Tehnilised uuendused lennukites ja mujal

Lennundus areneb erinevates suundades. Lennukid suurendavad oma lennuulatust, muutuvad ökonoomsemaks, aerodünaamilisemaks ja kiirendavad paremini. Seal on parendusi salongides, reisijate istmed ja lennujaamad ise.

Lend kestis ilma vaheajata seitseteist tundi. Boeing 787-9 Dreamliner Austraalia lennufirma Qantas lendas enam kui kahesaja reisija ja kuueteistkümne meeskonnaliikmega pardal Austraaliast Perthist Londoni Heathrow lennujaama. Auto lendas mööda 14 498 km. See oli maailma pikim lend vahetult pärast Qatar Airwaysi lendu Dohast Uus-Meremaale Aucklandi. Seda viimast marsruuti peetakse 14 529 km, mis on 31 km pikem.

Vahepeal ootab Singapore Airlines juba uue tarnimist. Airbus A350-900ULR (väga pikamaa lend), et alustada otselendu New Yorgist Singapuri. Marsruudi kogupikkus saab olema üle 15 tuhande km. A350-900ULR versioon on üsna spetsiifiline – sellel pole turistiklassi. Lennuk oli ette nähtud 67 istekoha jaoks ärisektsioonis ja 94 istekoha jaoks esmaklassilises ökonoomses osas. See on loogiline. Lõppude lõpuks, kes suudab istuda peaaegu terve päeva kitsalt kõige odavamas kupees? Just teiste seas Nii pikkade otselendudega reisijatekabiinides kujundatakse üha uusi mugavusi.

passiivne tiib

Lennukite konstruktsiooni arenedes muutus nende aerodünaamika pidevalt, kuigi mitte radikaalselt. Otsing paranenud kütusesäästlikkus Disaini muudatusi saab nüüd kiirendada, kaasa arvatud õhemad ja paindlikumad tiivad, mis tagavad loomuliku laminaarse õhuvoolu ja juhivad seda õhuvoolu aktiivselt.

NASA Armstrongi lennuuuringute keskus Californias töötab selle nimel, mida ta nimetab passiivne aeroelastne tiib (STOISEKS). Armstrongi keskuse õhukoormuse laboratooriumi peakatseinsener Larry Hudson ütles meediale, et see komposiitkonstruktsioon on kergem ja paindlikum kui traditsioonilised tiivad. Tulevased kommertslennukid saavad seda kasutada maksimaalse disainitõhususe, kaalusäästu ja kütusesäästu saavutamiseks. Katsetamise ajal kasutavad eksperdid (FOSS), mis kasutab tiiva pinnaga integreeritud optilisi kiude, mis võivad anda andmeid tuhandete töökoormusel tehtud deformatsioonide ja pingete mõõtmiste kohta.

Lennukikabiinid - projekt

Peenemad ja paindlikumad tiivad vähendavad takistust ja kaalu, kuid nõuavad uusi disaini- ja käsitsemislahendusi. vibratsiooni kõrvaldamine. Väljatöötatavad meetodid on seotud eelkõige konstruktsiooni passiivse aeroelastse reguleerimisega profileeritud komposiitide või metallilisandite valmistamisega, samuti tiibade liikuvate pindade aktiivse juhtimisega, et vähendada manööverdus- ja plahvatuskoormusi ning summutada tiibade vibratsiooni. Näiteks Nottinghami Ülikool, Ühendkuningriik, töötab välja strateegiaid õhusõidukite roolide aktiivseks juhtimiseks, mis võivad parandada lennuki aerodünaamikat. See võimaldab vähendada õhutakistust umbes 25%. Tänu sellele lendab lennuk sujuvamalt, mille tulemuseks on väiksem kütusekulu ja COXNUMX emissioon.₂.

