Innovacións técnicas en aeronaves e máis alá

A aviación está a desenvolverse en diferentes direccións. Os avións aumentan o seu alcance de voo, fanse máis económicos, máis aerodinámicos e aceleran mellor. Hai melloras en cabinas, asentos de pasaxeiros e os propios aeroportos.

O voo durou dezasete horas sen descanso. Boeing 787-9 Dreamliner A aerolínea australiana Qantas con máis de douscentos pasaxeiros e dezaseis tripulantes a bordo realizou un voo desde Perth, Australia, ata o aeroporto de Heathrow en Londres. O coche pasou voando 14 498 km. Foi o segundo voo máis longo do mundo despois da conexión de Qatar Airways de Doha a Auckland, Nova Zelanda. Considérase esta última vía 14 529 km, que é 31 km máis longo.

Mentres tanto, Singapore Airlines xa está á espera da entrega dun novo. Airbus A350-900ULR (voo de moi longa distancia) para iniciar un servizo directo de Nova York a Singapur. A lonxitude total do percorrido será máis de 15 mil km. A versión A350-900ULR é bastante específica: non ten clase económica. O avión foi deseñado para 67 asentos na sección de negocios e 94 na sección económica premium. Ten sentido. Despois de todo, quen pode sentarse case todo o día apretado no compartimento máis barato? Só entre outros Con voos directos tan longos en cabinas de pasaxeiros, cada vez se están deseñando máis novas comodidades.

á pasiva

A medida que os deseños dos avións evolucionaron, a súa aerodinámica sufriu cambios constantes, aínda que non radicais. Busca mellora da eficiencia do combustible Agora pódense acelerar os cambios de deseño, incluíndo ás máis delgadas e flexibles que proporcionan un fluxo de aire laminar natural e xestionan activamente ese fluxo de aire.

O Armstrong Flight Research Center da NASA en California está a traballar no que chama á aeroelástica pasiva (PARACO). Larry Hudson, enxeñeiro xefe de probas do Laboratorio de carga de aire do Armstrong Center, dixo aos medios que esta estrutura composta é máis lixeira e flexible que as ás tradicionais. Os futuros avións comerciais poderán utilizalo para conseguir a máxima eficiencia do deseño, aforro de peso e economía de combustible. Durante as probas, os expertos usan (FOSS), que usa fibras ópticas integradas coa superficie da á, que poden proporcionar datos de miles de medicións de deformacións e tensións nas cargas de traballo.

Cabinas de avións - proxecto

As ás máis finas e flexibles reducen o arrastre e o peso, pero requiren novas solucións de deseño e manexo. eliminación de vibración. Os métodos que se desenvolven están asociados, en particular, ao axuste pasivo e aeroelástico da estrutura mediante compostos perfilados ou á fabricación de aditivos metálicos, así como ao control activo das superficies móbiles das ás co fin de reducir as cargas de manobra e explosivas. amortiguar as vibracións das ás. Por exemplo, a Universidade de Nottingham, no Reino Unido, está a desenvolver estratexias para controlar activamente os temes das aeronaves que poden mellorar a aerodinámica das aeronaves. Isto fai posible reducir a resistencia do aire nun 25%. Como resultado, a aeronave voará máis suavemente, o que resultará nun menor consumo de combustible e emisións de COXNUMX.₂.

Xeometría variable

A NASA puxo en práctica con éxito unha nova tecnoloxía que permite voar as aeronaves ás dobradas en diferentes ángulos. A última serie de voos, realizada no Armstrong Flight Research Center, formou parte do proxecto Envergadura adaptativa - PAV. O seu obxectivo é conseguir unha ampla gama de beneficios aerodinámicos mediante o uso dunha innovadora aliaxe lixeira con memoria de forma que permitirá que as ás exteriores e as súas superficies de control se preguen en ángulos óptimos durante o voo. Os sistemas que utilizan esta nova tecnoloxía poden pesar ata un 80% menos que os sistemas tradicionais. Esta empresa forma parte do proxecto Converged Aviation Solutions da NASA baixo a Administración de Misións de Investigación Aeronáutica.

Deseño innovador da cabina de avión

As ás plegables en voo é unha innovación que, con todo, xa se levaba a cabo na década de 60 utilizando, entre outros, a aeronave XB-70 Valkyrie. O problema foi que sempre estivo asociado á presenza de motores convencionais pesados ​​e grandes e sistemas hidráulicos, que non eran indiferentes á estabilidade e á economía da aeronave.

Non obstante, a implementación deste concepto pode levar á creación de máquinas máis eficientes en consumo de combustible que antes, así como a simplificar a rodaxe dos futuros avións de longo percorrido nos aeroportos. Ademais, os pilotos recibirán outro dispositivo para responder ás condicións de voo cambiantes, como refachos de vento. Un dos beneficios potenciais máis significativos do plegado das ás ten que ver co voo supersónico.

