Tekniske innovationer inden for fly og mere

Luftfarten udvikler sig i forskellige retninger. Fly øger deres flyverækkevidde, bliver mere økonomiske, mere aerodynamiske og accelererer bedre. Der er kabineforbedringer, passagersæder og selve lufthavnene.

Flyveturen varede sytten timer uden pause. Boeing 787-9 Dreamliner Det australske flyselskab Qantas med mere end to hundrede passagerer og seksten besætningsmedlemmer om bord foretog en flyvning fra Perth, Australien til Heathrow Lufthavn i London. Bilen fløj forbi 14 498 km. Det var verdens næstlængste flyvning lige efter Qatar Airways' forbindelse fra Doha til Auckland, New Zealand. Denne sidste rute overvejes 14 529 km, som er 31 km længere.

I mellemtiden venter Singapore Airlines allerede på levering af en ny. Airbus A350-900ULR (meget langdistanceflyvning) for at starte en direkte rute fra New York til Singapore. Rutens samlede længde bliver mere end 15 tusinde km. A350-900ULR-versionen er ret specifik – den har ikke en økonomiklasse. Flyet var designet til 67 sæder i business sektionen og 94 i premium economy sektionen. Det giver mening. Når alt kommer til alt, hvem kan sidde næsten hele dagen trangt i den billigste kupé? Blot blandt andre Med så lange direkte flyvninger i passagerkahytter bliver flere og flere nye faciliteter designet.

passiv fløj

Efterhånden som flydesign udviklede sig, undergik deres aerodynamik konstante, men ikke radikale, ændringer. Søg forbedret brændstofeffektivitet Designændringer kan nu accelereres, herunder tyndere, mere fleksible vinger, der giver naturlig laminær luftstrøm og aktivt styrer denne luftstrøm.

NASAs Armstrong Flight Research Center i Californien arbejder på, hvad det kalder passiv aeroelastisk vinge (FOLDØST). Larry Hudson, cheftestingeniør ved Armstrong Centers Air Load Laboratory, fortalte medierne, at denne sammensatte struktur er lettere og mere fleksibel end traditionelle vinger. Fremtidige kommercielle fly vil være i stand til at bruge det til maksimal designeffektivitet, vægtbesparelser og brændstoføkonomi. Under test bruger eksperter (FOSS), som bruger optiske fibre integreret med overfladen af ​​vingen, som kan levere data fra tusindvis af målinger af belastninger og belastninger ved arbejdsbelastninger.

Flykabiner - projekt

Tyndere og mere fleksible vinger reducerer modstand og vægt, men kræver nyt design og håndteringsløsninger. eliminering af vibrationer. Metoderne, der udvikles, er især forbundet med passiv, aeroelastisk justering af strukturen ved hjælp af profilerede kompositter eller fremstilling af metaladditiver, samt med aktiv kontrol af vingernes bevægelige overflader for at reducere manøvrerings- og eksplosive belastninger og dæmpe vingevibrationer. For eksempel er University of Nottingham, Storbritannien, ved at udvikle strategier til aktiv kontrol af flyror, der kan forbedre flyets aerodynamik. Dette gør det muligt at reducere luftmodstanden med omkring 25%. Som følge heraf vil flyet flyve mere jævnt, hvilket resulterer i lavere brændstofforbrug og COXNUMX-udledning.₂.

Udskiftelig geometri

NASA har med succes implementeret en ny teknologi, der gør det muligt for fly at flyve folde vinger i forskellige vinkler. Den sidste serie af flyvninger, udført på Armstrong Flight Research Center, var en del af projektet Adaptivt vingefang — Overfladeaktive. Det sigter mod at opnå en bred vifte af aerodynamiske fordele gennem brugen af ​​en innovativ letvægts formhukommelseslegering, der vil tillade de ydre vinger og deres kontroloverflader at foldes i optimale vinkler under flyvning. Systemer, der bruger denne nye teknologi, kan veje op til 80 % mindre end traditionelle systemer. Dette projekt er en del af NASAs Converged Aviation Solutions-projekt under Aeronautical Research Missions Authority.

Innovativt flykabinedesign

Foldning af vinger under flyvning er en nyskabelse, som dog allerede blev iværksat i 60'erne med blandt andet XB-70 Valkyrie-flyene. Problemet var, at det altid var forbundet med tilstedeværelsen af ​​tunge og store konventionelle motorer og hydrauliske systemer, som ikke var ligeglade med flyets stabilitet og økonomi.