Muudetav geomeetria

NASA on edukalt rakendanud uut tehnoloogiat, mis võimaldab lennukitel lennata erinevate nurkade all kokkuklapitavad tiivad. Viimane lendude seeria, mis viidi läbi Armstrongi lennuuuringute keskuses, oli osa projektist Adaptiivne tiivaulatus — Pindaktiivne aine. Selle eesmärk on saavutada lai valik aerodünaamilisi eeliseid uuendusliku kerge kujuga mälusulami kasutamisega, mis võimaldab välimistel tiibadel ja nende juhtpindadel lennu ajal optimaalse nurga all kokku klappida. Seda uut tehnoloogiat kasutavad süsteemid võivad kaaluda kuni 80% vähem kui traditsioonilised süsteemid. See ettevõtmine on osa NASA Converged Aviation Solutions projektist Aeronautical Research Missions Authority'i all.

Uuenduslik lennukikabiini disain

Lennu ajal tiibade kokkuklapitamine on uuendus, mida aga võeti kasutusele juba 60. aastatel, kasutades muu hulgas XB-70 Valkyrie lennukit. Probleem oli selles, et seda seostati alati raskete ja suurte tavaliste mootorite ja hüdrosüsteemide olemasoluga, mis ei olnud ükskõiksed lennuki stabiilsuse ja ökonoomsuse suhtes.

Selle kontseptsiooni rakendamine võib aga kaasa tuua senisest kütusesäästlikumate masinate loomise, samuti lihtsustada tulevaste pikamaalennukite ruleerimist lennujaamades. Lisaks saavad piloodid teise seadme, mis reageerib muutuvatele lennutingimustele, näiteks tuuleiilidele. Tiibade kokkuklapitamise üks olulisemaid potentsiaalseid eeliseid on seotud ülehelikiirusega lennuga.

, ja nad tegelevad ka nn. kohev keha - segatiib. See on integreeritud disain ilma lennuki tiibade ja kere selge eraldamiseta. Sellel integratsioonil on tavapäraste õhusõidukite konstruktsioonide ees eelis, kuna kere kuju ise aitab tekitada tõstejõudu. Samal ajal vähendab see õhutakistust ja kaalu, mis tähendab, et uus disain tarbib vähem kütust ja vähendab seetõttu CO heitkoguseid.₂.

X-48B segatiivakujunduse renderdamine

Piirikihi söövitus

Neid testitakse ka alternatiivne mootori paigutus - tiiva kohal ja sabal, et saaks kasutada suurema läbimõõduga mootoreid. Konventsioonid, millel on turboventilaatormootorid või saba sisse ehitatud elektrimootorid, “neelamine”, nn “neelamine”, erinevad tavalahendustest. õhu piirkihtmis vähendab takistust. NASA teadlased on keskendunud aerodünaamilise takistuse osale ja töötavad idee (BLI) kallal. Nad tahavad seda kasutada samaaegselt kütusekulu, tegevuskulude ja õhusaaste vähendamiseks.

 Jim Heidmann, Glenni uurimiskeskuse täiustatud õhutransporditehnoloogia projektijuht, ütles meediaesitluse ajal.

Kui lennuk lendab, tekib kere ja tiibade ümber piirdekiht – aeglasemalt liikuv õhk, mis tekitab täiendavat aerodünaamilist takistust. Liikuva õhusõiduki ees see puudub täielikult – tekib laeva liikumisel läbi õhu ning auto tagaosas võib see olla kuni mitmekümne sentimeetri paksune. Tavalise konstruktsiooni puhul libiseb piirdekiht lihtsalt üle kere ja seguneb seejärel lennuki taga oleva õhuga. Olukord aga muutub, kui asetame mootorid mööda piirkihi teekonda näiteks lennuki otsa, otse kere kohale või taha. Seejärel siseneb aeglasema piirkihi õhk mootoritesse, kus see kiirendatakse ja suurel kiirusel välja aetakse. See ei mõjuta mootori võimsust. Eeliseks on see, et õhku kiirendades vähendame piirkihi poolt avaldatavat takistust.