, e tamén están a traballar no chamado. corpo esponjoso - á mixta. Este é un deseño integrado sen unha separación clara das ás e da fuselaxe da aeronave. Esta integración ten unha vantaxe sobre os deseños de avións convencionais porque a propia forma da fuselaxe axuda a xerar sustentación. Ao mesmo tempo, reduce a resistencia do aire e o peso, o que significa que o novo deseño consume menos combustible e, polo tanto, reduce as emisións de CO.₂.

Representación do deseño de ás mixtas X-48B

Grabado da capa límite

Tamén están probados esquema de motor alternativo - por riba da á e na cola, para que se poidan utilizar motores de maior diámetro. Os deseños con motores turboventiladores ou motores eléctricos integrados na cola, "deglución", o chamado "deglución", parten das solucións convencionais. capa límite do aireque reduce o arrastre. Os científicos da NASA centráronse na parte de arrastre aerodinámico e están a traballar nunha idea chamada (BLI). Queren utilizalo para reducir ao mesmo tempo o consumo de combustible, os custos operativos e a contaminación do aire.

 Jim Heidmann, director do proxecto de tecnoloxía de transporte aéreo avanzado do Glenn Research Center, dixo durante unha presentación aos medios.

Cando unha aeronave voa, fórmase unha capa límite arredor da fuselaxe e das ás, o aire que se move máis lentamente, o que crea unha resistencia aerodinámica adicional. Está completamente ausente diante dunha aeronave en movemento: fórmase cando o barco se move polo aire e na parte traseira do coche pode ter un grosor de ata varias decenas de centímetros. Nun deseño convencional, a capa límite simplemente deslízase sobre a fuselaxe e despois mestúrase co aire detrás da aeronave. Non obstante, a situación cambiará se colocamos os motores ao longo da traxectoria da capa límite, por exemplo, ao final da aeronave, directamente encima ou detrás da fuselaxe. O aire máis lento da capa límite entra entón nos motores, onde é acelerado e expulsado a gran velocidade. Isto non afecta a potencia do motor. A vantaxe é que ao acelerar o aire, reducimos a resistencia que exerce a capa límite.

Os científicos prepararon máis dunha ducia de proxectos de aeronaves nos que se podería utilizar tal solución. A axencia espera que polo menos un deles se utilice no avión de proba X, que a NASA quere utilizar na próxima década para probar na práctica tecnoloxía avanzada de aviación.

Ver novos asentos nun avión

O irmán xemelgo dirá a verdade

Xemelgos dixitais é o método máis moderno para reducir drasticamente o custo do mantemento dos equipos. Como o seu nome indica, os xemelgos dixitais crean unha copia virtual dos recursos físicos utilizando datos recollidos en determinados puntos de máquinas ou dispositivos: son unha copia dixital de equipos que xa están funcionando ou están a deseñarse. GE Aviation axudou recentemente a desenvolver o primeiro xemelgo dixital do mundo. Sistema de chasis. Os sensores instálanse nos puntos onde adoitan producirse fallos, proporcionando datos en tempo real, incluíndo a presión hidráulica e a temperatura dos freos. Este usouse para diagnosticar o ciclo de vida restante do chasis e identificar os fallos de xeito precoz.

Ao supervisar o sistema xemelgo dixital, podemos supervisar constantemente o estado dos recursos e recibir alertas anticipadas, previsións e mesmo un plan de acción, modelando escenarios "e se", todo para ampliar a dispoñibilidade de recursos. equipos ao longo do tempo. As empresas que invisten en xemelgos dixitais verán unha redución do 30 por cento nos tempos de ciclo dos procesos clave, incluído o mantemento, segundo International Data Corporation.  

Realidade aumentada para o piloto

Unha das novidades máis importantes dos últimos anos foi o desenvolvemento pantallas e sensores pilotos líderes. A NASA e os científicos europeos están a experimentar con isto nun intento de axudar aos pilotos a detectar e previr problemas e ameazas. A pantalla xa estaba instalada no casco do piloto de caza F-35 Lockheed Martine Thales e Elbit Systems están a desenvolver modelos para pilotos de avións comerciais, especialmente avións pequenos. O sistema SkyLens desta última compañía utilizarase en breve nos avións ATR.

