Mga teknikal nga inobasyon sa ayroplano ug sa unahan

Ang abyasyon nag-uswag sa lainlaing direksyon. Ang mga ayroplano nagdugang sa ilang gilay-on sa paglupad, nahimong mas ekonomikanhon, mas aerodynamic ug mas paspas. Adunay mga pagpaayo sa cabin, mga lingkoranan sa pasahero ug ang mga tugpahanan mismo.

Ang paglupad milungtad og napulog pito ka oras nga walay pahulay. Boeing 787-9 Dreamliner Ang Australian airline Qantas nga adunay kapin sa duha ka gatos ka mga pasahero ug XNUMX ka tripulante nga sakay milupad gikan sa Perth, Australia paingon sa Heathrow Airport sa London. Milupad ang sakyanan 14 498 km. Kini ang ikaduhang pinakataas nga paglupad sa kalibutan pagkahuman sa koneksyon sa Qatar Airways gikan sa Doha paingon sa Auckland, New Zealand. Kining kataposang ruta gikonsiderar 14 529 km, nga 31 km ang gitas-on.

Samtang, ang Singapore Airlines naghulat na alang sa pagpadala sa usa ka bag-o. Airbus A350-900ULR (taas kaayo nga distansya nga paglupad) aron magsugod sa usa ka direkta nga serbisyo gikan sa New York hangtod sa Singapore. Ang kinatibuk-ang gitas-on sa rota mahimong labaw pa sa 15 ka libo ka km. Ang A350-900ULR nga bersyon medyo espesipiko - wala kini klase sa ekonomiya. Ang ayroplano gidisenyo alang sa 67 ka lingkoranan sa business section ug 94 sa premium economy section. Makataronganon kini. Hinoon, kinsay makalingkod halos tibuok adlaw nga hagip-ot sa pinakabarato nga compartment? Taliwala sa uban Sa ingon ka taas nga direkta nga mga pagbiyahe sa mga kabin sa mga pasahero, labi pa nga mga bag-ong pasilidad ang gidesinyo.

passive pako

Samtang nag-uswag ang mga disenyo sa ayroplano, ang ilang aerodynamics miagi kanunay, bisan dili radikal, mga pagbag-o. Pangitaa mas maayo nga fuel efficiency Ang mga pagbag-o sa disenyo mahimo nang mapadali, lakip ang mas nipis, mas flexible nga mga pako nga naghatag natural nga laminar airflow ug aktibong nagdumala sa airflow.

Ang Armstrong Flight Research Center sa NASA sa California nagtrabaho sa kung unsa ang tawag niini passive aeroelastic nga pako (STALEMATE). Si Larry Hudson, chief test engineer sa Armstrong Center's Air Load Laboratory, misulti sa media nga kini nga composite structure mas gaan ug mas flexible kay sa tradisyonal nga mga pako. Ang umaabot nga komersyal nga ayroplano mahimo’g magamit kini alang sa labing taas nga kahusayan sa disenyo, pagtipig sa gibug-aton ug ekonomiya sa gasolina. Atol sa pagsulay, gigamit sa mga eksperto (FOSS), nga naggamit sa mga optical fiber nga gisagol sa nawong sa pako, nga makahatag mga datos gikan sa libu-libo nga pagsukod sa mga strain ug stress sa mga workloads.

Mga cabin sa ayroplano - proyekto

Ang nipis ug mas flexible nga mga pako makapakunhod sa drag ug gibug-aton, apan nagkinahanglan og bag-ong disenyo ug mga solusyon sa pagdumala. pagwagtang sa vibration. Ang mga pamaagi nga gipalambo nalangkit, sa partikular, sa passive, aeroelastic adjustment sa istruktura gamit ang profiled composites o ang paghimo sa metal additives, ingon man usab sa aktibong pagkontrol sa mga naglihok nga ibabaw sa mga pako aron makunhuran ang pagmaniobra ug explosive load ug pagpahinay sa mga vibrations sa pako. Pananglitan, ang Unibersidad sa Nottingham, UK, nagpalambo sa aktibong mga estratehiya sa pagkontrol alang sa mga timon sa ayroplano nga makapauswag sa aerodynamics sa ayroplano. Kini nagpaposible sa pagpakunhod sa resistensya sa hangin sa mga 25%. Ingon nga resulta, ang ayroplano molupad nga mas hapsay, nga moresulta sa ubos nga fuel consumption ug COXNUMX emissions.₂.

