Inovacionet teknike në avion dhe më gjerë

Aviacioni po zhvillohet në drejtime të ndryshme. Aeroplanët rrisin rrezen e fluturimit, bëhen më ekonomikë, më aerodinamikë dhe përshpejtojnë më mirë. Ka përmirësime të kabinës, sediljet e pasagjerëve dhe vetë aeroportet.

Fluturimi zgjati shtatëmbëdhjetë orë pa pushim. Boeing 787-9 Dreamliner Linja ajrore australiane Qantas me më shumë se dyqind pasagjerë dhe gjashtëmbëdhjetë anëtarë të ekuipazhit në bord bëri një fluturim nga Perth, Australi për në Aeroportin Heathrow në Londër. Makina fluturoi pranë 14 498 km. Ishte fluturimi i dytë më i gjatë në botë menjëherë pas lidhjes së Qatar Airways nga Doha në Auckland, Zelanda e Re. Kjo rrugë e fundit konsiderohet 14 529 km, e cila është 31 km më e gjatë.

Ndërkohë, Singapore Airlines tashmë është në pritje të dorëzimit të një të reje. Airbus A350-900ULR (fluturim në distanca shumë të gjata) për të nisur një shërbim direkt nga Nju Jorku në Singapor. Gjatësia totale e itinerarit do të jetë më shumë se 15 mijë km. Versioni A350-900ULR është mjaft specifik - nuk ka një klasë ekonomike. Avioni ishte projektuar për 67 vende në seksionin e biznesit dhe 94 në seksionin e ekonomisë premium. Kjo ka kuptim. Në fund të fundit, kush mund të ulet pothuajse gjithë ditën i ngushtë në ndarjen më të lirë? Vetëm ndër të tjera Me fluturime kaq të gjata direkte në kabinat e pasagjerëve, gjithnjë e më shumë pajisje të reja po dizajnohen.

krahu pasiv

Ndërsa dizajnet e avionëve evoluan, aerodinamika e tyre pësoi ndryshime të vazhdueshme, por jo radikale. Kërko efikasiteti i përmirësuar i karburantit Ndryshimet e dizajnit tani mund të përshpejtohen, duke përfshirë krahë më të hollë, më fleksibël që ofrojnë rrjedhje natyrore laminare të ajrit dhe menaxhojnë në mënyrë aktive atë fluks ajri.

Qendra Kërkimore e Fluturimeve Armstrong të NASA-s në Kaliforni po punon për atë që e quan krahu aeroelastik pasiv (NGJALJE). Larry Hudson, kryeinxhinieri i testimit në Laboratorin e Ngarkesës Ajrore të Qendrës Armstrong, u tha mediave se kjo strukturë e përbërë është më e lehtë dhe më fleksibël se krahët tradicionalë. Avionët e ardhshëm komercialë do të jenë në gjendje ta përdorin atë për efikasitet maksimal të projektimit, kursim në peshë dhe ekonomi të karburantit. Gjatë testimit, ekspertët përdorin (FOSS), i cili përdor fibra optike të integruara me sipërfaqen e krahut, të cilat mund të japin të dhëna nga mijëra matje të sforcimeve dhe sforcimeve në ngarkesat e punës.

Kabinat e avionëve - projekt

Krahët më të hollë dhe më fleksibël reduktojnë zvarritjen dhe peshën, por kërkojnë zgjidhje të reja dizajni dhe trajtimi. eliminimi i dridhjeve. Metodat që po zhvillohen shoqërohen, në veçanti, me rregullimin pasiv, aeroelastik të strukturës duke përdorur kompozita të profilizuara ose prodhimin e aditivëve metalikë, si dhe me kontrollin aktiv të sipërfaqeve lëvizëse të krahëve për të reduktuar ngarkesat manovruese dhe shpërthyese dhe lagni dridhjet e krahëve. Për shembull, Universiteti i Nottingham, MB, po zhvillon strategji për kontrollin aktiv të timonëve të avionëve që mund të përmirësojnë aerodinamikën e avionit. Kjo bën të mundur uljen e rezistencës së ajrit me rreth 25%. Si rezultat, avioni do të fluturojë më pa probleme, duke rezultuar në konsum më të ulët të karburantit dhe emetime të COXNUMX.₂.

