Arloesi technegol mewn awyrennau a thu hwnt

Mae hedfan yn datblygu i wahanol gyfeiriadau. Mae awyrennau'n cynyddu eu hystod hedfan, yn dod yn fwy darbodus, yn fwy aerodynamig ac yn cyflymu'n well. Mae gwelliannau i'r cabanau, seddi teithwyr a'r meysydd awyr eu hunain.

Parhaodd yr awyren am ddwy awr ar bymtheg heb egwyl. Boeing 787-9 Dreamliner Fe wnaeth y cwmni hedfan o Awstralia Qantas gyda mwy na dau gant o deithwyr ac un ar bymtheg o aelodau criw ar ei bwrdd hedfan o Perth, Awstralia i Faes Awyr Heathrow yn Llundain. Hedfanodd y car heibio 14 498 km. Hon oedd yr awyren ail hiraf yn y byd yn union ar ôl cysylltiad Qatar Airways o Doha i Auckland, Seland Newydd. Ystyrir y llwybr olaf hwn 14 529 km, sydd 31 km yn hirach.

Yn y cyfamser, mae Singapore Airlines eisoes yn aros am un newydd. Airbus A350-900ULR (hedfan pellter hir iawn) i ddechrau gwasanaeth uniongyrchol o Efrog Newydd i Singapore. Cyfanswm hyd y llwybr fydd mwy na 15 mil km. Mae'r fersiwn A350-900ULR yn eithaf penodol - nid oes ganddo ddosbarth economi. Cynlluniwyd yr awyren ar gyfer 67 o seddi yn yr adran fusnes a 94 yn yr adran economi premiwm. Mae'n gwneud synnwyr. Wedi'r cyfan, pwy all eistedd bron trwy'r dydd yn gyfyng yn y rhan rhataf? Yn union ymhlith eraill Gyda hediadau uniongyrchol mor hir mewn cabanau teithwyr, mae mwy a mwy o amwynderau newydd yn cael eu dylunio.

adain goddefol

Wrth i ddyluniadau awyrennau ddatblygu, gwelwyd newidiadau cyson, er nad radical, yn eu haerodynameg. Chwiliwch gwell effeithlonrwydd tanwydd Bellach gellir cyflymu newidiadau dylunio, gan gynnwys adenydd teneuach, mwy hyblyg sy'n darparu llif aer laminaidd naturiol ac yn mynd ati i reoli'r llif aer hwnnw.

Mae Canolfan Ymchwil Hedfan Armstrong NASA yng Nghaliffornia yn gweithio ar yr hyn y mae'n ei alw adain aeroelastig goddefol (STALEMATE). Dywedodd Larry Hudson, prif beiriannydd prawf yn Labordy Llwyth Awyr Canolfan Armstrong, wrth y cyfryngau fod y strwythur cyfansawdd hwn yn ysgafnach ac yn fwy hyblyg nag adenydd traddodiadol. Bydd awyrennau masnachol y dyfodol yn gallu ei ddefnyddio ar gyfer yr effeithlonrwydd dylunio mwyaf posibl, arbed pwysau ac economi tanwydd. Yn ystod profion, mae arbenigwyr yn defnyddio (FOSS), sy'n defnyddio ffibrau optegol wedi'u hintegreiddio ag arwyneb yr adain, a all ddarparu data o filoedd o fesuriadau anffurfiannau a straen ar lwythi gwaith.

Cabanau awyrennau - prosiect

Mae adenydd teneuach a mwy hyblyg yn lleihau llusgo a phwysau, ond mae angen atebion dylunio a thrin newydd. dileu dirgryniad. Mae'r dulliau sy'n cael eu datblygu yn gysylltiedig, yn benodol, ag addasiad goddefol, aeroelastig o'r strwythur gan ddefnyddio cyfansoddion proffil neu weithgynhyrchu ychwanegion metel, yn ogystal â rheolaeth weithredol ar arwynebau symudol yr adenydd er mwyn lleihau symudiadau symud a llwythi ffrwydrol a llaith dirgryniadau adain. Er enghraifft, mae Prifysgol Nottingham, y DU, yn datblygu strategaethau rheoli gweithredol ar gyfer llywwyr awyrennau a all wella aerodynameg awyrennau. Mae hyn yn ei gwneud hi'n bosibl lleihau gwrthiant aer tua 25%. O ganlyniad, bydd yr awyren yn hedfan yn fwy llyfn, gan arwain at lai o ddefnydd o danwydd ac allyriadau COXNUMX.₂.