Mausab nga geometry

Ang NASA malampuson nga nagpraktis sa usa ka bag-ong teknolohiya nga nagtugot sa ayroplano nga makalupad pagpilo sa mga pako sa lain-laing anggulo. Ang pinakabag-o nga serye sa mga flight, nga gipahigayon sa Armstrong Flight Research Center, kabahin sa proyekto Adaptive wing span - PAV. Tumong niini nga makab-ot ang usa ka halapad nga mga benepisyo sa aerodynamic pinaagi sa paggamit sa usa ka bag-o nga gaan nga porma sa panumduman nga haluang metal nga magtugot sa mga pako sa gawas ug sa ilang mga kontrol nga ibabaw nga mapilo sa labing maayo nga mga anggulo sa panahon sa paglupad. Ang mga sistema nga naggamit niining bag-ong teknolohiya mahimong motimbang hangtod sa 80% nga mas ubos kaysa tradisyonal nga mga sistema. Kini nga negosyo kabahin sa proyekto sa Converged Aviation Solutions sa NASA ubos sa Aeronautical Research Missions Authority.

Bag-ong disenyo sa cabin sa ayroplano

Ang pagpilo sa mga pako sa paglupad usa ka kabag-ohan nga, bisan pa, gihimo na kaniadtong 60 gamit, ug uban pa, ang XB-70 Valkyrie nga ayroplano. Ang problema mao nga kini kanunay nga nalangkit sa presensya sa bug-at ug dako nga conventional nga mga makina ug hydraulic nga mga sistema, nga walay pagtagad sa kalig-on ug ekonomiya sa eroplano.

Bisan pa, ang pagpatuman niini nga konsepto mahimong mosangpot sa pagmugna og mas episyente nga gasolina nga mga makina kay sa kaniadto, ingon man pagpayano sa pag-taxi sa umaabot nga mga long-haul nga eroplano sa mga tugpahanan. Dugang pa, ang mga piloto makadawat og laing himan aron sa pagtubag sa pagbag-o sa mga kondisyon sa paglupad, sama sa paghuros sa hangin. Usa sa labing hinungdanon nga potensyal nga benepisyo sa pagpilo sa pako adunay kalabotan sa supersonic nga paglupad.

, ug sila usab nagtrabaho sa gitawag nga. humok nga lawas - nagkasagol nga pako. Kini usa ka integrated nga disenyo nga walay klaro nga pagbulag sa mga pako ug fuselage sa ayroplano. Kini nga panagsama adunay bentaha kaysa naandan nga mga disenyo sa ayroplano tungod kay ang porma sa fuselage mismo makatabang sa pagmugna og pagtaas. Sa samang higayon, gipamenos niini ang pagsukol sa hangin ug gibug-aton, nga nagpasabot nga ang bag-ong disenyo mokonsumo og gamay nga sugnod ug busa mamenosan ang CO emissions.₂.

Paghubad sa X-48B nga sinagol nga pakpak nga disenyo

Boundary layer etching

Gisulayan usab sila alternatibo nga layout sa makina – sa ibabaw sa pako ug sa ikog, aron ang mas dako nga diametro nga mga motor mahimong magamit. Ang mga disenyo nga adunay mga makina nga turbofan o mga de-koryenteng motor nga gitukod sa ikog, nga gitawag nga "paglamoy", mibiya gikan sa naandan nga mga solusyon. layer sa utlanan sa hanginnga makapamenos sa drag. Ang mga siyentipiko sa NASA nagpunting sa bahin sa aerodynamic drag ug nagtrabaho sa usa ka ideya nga gitawag (BLI). Gusto nila nga gamiton kini aron makunhuran ang konsumo sa gasolina, gasto sa operasyon ug polusyon sa hangin sa parehas nga oras.

 miingon si Jim Heidmann, manager sa Glenn Research Center's Advanced Air Transport Technologies Project, atol sa usa ka presentasyon sa media.

Kung ang usa ka ayroplano molupad, usa ka boundary layer ang maporma sa palibot sa fuselage ug mga pako - mas hinay nga paglihok sa hangin, nga nagmugna og dugang nga aerodynamic drag. Kini hingpit nga wala sa atubangan sa usa ka naglihok nga ayroplano - kini naporma sa diha nga ang barko naglihok sa hangin, ug sa likod sa sakyanan kini mahimong ngadto sa pipila ka napulo ka sentimetro ang gibag-on. Sa usa ka naandan nga disenyo, ang lut-od sa utlanan mo-slide lang ibabaw sa fuselage ug dayon mosagol sa hangin sa luyo sa ayroplano. Bisan pa, mabag-o ang kahimtang kung ibutang naton ang mga makina sa agianan sa layer sa utlanan, pananglitan, sa katapusan sa ayroplano, direkta sa ibabaw o luyo sa fuselage. Ang mas hinay nga boundary layer nga hangin mosulod dayon sa mga makina, diin kini gipaspasan ug gipapahawa sa taas nga tulin. Dili kini makaapekto sa gahum sa makina. Ang bentaha mao nga pinaagi sa pagpadali sa hangin, atong makunhuran ang pagsukol nga gihimo sa boundary layer.