Gjeometri e ndryshueshme

NASA ka vënë në jetë me sukses një teknologji të re që lejon avionët të fluturojnë krahët e palosjes në kënde të ndryshme. Seria e fundit e fluturimeve, e kryer në Qendrën Kërkimore të Fluturimeve Armstrong, ishte pjesë e projektit Hapësirë ​​adaptive e krahëve - Surfaktant. Ai synon të arrijë një gamë të gjerë përfitimesh aerodinamike përmes përdorimit të një aliazhi inovativ të memories në formë të lehtë që do të lejojë krahët e jashtëm dhe sipërfaqet e tyre të kontrollit të palosen në këndet optimale gjatë fluturimit. Sistemet që përdorin këtë teknologji të re mund të peshojnë deri në 80% më pak se sistemet tradicionale. Kjo sipërmarrje është pjesë e projektit të NASA-s për Zgjidhjet e Aviacionit të Konverguar nën Administratën e Misioneve Kërkimore Aeronautike.

Dizajn inovativ i kabinës së avionit

Palosja e krahëve gjatë fluturimit është një risi e cila, megjithatë, po ndërmerrej tashmë në vitet 60 duke përdorur, ndër të tjera, avionin XB-70 Valkyrie. Problemi ishte se ai shoqërohej gjithmonë me praninë e motorëve konvencionalë të rëndë dhe të mëdhenj dhe sistemeve hidraulike, të cilat nuk ishin indiferente ndaj stabilitetit dhe ekonomisë së avionit.

Megjithatë, zbatimi i këtij koncepti mund të çojë në krijimin e makinerive më efikase ndaj karburantit se më parë, si dhe të thjeshtojë taksimin e avionëve të ardhshëm me distanca të gjata në aeroporte. Përveç kësaj, pilotët do të marrin një pajisje tjetër për t'iu përgjigjur kushteve të ndryshimit të fluturimit, si p.sh. Një nga përfitimet e mundshme më domethënëse të palosjes së krahëve ka të bëjë me fluturimin supersonik.

, dhe po punojnë edhe në të ashtuquajturat. trup me gëzof - krah i përzier. Ky është një dizajn i integruar pa një ndarje të qartë të krahëve dhe trupit të avionit. Ky integrim ka një avantazh ndaj modeleve konvencionale të avionëve, sepse vetë forma e trupit të trupit ndihmon në gjenerimin e ngritjes. Në të njëjtën kohë, ai redukton rezistencën e ajrit dhe peshën, që do të thotë se dizajni i ri konsumon më pak karburant dhe për këtë arsye redukton emetimet e CO.₂.

Paraqitja e dizajnit me krahë të përzier X-48B

Gravurë e shtresës kufitare

Ata gjithashtu testohen plan urbanistik alternativ - sipër krahut dhe në bisht, në mënyrë që të mund të përdoren motorë me diametër më të madh. Modelet me motorë turbofan ose motorë elektrikë të integruar në bisht, "gëlltitje", të ashtuquajturat "gëlltitje", largohen nga zgjidhjet konvencionale. shtresa kufitare e ajrite cila redukton zvarritjen. Shkencëtarët e NASA-s janë fokusuar në pjesën e tërheqjes aerodinamike dhe janë duke punuar në një ide të quajtur (BLI). Ata duan ta përdorin atë për të reduktuar konsumin e karburantit, kostot operative dhe ndotjen e ajrit në të njëjtën kohë.

 Jim Heidmann, Menaxheri i Projektit të Teknologjisë së Përparuar të Transportit Ajror të Qendrës Kërkimore Glenn, tha gjatë një prezantimi në media.

Kur një avion fluturon, një shtresë kufitare formohet rreth trupit të trupit dhe krahëve - ajri që lëviz më ngadalë, gjë që krijon tërheqje shtesë aerodinamike. Ai mungon plotësisht para një avioni në lëvizje - formohet kur anija lëviz nëpër ajër, dhe në pjesën e pasme të makinës mund të jetë deri në disa dhjetëra centimetra e trashë. Në një dizajn konvencional, shtresa kufitare thjesht rrëshqet mbi trup dhe më pas përzihet me ajrin pas avionit. Sidoqoftë, situata do të ndryshojë nëse i vendosim motorët përgjatë shtegut të shtresës kufitare, për shembull, në fund të avionit, drejtpërdrejt mbi ose pas trupit të avionit. Ajri më i ngadalshëm i shtresës kufitare hyn më pas në motorë, ku përshpejtohet dhe nxirret me shpejtësi të madhe. Kjo nuk ndikon në fuqinë e motorit. Avantazhi është se duke përshpejtuar ajrin, zvogëlojmë rezistencën e ushtruar nga shtresa kufitare.

