas malalaking jet ng negosyo. mga sistema ng paningin (SVS / EVS), na nagpapahintulot sa mga piloto na mapunta sa hindi magandang kondisyon ng visibility. Sila ay lalong nagsasama sa pinagsamang mga sistema ng paningin (CVS) na naglalayong pataasin ang kamalayan ng mga piloto sa mga sitwasyon at ang pagiging maaasahan ng mga iskedyul ng paglipad. Gumagamit ang EVS system ng infrared (IR) sensor para pahusayin ang visibility at karaniwang ina-access sa pamamagitan ng HUD display (). Ang Elbit Systems, naman, ay may anim na sensor, kabilang ang infrared at visible light. Patuloy itong lumalawak upang makita ang iba't ibang banta tulad ng abo ng bulkan sa kapaligiran.

Pindutin ang mga screennaka-install na sa mga business jet cockpits, lilipat sila sa sasakyang panghimpapawid na may mga display ng Rockwell Collins para sa bagong Boeing 777-X. Ang mga tagagawa ng avionics ay naghahanap din mga espesyalista sa pagkilala sa pagsasalita bilang isa pang hakbang patungo sa pagbabawas ng karga sa taksi. Nag-eeksperimento si Honeywell pagsubaybay sa aktibidad ng utak Upang matukoy kung ang piloto ay may masyadong maraming trabaho o ang kanyang atensyon ay gumagala sa isang lugar "sa mga ulap" - potensyal din tungkol sa kakayahang kontrolin ang mga function ng sabungan.

Gayunpaman, ang mga teknikal na pagpapabuti sa sabungan ay maliit na tulong kapag ang mga piloto ay pagod na pagod. Sinabi kamakailan ni Mike Sinnett, ang bise presidente ng pagpapaunlad ng produkto ng Boeing, sa Reuters na hinuhulaan niya "41 trabaho ang kakailanganin sa susunod na dalawampung taon." komersyal na jet aircraft. Nangangahulugan ito na higit sa 600 tao ang kakailanganin. mas maraming bagong piloto. Saan makukuha ang mga ito? Isang plano upang malutas ang problemang ito, kahit man lang sa Boeing, aplikasyon ng artificial intelligence. Ang kumpanya ay nagpahayag na ng mga plano para sa paglikha nito sabungan na walang piloto. Gayunpaman, naniniwala si Sinnett na malamang na hindi sila magiging katotohanan hanggang 2040.

Walang bintana?

Ang mga cabin ng pasahero ay isang lugar ng pagbabago kung saan maraming nangyayari. Ang mga Oscar ay iginawad pa sa lugar na ito - Crystal Cabin Awards, ibig sabihin. mga parangal sa mga imbentor at taga-disenyo na lumikha ng mga sistema na naglalayong pahusayin ang kalidad ng mga interior ng sasakyang panghimpapawid para sa parehong mga pasahero at tripulante. Lahat ng bagay na nagpapadali sa buhay, nagpapataas ng kaginhawahan at lumilikha ng pagtitipid ay ginagantimpalaan dito - mula sa on-board toilet hanggang sa mga locker para sa hand luggage.

Samantala, si Timothy Clark, Presidente ng Emirates Airlines, ay nag-anunsyo: sasakyang panghimpapawid na walang bintanana maaaring maging dalawang beses na mas magaan kaysa sa mga umiiral na istruktura, na nangangahulugang mas mabilis, mas mura at mas environment friendly sa konstruksiyon at operasyon. Sa unang klase ng bagong Boeing 777-300ER, ang mga bintana ay napalitan na ng mga screen na, salamat sa mga camera at fiber optic na koneksyon, ay maaaring magpakita ng panlabas na view nang walang anumang pagkakaiba na nakikita ng mata. Tila hindi papayagan ng ekonomiya ang pagtatayo ng "glazed" na sasakyang panghimpapawid, na pinapangarap ng marami. Sa halip, mas malamang na magkaroon tayo ng mga projection sa mga dingding, kisame, o mga upuan sa harap natin.

Konsepto ng cabin na may bubong na nakikita ang kalangitan

Noong nakaraang taon, sinimulan ng Boeing na subukan ang vCabin mobile app, na nagpapahintulot sa mga pasahero na ayusin ang mga antas ng ilaw sa kanilang agarang paligid, tumawag sa mga flight attendant, mag-order ng pagkain at kahit na suriin kung walang laman ang banyo. Samantala, ang mga telepono ay inangkop sa mga interior fitting gaya ng Recaro CL6710 business chair, na idinisenyo upang payagan ang mga mobile app na ikiling ang upuan pabalik-balik.

Mula noong 2013, sinisikap ng mga regulator ng US na alisin ang pagbabawal sa paggamit ng mga mobile phone sa sasakyang panghimpapawid, na itinuturo na ang panganib na makagambala sila sa on-board na sistema ng komunikasyon ay mas mababa na ngayon. Ang isang pambihirang tagumpay sa lugar na ito ay magbibigay-daan sa paggamit ng mga mobile application sa panahon ng paglipad.

Nakikita rin natin ang progresibong ground handling automation. Ang Delta Airlines sa US ay nag-eeksperimento sa paggamit ng biometrics para sa pagpaparehistro ng pasahero. Sinusubukan na o sinusubukan ng ilang airport sa buong mundo ang teknolohiya sa pagkilala sa mukha upang itugma ang mga larawan ng pasaporte sa mga larawan ng kanilang mga customer sa pamamagitan ng pag-verify ng pagkakakilanlan, na sinasabing nakakapagsuri ng dalawang beses sa dami ng mga manlalakbay bawat oras. Noong Hunyo 2017, nakipagsosyo ang JetBlue sa US Customs and Border Protection (CBP) at pandaigdigang kumpanya ng IT na SITA upang subukan ang isang programa na gumagamit ng biometrics at teknolohiya sa pagkilala sa mukha upang i-screen ang mga customer sa pagsakay.

Noong nakaraang Oktubre, hinulaan ng International Air Transport Association na sa 2035 ang bilang ng mga manlalakbay ay doble sa 7,2 bilyon. Kaya mayroong kung bakit at para kanino magtrabaho sa mga pagbabago at pagpapabuti.

Aviation ng hinaharap:

Animation ng BLI system: 

Boundary layer entrance animation | NASA Glenn Research Center