Ang mga siyentipiko nag-andam ug kapin sa usa ka dosena nga mga proyekto sa ayroplano diin ang maong solusyon mahimong magamit. Ang ahensya naglaum nga labing menos usa niini ang magamit sa X test aircraft, nga gusto sa NASA nga gamiton sa sunod nga dekada aron sulayan ang advanced aviation technology sa praktis.

Nakakita ug bag-ong mga lingkoranan sa ayroplano

Ang kaluha nga igsoon mosulti sa tinuod

Digital nga kaluha mao ang pinakabag-o nga pamaagi aron makunhuran ang gasto sa pagmentinar sa kagamitan. Sama sa gipasabot sa ngalan, ang digital twins naghimo ug usa ka virtual nga kopya sa pisikal nga mga kahinguhaan gamit ang datos nga nakolekta sa pipila ka mga punto sa mga makina o mga himan - kini usa ka digital nga kopya sa mga ekipo nga nagtrabaho na o gidesinyo. Ang GE Aviation bag-o lang nakatabang sa pagpalambo sa unang digital twin sa kalibutan. Sistema sa chassis. Gi-install ang mga sensor sa mga punto diin kasagarang mahitabo ang mga kapakyasan, nga naghatag og real-time nga datos, lakip ang hydraulic pressure ug temperatura sa preno. Gigamit kini aron mahibal-an ang nahabilin nga siklo sa kinabuhi sa chassis ug mahibal-an ang mga kapakyasan sa sayo.

Pinaagi sa pag-monitor sa digital twin system, kanunay namong mamonitor ang kahimtang sa mga kahinguhaan ug makadawat og sayo nga mga pasidaan, mga panagna, ug bisan usa ka plano sa aksyon, nga nagmodelo sa "unsa kaha" nga mga senaryo - ang tanan aron mapalapdan ang pagkaanaa sa mga kapanguhaan. kagamitan sa paglabay sa panahon. Ang mga kompanya nga namuhunan sa digital twins makakita sa usa ka 30 porsyento nga pagkunhod sa mga oras sa siklo alang sa mga hinungdan nga proseso, lakip ang pagmentinar, sumala sa International Data Corporation.  

Augmented reality para sa piloto

Usa sa labing hinungdanon nga mga inobasyon sa bag-ohay nga mga tuig mao ang pag-uswag mga display ug mga sensor nanguna nga mga piloto. Ang NASA ug European nga mga siyentipiko nag-eksperimento niini sa pagsulay sa pagtabang sa mga piloto sa pag-ila ug pagpugong sa mga problema ug mga hulga. Ang display na-install na sa helmet sa fighter pilot F-35 Lockheed Martinug Thales ug Elbit Systems nagpalambo og mga modelo alang sa komersyal nga mga piloto sa ayroplano, labi na ang gagmay nga ayroplano. Ang sistema sa SkyLens sa ulahi nga kompanya magamit sa dili madugay sa ATR nga ayroplano.

SkyLens pinaagi sa Elbit Systems

Ang sintetiko ug dalisay kaylap na nga gigamit sa mas dagkong mga jet sa negosyo. mga sistema sa panan-aw (SVS / EVS), nga nagtugot sa mga piloto sa pagtugpa sa dili maayo nga mga kondisyon sa panan-aw. Nagkadaghan sila naghiusa hiniusa nga mga sistema sa panan-aw (CVS) nga gitumong sa pagdugang sa kahibalo sa mga piloto sa mga sitwasyon ug ang pagkakasaligan sa mga iskedyul sa paglupad. Ang EVS system naggamit ug infrared (IR) sensor aron mapalambo ang visibility ug kasagarang ma-access pinaagi sa HUD display (). Ang Elbit Systems, sa baylo, adunay unom ka mga sensor, lakip ang infrared ug makita nga kahayag. Kanunay kini nga nagkalapad aron makit-an ang lainlaing mga hulga sama sa abo sa bulkan sa atmospera.

Mga touch screenna-install na sa mga business jet cockpits, sila mobalhin sa eroplano nga adunay Rockwell Collins nga mga display alang sa bag-ong Boeing 777-X. Ang mga tiggama sa avionics nangita usab mga espesyalista sa pag-ila sa sinultihan isip laing lakang padulong sa pagkunhod sa karga sa taksi. Nag-eksperimento si Honeywell pagmonitor sa kalihokan sa utok Aron mahibal-an kung kanus-a ang piloto adunay daghang trabaho nga buhaton o ang iyang atensyon naglatagaw sa usa ka lugar "sa mga panganod" - mahimo usab bahin sa abilidad sa pagkontrol sa mga gimbuhaton sa sabungan.