Implementeringen af ​​dette koncept kan dog føre til skabelsen af ​​mere brændstofeffektive maskiner end tidligere, samt forenkle taxingen af ​​fremtidige langdistancefly i lufthavne. Derudover vil piloter modtage en anden enhed til at reagere på skiftende flyveforhold, såsom vindstød. En af de væsentligste potentielle fordele ved vingefoldning har at gøre med supersonisk flyvning.

, og de arbejder også på den såkaldte. fluffy krop - blandet fløj. Dette er et integreret design uden en klar adskillelse af flyets vinger og skrog. Denne integration har en fordel i forhold til konventionelle flydesign, fordi formen på selve skroget hjælper med at generere løft. Samtidig reducerer det luftmodstanden og vægten, hvilket betyder, at det nye design bruger mindre brændstof og derfor reducerer CO-udledningen.₂.

Gengivelse af X-48B mixed-wing design

Grænselagsætsning

De er også testet alternativ motorlayout - over vingen og på halen, så der kan anvendes motorer med større diameter. Design med turbofanmotorer eller elektriske motorer indbygget i halen, "synkning", den såkaldte "slugning", afviger fra konventionelle løsninger. luftgrænselaghvilket reducerer luftmodstanden. NASA-forskere har fokuseret på den aerodynamiske træk-del og arbejder på en idé kaldet (BLI). De vil bruge det til at reducere brændstofforbrug, driftsomkostninger og luftforurening på samme tid.

 Jim Heidmann, Glenn Research Center Advanced Air Transportation Technology Project Manager, sagde under en mediepræsentation.

Når et fly flyver, dannes der et grænselag omkring skroget og vingerne - langsommere bevægende luft, hvilket skaber yderligere aerodynamisk modstand. Det er helt fraværende foran et fly i bevægelse - det dannes, når skibet bevæger sig gennem luften, og bag i bilen kan det være op til flere titusinder centimeter tykt. I et konventionelt design glider grænselaget simpelthen hen over skroget og blandes derefter med luften bag flyet. Situationen vil dog ændre sig, hvis vi placerer motorerne langs grænselagets vej, for eksempel for enden af ​​flyet, direkte over eller bag flykroppen. Det langsommere grænselagsluft kommer så ind i motorerne, hvor den accelereres og udstødes med høj hastighed. Dette påvirker ikke motoreffekten. Fordelen er, at vi ved at accelerere luften reducerer den modstand, som grænselaget udøver.

Forskere har forberedt mere end et dusin flyprojekter, hvor en sådan løsning kunne bruges. Agenturet håber, at mindst et af dem vil blive brugt i X-testflyet, som NASA ønsker at bruge i det næste årti til at teste avanceret luftfartsteknologi i praksis.

Ser nye sæder på et fly

Tvillingbror vil fortælle sandheden

Digitale tvillinger er den mest moderne metode til dramatisk at reducere omkostningerne til vedligeholdelse af udstyr. Som navnet antyder, skaber digitale tvillinger en virtuel kopi af fysiske ressourcer ved hjælp af data indsamlet på bestemte punkter i maskiner eller enheder - de er en digital kopi af udstyr, der allerede fungerer eller er ved at blive designet. GE Aviation var for nylig med til at udvikle verdens første digitale tvilling. Chassis system. Sensorer er installeret på steder, hvor der typisk opstår fejl, hvilket giver realtidsdata, herunder for hydraulisk tryk og bremsetemperatur. Dette blev brugt til at diagnosticere den resterende livscyklus af chassiset og identificere fejl tidligt.

Ved at overvåge det digitale tvillingsystem kan vi konstant overvåge ressourcernes status og modtage tidlige advarsler, prognoser og endda en handlingsplan, der modellerer "hvad nu hvis"-scenarier - alt sammen for at udvide tilgængeligheden af ​​ressourcer. udstyr over tid. Virksomheder, der investerer i digitale tvillinger, vil se en reduktion på 30 procent i cyklustider for nøgleprocesser, herunder vedligeholdelse, ifølge International Data Corporation.  

Augmented reality for piloten

En af de vigtigste innovationer i de senere år har været udviklingen displays og sensorer ledende piloter. NASA og europæiske videnskabsmænd eksperimenterer med dette i et forsøg på at hjælpe piloter med at opdage og forhindre problemer og trusler. Displayet var allerede installeret i jagerpilotens hjelm F-35 Lockheed Martinog Thales og Elbit Systems udvikler modeller til kommercielle flypiloter, især små fly. Sidstnævnte selskabs SkyLens-system vil snart blive brugt på ATR-fly.