Teadlased on ette valmistanud üle tosina lennukiprojekti, milles võiks sellist lahendust kasutada. Agentuur loodab, et vähemalt ühte neist kasutatakse katselennukites X, mida NASA soovib järgmise kümnendi jooksul kasutada arenenud lennutehnoloogia praktikas testimiseks.

Uute istmete nägemine lennukis

Kaksikvend räägib tõtt

Digitaalsed kaksikud on kõige kaasaegsem meetod seadmete hoolduskulude järsuks vähendamiseks. Nagu nimigi ütleb, loovad digitaalsed kaksikud füüsilistest ressurssidest virtuaalse koopia, kasutades selleks masinates või seadmetes teatud punktides kogutud andmeid – need on juba töötavate või projekteerimisel olevate seadmete digitaalne koopia. GE Aviation aitas hiljuti arendada maailma esimest digitaalset kaksikut. Šassii süsteem. Andurid on paigaldatud kohtadesse, kus tavaliselt esineb tõrkeid, pakkudes reaalajas andmeid, sealhulgas hüdraulilise rõhu ja piduri temperatuuri kohta. Seda kasutati šassii järelejäänud elutsükli diagnoosimiseks ja rikete varaseks tuvastamiseks.

Digitaalse kaksiksüsteemi jälgimisega saame pidevalt jälgida ressursside seisu ning saada varajasi hoiatusi, prognoose ja isegi tegevuskava, modelleerides “mis siis, kui” stsenaariume – seda kõike selleks, et ressursside saadavust pikendada. varustus aja jooksul. Ettevõtted, kes investeerivad digitaalsetesse kaksikutesse, näevad International Data Corporationi andmetel põhiprotsesside, sealhulgas hoolduse, tsükliaega 30 protsenti.  

Piloodi liitreaalsus

Viimaste aastate üks olulisemaid uuendusi on olnud arendus kuvarid ja andurid juhtlendurid. NASA ja Euroopa teadlased katsetavad seda, et aidata pilootidel probleeme ja ohte tuvastada ja ennetada. Näidik oli juba hävitaja piloodi kiivrisse paigaldatud F-35 Lockheed Martinning Thales ja Elbit Systems arendavad mudeleid kommertslennukite pilootidele, eriti väikestele lennukitele. Viimase firma SkyLens süsteem võetakse peagi kasutusele ATR lennukitel.

SkyLens firmalt Elbit Systems

Sünteetilisi ja rafineeritud materjale kasutatakse juba laialdaselt suuremates ärilennukites. nägemissüsteemid (SVS / EVS), mis võimaldab pilootidel maanduda halva nähtavuse tingimustes. Nad ühinevad üha enam kombineeritud nägemissüsteemid (CVS) eesmärk on tõsta pilootide teadlikkust olukordadest ja lennugraafikute usaldusväärsust. EVS-süsteem kasutab nähtavuse parandamiseks infrapunaandurit (IR) ja sellele pääseb tavaliselt juurde HUD-kuva () kaudu. Elbit Systemsil on omakorda kuus andurit, sealhulgas infrapuna- ja nähtav valgus. See laieneb pidevalt, et tuvastada erinevaid ohte, nagu vulkaaniline tuhk atmosfääris.

Puutetundlikud ekraanidjuba ärilennukite kokpittidesse paigaldatud, liiguvad need uue Boeing 777-X jaoks mõeldud Rockwell Collinsi ekraanidega lennukitele. Otsivad ka avioonikatootjad kõnetuvastuse spetsialistid järjekordse sammuna kabiini koormuse vähendamise suunas. Honeywell katsetab ajutegevuse jälgimine Et teha kindlaks, millal on piloodil liiga palju tööd teha või tema tähelepanu uitab kuhugi "pilvedesse" – potentsiaalselt ka kokpiti funktsioonide juhtimise võime kohta.