Shkencëtarët kanë përgatitur më shumë se një duzinë projekte avionësh në të cilat mund të përdoret një zgjidhje e tillë. Agjencia shpreson që të paktën një prej tyre do të përdoret në avionin testues X, të cilin NASA dëshiron ta përdorë në dekadën e ardhshme për të testuar në praktikë teknologjinë e avancuar të aviacionit.

Duke parë vende të reja në një aeroplan

Vëllai binjak do të thotë të vërtetën

Binjakë dixhitalë është metoda më moderne për të ulur në mënyrë drastike koston e mirëmbajtjes së pajisjeve. Siç nënkupton edhe emri, binjakët dixhitalë krijojnë një kopje virtuale të burimeve fizike duke përdorur të dhëna të mbledhura në pika të caktuara në makina ose pajisje - ato janë një kopje dixhitale e pajisjeve që tashmë janë duke punuar ose duke u projektuar. GE Aviation kohët e fundit ndihmoi në zhvillimin e binjakut të parë dixhital në botë. Sistemi i shasisë. Sensorët instalohen në pikat ku zakonisht ndodhin dështime, duke ofruar të dhëna në kohë reale, duke përfshirë presionin hidraulik dhe temperaturën e frenimit. Kjo u përdor për të diagnostikuar ciklin e mbetur të jetës së shasisë dhe për të identifikuar dështimet herët.

Duke monitoruar sistemin binjak dixhital, ne mund të monitorojmë vazhdimisht statusin e burimeve dhe të marrim paralajmërime të hershme, parashikime, madje edhe një plan veprimi, duke modeluar skenarët "po sikur" - të gjitha në mënyrë që të zgjerojmë disponueshmërinë e burimeve. pajisje me kalimin e kohës. Kompanitë që investojnë në binjakët dixhitalë do të shohin një reduktim prej 30 për qind në kohët e ciklit për proceset kryesore, duke përfshirë mirëmbajtjen, sipas International Data Corporation.  

Realiteti i shtuar për pilotin

Një nga risitë më të rëndësishme në vitet e fundit ka qenë zhvillimi ekranet dhe sensorët pilotët kryesorë. NASA dhe shkencëtarët evropianë po eksperimentojnë me këtë në një përpjekje për të ndihmuar pilotët të zbulojnë dhe parandalojnë problemet dhe kërcënimet. Ekrani ishte instaluar tashmë në helmetën e pilotit luftarak F-35 Lockheed Martindhe Thales dhe Elbit Systems po zhvillojnë modele për pilotët e avionëve komercialë, veçanërisht avionët e vegjël. Sistemi SkyLens i kësaj kompanie të fundit do të përdoret së shpejti në avionët ATR.

SkyLens nga Elbit Systems

Sintetike dhe të rafinuara tashmë përdoren gjerësisht në avionët më të mëdhenj të biznesit. sistemet e vizionit (SVS / EVS), i cili lejon pilotët të ulen në kushte shikueshmërie të dobët. Ata bashkohen gjithnjë e më shumë në sistemet e kombinuara të shikimit (CVS) synonte rritjen e ndërgjegjësimit të pilotëve për situatat dhe besueshmërinë e orareve të fluturimit. Sistemi EVS përdor një sensor infra të kuqe (IR) për të përmirësuar dukshmërinë dhe zakonisht aksesohet përmes ekranit HUD (). Elbit Systems, nga ana tjetër, ka gjashtë sensorë, duke përfshirë dritën infra të kuqe dhe të dukshme. Ai po zgjerohet vazhdimisht për të zbuluar kërcënime të ndryshme si hiri vullkanik në atmosferë.

Ekranet me prekjetë instaluara tashmë në kabinat e avionëve të biznesit, ata po lëvizin drejt avionëve me ekranet Rockwell Collins për Boeing 777-X të ri. Prodhuesit e avionikës po kërkojnë gjithashtu specialistë të njohjes së të folurit si një hap tjetër drejt uljes së ngarkesës në kabinë. Honeywell po eksperimenton me monitorimi i aktivitetit të trurit Për të përcaktuar kur piloti ka shumë punë për të bërë ose vëmendja e tij endet diku "në re" - potencialisht edhe në lidhje me aftësinë për të kontrolluar funksionet e kabinës.