Geometreg cyfnewidiol

Mae NASA wedi rhoi technoleg newydd ar waith yn llwyddiannus sy'n caniatáu i awyrennau hedfan adenydd plygu ar wahanol onglau. Roedd y gyfres ddiweddaraf o hediadau, a gynhaliwyd yng Nghanolfan Ymchwil Hedfan Armstrong, yn rhan o'r prosiect Rhychwant adain addasol - Surfactant. Ei nod yw cyflawni ystod eang o fuddion aerodynamig trwy ddefnyddio aloi cof siâp ysgafn arloesol a fydd yn caniatáu i'r adenydd allanol a'u harwynebau rheoli blygu ar onglau gorau posibl yn ystod hedfan. Gall systemau sy'n defnyddio'r dechnoleg newydd hon bwyso hyd at 80% yn llai na systemau traddodiadol. Mae'r fenter hon yn rhan o brosiect Atebion Hedfan Cydgyfeiriol NASA o dan yr Awdurdod Cenhadaeth Ymchwil Awyrennol.

Dyluniad caban awyrennau arloesol

Mae plygu adenydd wrth hedfan yn arloesi, fodd bynnag, a oedd eisoes yn cael ei wneud yn y 60au gan ddefnyddio, ymhlith eraill, yr awyren Valkyrie XB-70. Y broblem oedd ei fod bob amser yn gysylltiedig â phresenoldeb peiriannau confensiynol trwm a mawr a systemau hydrolig, nad oeddent yn ddifater i sefydlogrwydd ac economi'r awyren.

Fodd bynnag, gall gweithredu'r cysyniad hwn arwain at greu peiriannau sy'n defnyddio tanwydd yn fwy effeithlon nag o'r blaen, yn ogystal â thacsis haws i awyrennau pellter hir mewn meysydd awyr yn y dyfodol. Yn ogystal, bydd peilotiaid yn derbyn dyfais arall i ymateb i amodau hedfan newidiol, fel hyrddiau gwynt. Mae un o fanteision posibl mwyaf arwyddocaol plygu adenydd yn ymwneud â hedfan uwchsonig.

, ac maent hefyd yn gweithio ar yr hyn a elwir. corff blewog - adain gymysg. Mae hwn yn ddyluniad integredig heb wahaniad clir rhwng adenydd a ffiwslawdd yr awyren. Mae gan yr integreiddio hwn fantais dros ddyluniadau awyrennau confensiynol oherwydd bod siâp y ffiwslawdd ei hun yn helpu i gynhyrchu lifft. Ar yr un pryd, mae'n lleihau ymwrthedd aer a phwysau, sy'n golygu bod y dyluniad newydd yn defnyddio llai o danwydd ac felly'n lleihau allyriadau CO.₂.

Rendro dyluniad adain gymysg X-48B

Ysgythriad haen ffin

Maent hefyd yn cael eu profi gosodiad injan amgen - uwchben yr adain ac ar y gynffon, fel y gellir defnyddio moduron diamedr mwy. Mae dyluniadau gyda pheiriannau turbofan neu foduron trydan wedi'u hadeiladu i mewn i'r gynffon, “llyncu”, yr hyn a elwir yn “lyncu”, yn gwyro oddi wrth atebion confensiynol. haen ffin aersy'n lleihau llusgo. Mae gwyddonwyr NASA wedi canolbwyntio ar y rhan llusgo aerodynamig ac yn gweithio ar syniad o'r enw (BLI). Maent am ei ddefnyddio i leihau'r defnydd o danwydd, costau gweithredu a llygredd aer ar yr un pryd.

 Dywedodd Jim Heidmann, Rheolwr Prosiect Technoleg Cludiant Awyr Uwch Canolfan Ymchwil Glenn, yn ystod cyflwyniad cyfryngau.

Pan fydd awyren yn hedfan, mae haen ffin yn cael ei ffurfio o amgylch y ffiwslawdd a'r adenydd - aer sy'n symud yn arafach, sy'n creu llusgo aerodynamig ychwanegol. Mae'n gwbl absennol o flaen awyren symudol - mae'n cael ei ffurfio pan fydd y llong yn symud drwy'r awyr, ac yng nghefn y car gall fod hyd at sawl degau o gentimetrau o drwch. Mewn dyluniad confensiynol, mae'r haen derfyn yn llithro dros y ffiwslawdd ac yna'n cymysgu â'r aer y tu ôl i'r awyren. Fodd bynnag, bydd y sefyllfa'n newid os byddwn yn gosod y peiriannau ar hyd llwybr yr haen derfyn, er enghraifft, ar ddiwedd yr awyren, yn union uwchben neu y tu ôl i'r ffiwslawdd. Yna mae'r aer haen ffin arafach yn mynd i mewn i'r peiriannau, lle caiff ei gyflymu a'i ddiarddel ar gyflymder uchel. Nid yw hyn yn effeithio ar bŵer injan. Y fantais yw, trwy gyflymu'r aer, ein bod yn lleihau'r gwrthiant a roddir gan yr haen ffin.