SkyLens de Elbit Systems

Os sintéticos e refinados xa son moi utilizados en grandes avións de negocios. sistemas de visión (SVS/EVS), que permite aos pilotos aterrar en condicións de mala visibilidade. Cada vez se funden máis sistemas de visión combinados (CVS) destinado a aumentar a conciencia dos pilotos sobre as situacións e a fiabilidade dos horarios de voo. O sistema EVS usa un sensor infravermello (IR) para mellorar a visibilidade e adoita accederse a través da pantalla HUD (). Elbit Systems, pola súa banda, ten seis sensores, incluíndo luz infravermella e visible. Está en constante expansión para detectar diversas ameazas como as cinzas volcánicas na atmosfera.

Pantallas táctilesxa instalados en cabinas de avións de negocios, están a mudarse a avións con pantallas Rockwell Collins para o novo Boeing 777-X. Os fabricantes de aviónica tamén buscan especialistas en recoñecemento de voz como un paso máis para reducir a carga na cabina. Honeywell está experimentando seguimento da actividade cerebral Para determinar cando o piloto ten demasiado traballo que facer ou cando a súa atención divaga nalgún lugar "entre as nubes", potencialmente tamén sobre a capacidade de controlar as funcións da cabina.

Porén, as melloras técnicas na cabina son de pouca axuda cando os pilotos simplemente están esgotados. Mike Sinnett, vicepresidente de desenvolvemento de produtos de Boeing, dixo recentemente a Reuters que prevé que "serán necesarios 41 empregos nos próximos vinte anos". avión a reacción comercial. Isto significa que serán necesarias máis de 600 persoas. máis novos pilotos. Onde conseguilos? Un plan para resolver este problema, polo menos en Boeing, aplicación da intelixencia artificial. A compañía xa revelou os seus plans para a súa creación cabina sen pilotos. Non obstante, Sinnett cre que probablemente non se farán realidade ata 2040.

Sen fiestras?

As cabinas de pasaxeiros son un ámbito de innovación onde están a pasar moitas cousas. Incluso se conceden premios Oscar nesta área - Premios Crystal Cabin, é dicir. premios a inventores e deseñadores que crean sistemas destinados a mellorar a calidade dos interiores das aeronaves tanto para os pasaxeiros como para a tripulación. Todo o que fai a vida máis fácil, aumenta o confort e crea aforros é recompensado aquí, desde o baño de a bordo ata os armarios para a equipaxe de man.

Mentres tanto, Timothy Clark, presidente de Emirates Airlines, anuncia: avión sen ventásque incluso pode ser o dobre de lixeiro que as estruturas existentes, o que significa máis rápido, máis barato e máis respectuoso co medio ambiente na súa construción e funcionamento. Na primeira clase do novo Boeing 777-300ER, as fiestras xa foron substituídas por pantallas que, grazas a cámaras e conexións de fibra óptica, poden mostrar a vista exterior sen diferenzas visibles a simple vista. Parece que a economía non permitirá a construción de avións "acristalados", que moitos soñan. Pola contra, é máis probable que teñamos proxeccións nas paredes, no teito ou nos asentos diante de nós.

Concepto de cabina cun tellado que visualiza o ceo

O ano pasado, Boeing comezou a probar a aplicación móbil vCabin, que permite aos pasaxeiros axustar os niveis de iluminación nas súas inmediacións, chamar aos asistentes de voo, pedir comida e mesmo comprobar se o baño está baleiro. Mentres tanto, os teléfonos adaptáronse a equipamentos interiores como a cadeira de negocios Recaro CL6710, deseñada para permitir que as aplicacións móbiles incline a cadeira cara atrás e cara atrás.

Desde 2013, os reguladores estadounidenses tentan levantar a prohibición do uso de teléfonos móbiles nas aeronaves, sinalando que o risco de que interfiran co sistema de comunicacións a bordo é cada vez menor. Un avance neste ámbito permitirá o uso de aplicacións móbiles durante o voo.

Tamén estamos a ver unha progresiva automatización do manexo en terra. A compañía aérea estadounidense Delta está experimentando co uso de biometría para o rexistro de pasaxeiros. Algúns aeroportos de todo o mundo xa están probando ou probando a tecnoloxía de recoñecemento facial para facer coincidir as fotos do pasaporte coas dos seus clientes mediante a verificación de identidade, que se di que pode comprobar o dobre de viaxeiros por hora. En xuño de 2017, JetBlue asociouse con Customs and Border Protection (CBP) dos Estados Unidos e coa empresa global de TI SITA para probar un programa que utiliza tecnoloxía biométrica e de recoñecemento facial para examinar os clientes ao embarcar.

En outubro pasado, a Asociación Internacional de Transporte Aéreo previu que para 2035 o número de viaxeiros duplicarase ata os 7,2 millóns. Polo tanto, hai por que e para quen traballar en innovacións e melloras.

Aviación do futuro:

Animación do sistema BLI: 

Animación de entrada da capa límite | Centro de Investigación Glenn da NASA