Megjithatë, përmirësimet teknike në kabinë nuk do të ndihmojnë shumë kur pilotët janë thjesht të rraskapitur. Mike Sinnett, nënkryetari i zhvillimit të produktit të Boeing, i tha kohët e fundit Reuters se ai parashikon "41 vende pune do të nevojiten gjatë njëzet viteve të ardhshme". avion reaktiv komercial. Kjo do të thotë se do të kërkohen më shumë se 600 njerëz. më shumë pilotë të rinj. Ku t'i merrni ato? Një plan për të zgjidhur këtë problem, të paktën në Boeing, aplikimi i inteligjencës artificiale. Kompania tashmë ka zbuluar planet për krijimin e saj kabinë pa pilotë. Megjithatë, Sinnett beson se ato ndoshta nuk do të bëhen realitet deri në vitin 2040.

Nuk ka dritare?

Kabinat e pasagjerëve janë një zonë inovacioni ku po ndodh shumë. Madje çmimet Oscar jepen në këtë fushë - Çmimet Crystal Cabin, d.m.th. çmime për shpikësit dhe projektuesit që krijojnë sisteme që synojnë përmirësimin e cilësisë së ambienteve të brendshme të avionëve si për pasagjerët ashtu edhe për ekuipazhin. Gjithçka që e bën jetën më të lehtë, rrit rehatinë dhe krijon kursime shpërblehet këtu - nga tualeti në bord deri te dollapët për bagazhet e dorës.

Ndërkohë, Timothy Clark, President i Emirates Airlines, njofton: avion pa dritaree cila mund të jetë edhe dy herë më e lehtë se strukturat ekzistuese, që do të thotë më e shpejtë, më e lirë dhe më miqësore me mjedisin në ndërtim dhe funksionim. Në klasën e parë të Boeing 777-300ER të ri, dritaret tashmë janë zëvendësuar me ekrane që, falë kamerave dhe lidhjeve me fibra optike, mund të shfaqin pamjen e jashtme pa dallime të dukshme me sy të lirë. Duket se ekonomia nuk do të lejojë ndërtimin e avionëve “me xham”, që shumëkush e ëndërron. Në vend të kësaj, ne kemi më shumë gjasa të kemi projeksione në muret, tavanin ose sediljet para nesh.

Koncepti i kabinës me një çati që vizualizon qiellin

Vitin e kaluar, Boeing filloi testimin e aplikacionit celular vCabin, i cili lejon pasagjerët të rregullojnë nivelet e ndriçimit në afërsi të tyre, të telefonojnë stjuardesat, të porosisin ushqim dhe madje të kontrollojnë nëse tualeti është bosh. Ndërkohë, telefonat janë përshtatur me pajisje të brendshme të tilla si karrigia e biznesit Recaro CL6710, e krijuar për të lejuar aplikacionet celulare të anojnë karrigen përpara dhe mbrapa.

Që nga viti 2013, rregullatorët amerikanë janë përpjekur të heqin ndalimin e përdorimit të telefonave celularë në avion, duke vënë në dukje se rreziku i ndërhyrjes së tyre në sistemin e komunikimit në bord është tani gjithnjë e më i ulët. Një përparim në këtë fushë do të lejojë përdorimin e aplikacioneve celularë gjatë fluturimit.

Ne po shohim gjithashtu automatizim progresiv të trajtimit në tokë. Delta Airlines në SHBA po eksperimenton me përdorimin e biometrike për regjistrimin e pasagjerëve. Disa aeroporte në mbarë botën tashmë po testojnë ose testojnë teknologjinë e njohjes së fytyrës për të përputhur fotografitë e pasaportës me ato të klientëve të tyre përmes verifikimit të identitetit, i cili thuhet se mund të kontrollojë dy herë më shumë udhëtarë në orë. Në qershor 2017, JetBlue bashkëpunoi me Doganat dhe Mbrojtjen e Kufijve të SHBA (CBP) dhe kompaninë globale të IT SITA për të testuar një program që përdor teknologjinë biometrike dhe të njohjes së fytyrës për të kontrolluar klientët pas hipjes.

Tetorin e kaluar, Shoqata Ndërkombëtare e Transportit Ajror parashikoi se deri në vitin 2035 numri i udhëtarëve do të dyfishohej në 7,2 miliardë. Pra, ka pse dhe për kë të punohet në inovacione dhe përmirësime.

Aviacioni i së ardhmes:

Animimi i sistemit BLI: 

Animacioni i hyrjes së shtresës kufitare | Qendra Kërkimore Glenn e NASA-s