Kuid kokpiti tehnilised täiustused ei aita kuigi palju, kui piloodid on lihtsalt kurnatud. Boeingi tootearenduse asepresident Mike Sinnett ütles hiljuti Reutersile, et ennustab, et järgmise kahekümne aasta jooksul on vaja 41 600 töökohta. kommertslennukid. See tähendab, et vaja on rohkem kui XNUMX inimest. rohkem uusi piloote. Kust neid saada? Plaan selle probleemi lahendamiseks, vähemalt Boeingus, tehisintellekti rakendamine. Ettevõte on oma loomise plaanid juba avalikustanud kokpit ilma pilootideta. Sinnett aga usub, et need saavad tõeks alles 2040. aastal.

Kas aknaid pole?

Reisijatekabiinid on uuenduslik valdkond, kus toimub palju. Selles valdkonnas jagatakse isegi Oscareid - Crystal Cabin Awards, st. auhinnad leiutajatele ja disaineritele, kes loovad süsteeme, mille eesmärk on parandada nii reisijate kui ka meeskonna lennukite interjööri kvaliteeti. Siin premeeritakse kõike, mis elu lihtsamaks teeb, mugavust tõstab ja kokkuhoidu loob – alates pardakäimlast kuni käsipagasi kappideni.

Samal ajal teatab Emirates Airlinesi president Timothy Clark: akendeta lennukmis võib olla isegi kaks korda kergem kui olemasolevad konstruktsioonid, mis tähendab kiiremat, odavamat ja keskkonnasäästlikumat ehituses ja ekspluatatsioonis. Uue Boeing 777-300ER esimeses klassis on aknad juba vahetatud ekraanide vastu, mis tänu kaameratele ja fiiberoptilistele ühendustele suudavad näidata välisvaadet ilma palja silmaga nähtavate erinevusteta. Tundub, et majandus ei luba ehitada "klaasitud" lennukeid, millest paljud unistavad. Selle asemel on tõenäolisem, et seintel, laes või meie ees olevatel istmetel on väljaulatuvad osad.

Kajutikontseptsioon katusega, mis visualiseerib taevast

Eelmisel aastal alustas Boeing mobiilirakenduse vCabin testimist, mis võimaldab reisijatel reguleerida oma vahetus läheduses valgustuse taset, helistada stjuardessidele, tellida toitu ja isegi kontrollida, kas tualett on tühi. Vahepeal on telefone kohandatud sisekujundusega, nagu äritool Recaro CL6710, mis võimaldab mobiilirakendustel tooli edasi-tagasi kallutada.

Alates 2013. aastast on USA regulaatorid püüdnud tühistada mobiiltelefonide kasutamise keeldu lennukites, viidates sellele, et oht, et need segavad pardasidesüsteemi, on nüüd järjest väiksemad. Läbimurre selles vallas võimaldab lennu ajal kasutada mobiilirakendusi.

Samuti näeme progressiivset maapealse teeninduse automatiseerimist. Delta Airlines USA-s katsetab selle kasutamist biomeetria reisijate registreerimiseks. Mõned lennujaamad üle maailma juba katsetavad või katsetavad näotuvastustehnoloogiat, et sobitada passifotosid oma klientide fotodega identiteedikontrolli abil, mis väidetavalt suudab kontrollida kaks korda rohkem reisijaid tunnis. 2017. aasta juunis tegi JetBlue koostööd USA tolli- ja piirivalve (CBP) ning ülemaailmse IT-ettevõttega SITA, et testida programmi, mis kasutab biomeetriat ja näotuvastustehnoloogiat klientide kontrollimiseks pardaleminekul.

Mullu oktoobris prognoosis Rahvusvaheline Lennutranspordi Assotsiatsioon, et 2035. aastaks kahekordistub reisijate arv 7,2 miljardini. Seega on põhjust ja kelle jaoks uuenduste ja täiustuste kallal töötada.

Tuleviku lennundus:

BLI-süsteemi animatsioon: 

Piirkihi sissepääsu animatsioon | NASA Glenni uurimiskeskus