Bisan pa, ang mga teknikal nga pag-uswag sa sabungan dili kaayo makatabang kung ang mga piloto gikapoy na. Si Mike Sinnett, bise presidente sa pag-uswag sa produkto sa Boeing, bag-o lang misulti sa Reuters nga iyang gitagna nga "41 ka trabaho ang gikinahanglan sa sunod nga baynte ka tuig." komersyal nga jet nga eroplano. Kini nagpasabot nga labaw pa sa 600 ka mga tawo ang gikinahanglan. mas bag-ong mga piloto. Asa kini makuha? Usa ka plano aron masulbad kini nga problema, labing menos sa Boeing, aplikasyon sa artificial intelligence. Gipadayag na sa kompanya ang mga plano alang sa paghimo niini cockpit nga walay piloto. Bisan pa, nagtuo si Sinnett nga lagmit dili sila mahimong usa ka kamatuoran hangtod sa 2040.

Walay mga bintana?

Ang mga kabin sa mga pasahero usa ka lugar sa kabag-ohan diin daghan ang nahitabo. Gihatagan pa gani ang mga Oscars niini nga dapit - Crystal Cabin Awards, i.e. mga awards sa mga imbentor ug tigdesinyo nga nagmugna og mga sistema nga gitumong sa pagpauswag sa kalidad sa mga interior sa ayroplano alang sa mga pasahero ug tripulante. Ang tanan nga makapasayon ​​sa kinabuhi, makadugang sa kaharuhay ug makamugna og mga tinigom gigantihan dinhi - gikan sa on-board nga kasilyas ngadto sa mga locker alang sa mga hand luggage.

Samtang, si Timothy Clark, Presidente sa Emirates Airlines, nagpahibalo: eroplano nga walay bintananga mahimong katunga sa gibug-aton sa kasamtangan nga mga istruktura, nga nagpasabut nga mas paspas, mas barato ug mas mahigalaon sa kinaiyahan sa pagtukod ug operasyon. Sa una nga klase sa bag-ong Boeing 777-300ER, ang mga bintana gipulihan na sa mga screen nga, salamat sa mga camera ug mga koneksyon sa fiber optic, makapakita sa gawas nga pagtan-aw nga wala’y mga kalainan nga makita sa mata. Morag dili tugotan sa ekonomiya ang paghimo sa mga "salamin" nga eroplano nga gipangandoy sa kadaghanan. Hinunoa, mas lagmit nga kita adunay mga projection sa mga bungbong, kisame, o mga lingkoranan sa atong atubangan.

Ang konsepto sa cabin nga adunay atop nga naghulagway sa kalangitan

Sa miaging tuig, gisugdan sa Boeing ang pagsulay sa vCabin mobile app, nga nagtugot sa mga pasahero sa pag-adjust sa lebel sa suga sa ilang duol nga palibot, pagtawag sa mga flight attendant, pag-order sa pagkaon ug bisan sa pagsusi kung wala’y sulod ang kasilyas. Samtang, ang mga telepono gipahiangay sa mga kasangkapan sa interior sama sa Recaro CL6710 nga lingkuranan sa negosyo, nga gidisenyo aron tugutan ang mga mobile app nga ikiling ang lingkuranan pabalik-balik.

Sukad sa 2013, ang mga regulator sa US naningkamot sa pagtangtang sa pagdili sa paggamit sa mga mobile phone sa mga ayroplano, nga nagpunting nga ang risgo sa ilang pagpanghilabot sa on-board nga sistema sa komunikasyon karon mas ubos ug mas ubos. Ang usa ka kalampusan sa kini nga lugar magtugot sa paggamit sa mga mobile application sa panahon sa paglupad.

Nakita usab namo ang progresibong ground handling automation. Ang US airline Delta nag-eksperimento sa paggamit sa biometrics alang sa pagparehistro sa pasahero. Ang pipila ka mga tugpahanan sa tibuok kalibutan nagsulay na o nagsulay sa teknolohiya sa pag-ila sa nawong aron ipares ang mga litrato sa pasaporte sa ilang mga kustomer pinaagi sa pag-verify sa pagkatawo, nga giingon nga makahimo sa pagsusi sa doble sa gidaghanon sa mga biyahero kada oras. Niadtong Hunyo 2017, ang JetBlue nakigtambayayong sa US Customs and Border Protection (CBP) ug global IT company nga SITA aron sulayan ang usa ka programa nga naggamit sa biometrics ug teknolohiya sa pag-ila sa nawong aron masusi ang mga kustomer sa pagsakay.

Sa miaging Oktubre, ang International Air Transport Association nagtagna nga sa 2035 ang gidaghanon sa mga magpapanaw modoble ngadto sa 7,2 bilyon. Mao nga adunay ngano ug alang kang kinsa magtrabaho sa mga kabag-ohan ug pagpaayo.

Aviation sa umaabot:

Animasyon sa sistema sa BLI: 

Boundary layer entrance animation | NASA Glenn Research Center