SkyLens fra Elbit Systems

Syntetisk og raffineret er allerede meget brugt i større business jetfly. vision systemer (SVS / EVS), som gør det muligt for piloter at lande under forhold med dårlig sigtbarhed. De smelter i stigende grad ind i kombinerede synssystemer (CVS) rettet mod at øge piloternes bevidsthed om situationer og pålideligheden af ​​flyveplaner. EVS-systemet bruger en infrarød (IR) sensor til at forbedre synlighed og er normalt tilgængelig via HUD-skærmen (). Elbit Systems har til gengæld seks sensorer, inklusive infrarødt og synligt lys. Det udvides konstant for at opdage forskellige trusler såsom vulkansk aske i atmosfæren.

Berøringsskærmeallerede installeret i business jet-cockpits, flytter de til fly med Rockwell Collins-skærme til den nye Boeing 777-X. Avionics-producenter er også på udkig talegenkendelsesspecialister som endnu et skridt i retning af at reducere belastningen på førerhuset. Honeywell eksperimenterer med overvågning af hjerneaktivitet At afgøre, hvornår piloten har for meget arbejde at lave, eller hans opmærksomhed vandrer et sted "i skyerne" – potentielt også om evnen til at styre cockpitfunktioner.

De tekniske forbedringer i cockpittet hjælper dog lidt, når piloterne simpelthen er udmattede. Mike Sinnett, Boeings vicepræsident for produktudvikling, fortalte for nylig til Reuters, at han forudser, at "41 job vil være nødvendige i løbet af de næste tyve år." kommercielle jetfly. Det betyder, at der kræves mere end 600 personer. flere nye piloter. Hvor kan man få dem? En plan for at løse dette problem, i det mindste i Boeing, anvendelse af kunstig intelligens. Virksomheden har allerede afsløret planer for dets oprettelse cockpit uden piloter. Sinnett mener dog, at de sandsynligvis først bliver en realitet i 2040.

Ingen vinduer?

Passagerkahytter er et innovationsområde, hvor der sker meget. Der uddeles endda Oscar på dette område - Crystal Cabin Awards, dvs. priser til opfindere og designere, der skaber systemer, der sigter mod at forbedre kvaliteten af ​​flyinteriør for både passagerer og besætning. Alt, hvad der gør livet lettere, øger komforten og skaber besparelser, belønnes her – lige fra toilettet ombord til skabene til håndbagage.

I mellemtiden meddeler Timothy Clark, præsident for Emirates Airlines: fly uden vinduersom endda kan være dobbelt så lette som eksisterende konstruktioner, hvilket betyder hurtigere, billigere og mere miljøvenlig i konstruktion og drift. I den første klasse af den nye Boeing 777-300ER er vinduerne allerede blevet udskiftet med skærme, der takket være kameraer og fiberoptiske forbindelser kan vise udefrakommende udsigter uden synlige forskelle med det blotte øje. Det ser ud til, at økonomien ikke vil tillade konstruktion af "glaserede" fly, som mange drømmer om. I stedet er der større sandsynlighed for, at vi har fremspring på væggene, loftet eller sæderne foran os.

Kabinekoncept med tag, der visualiserer himlen

Sidste år begyndte Boeing at teste vCabin-mobilappen, som giver passagerer mulighed for at justere belysningsniveauer i deres umiddelbare nærhed, ringe til stewardesser, bestille mad og endda tjekke, om toilettet er tomt. I mellemtiden er telefonerne blevet tilpasset til indvendig indretning såsom Recaro CL6710 business stolen, designet til at tillade mobile apps at vippe stolen frem og tilbage.

Siden 2013 har amerikanske tilsynsmyndigheder forsøgt at ophæve forbuddet mod brug af mobiltelefoner på fly og påpeget, at risikoen for, at de forstyrrer kommunikationssystemet ombord nu er lavere og lavere. Et gennembrud på dette område vil tillade brugen af ​​mobile applikationer under flyvningen.

Vi ser også progressiv ground handling automation. Delta Airlines i USA eksperimenterer med brugen af biometri til passagerregistrering. Nogle lufthavne rundt om i verden tester eller tester allerede ansigtsgenkendelsesteknologi for at matche pasfotos med deres kunders gennem identitetsbekræftelse, som siges at være i stand til at tjekke dobbelt så mange rejsende i timen. I juni 2017 samarbejdede JetBlue med US Customs and Border Protection (CBP) og den globale it-virksomhed SITA for at teste et program, der bruger biometri og ansigtsgenkendelsesteknologi til at screene kunder ved boarding.

I oktober sidste år forudsagde International Air Transport Association, at i 2035 ville antallet af rejsende fordobles til 7,2 milliarder. Så der er hvorfor og for hvem man skal arbejde med innovationer og forbedringer.

Fremtidens luftfart:

Animation af BLI-systemet: 

Grænselag indgangsanimation | NASA Glenn Research Center