Mae gwyddonwyr wedi paratoi mwy na dwsin o brosiectau awyrennau lle gellid defnyddio datrysiad o'r fath. Mae'r asiantaeth yn gobeithio y bydd o leiaf un ohonynt yn cael ei ddefnyddio yn yr awyren prawf X, y mae NASA am ei ddefnyddio yn y degawd nesaf i brofi technoleg hedfan uwch yn ymarferol.

Gweld seddi newydd ar awyren

Bydd efeilliaid yn dweud y gwir

Gefeilliaid digidol yw'r dull mwyaf modern i leihau cost cynnal a chadw offer yn sylweddol. Fel y mae'r enw'n awgrymu, mae efeilliaid digidol yn creu copi rhithwir o adnoddau ffisegol gan ddefnyddio data a gesglir ar adegau penodol mewn peiriannau neu ddyfeisiau - maent yn gopi digidol o offer sydd eisoes yn gweithio neu'n cael ei ddylunio. Yn ddiweddar, helpodd GE Aviation i ddatblygu gefeill digidol cyntaf y byd. System siasi. Mae synwyryddion wedi'u gosod mewn mannau lle mae methiannau'n digwydd fel arfer, gan ddarparu data amser real, gan gynnwys pwysau hydrolig a thymheredd brêc. Defnyddiwyd hwn i wneud diagnosis o weddill cylch bywyd y siasi a nodi methiannau yn gynnar.

Trwy fonitro’r system gefeilliaid ddigidol, gallwn fonitro statws adnoddau’n gyson a derbyn rhybuddion cynnar, rhagolygon, a hyd yn oed cynllun gweithredu, gan fodelu senarios “beth os” – i gyd er mwyn ymestyn argaeledd adnoddau. offer dros amser. Bydd cwmnïau sy'n buddsoddi mewn gefeilliaid digidol yn gweld gostyngiad o 30 y cant mewn amseroedd beicio ar gyfer prosesau allweddol, gan gynnwys cynnal a chadw, yn ôl International Data Corporation.  

Realiti estynedig ar gyfer y peilot

Un o'r datblygiadau arloesol pwysicaf yn ystod y blynyddoedd diwethaf fu'r datblygiad arddangosiadau a synwyryddion arwain peilotiaid. Mae NASA a gwyddonwyr Ewropeaidd yn arbrofi gyda hyn mewn ymgais i helpu peilotiaid i ganfod ac atal problemau a bygythiadau. Roedd yr arddangosfa eisoes wedi'i gosod yn helmed y peilot ymladd F-35 Lockheed Martinac mae Thales ac Elbit Systems yn datblygu modelau ar gyfer peilotiaid awyrennau masnachol, yn enwedig awyrennau bach. Bydd system SkyLens y cwmni olaf yn cael ei defnyddio ar awyrennau ATR yn fuan.

SkyLens gan Elbit Systems

Mae synthetig a mireinio eisoes yn cael eu defnyddio'n eang mewn jetiau busnes mwy. systemau gweledigaeth (SVS / EVS), sy'n caniatáu i beilotiaid lanio mewn amodau gwelededd gwael. Maent yn uno fwyfwy i systemau gweledigaeth cyfun (CVS) gyda'r nod o gynyddu ymwybyddiaeth peilotiaid o sefyllfaoedd a dibynadwyedd amserlenni hedfan. Mae'r system EVS yn defnyddio synhwyrydd isgoch (IR) i wella gwelededd ac fe'i ceir fel arfer trwy'r arddangosfa HUD (). Mae gan Elbit Systems, yn ei dro, chwe synhwyrydd, gan gynnwys golau isgoch a gweladwy. Mae'n ehangu'n gyson i ganfod bygythiadau amrywiol fel lludw folcanig yn yr atmosffer.

Sgriniau cyffwrddeisoes wedi'u gosod mewn talwrn jet busnes, maent yn symud i awyrennau gydag arddangosfeydd Rockwell Collins ar gyfer y Boeing 777-X newydd. Mae gweithgynhyrchwyr afioneg hefyd yn edrych arbenigwyr adnabod lleferydd fel cam arall tuag at leihau'r llwyth ar y cab. Mae Honeywell yn arbrofi gyda monitro gweithgaredd yr ymennydd Penderfynu pan fydd gan y peilot ormod o waith i'w wneud neu pan fydd ei sylw'n crwydro i rywle "yn y cymylau" - o bosibl hefyd am y gallu i reoli swyddogaethau talwrn.

Fodd bynnag, ni fydd gwelliannau technegol yn y talwrn yn helpu llawer pan fydd y cynlluniau peilot wedi dod i ben. Dywedodd Mike Sinnett, is-lywydd datblygu cynnyrch Boeing, wrth Reuters yn ddiweddar ei fod yn rhagweld “bydd angen 41 o swyddi dros yr ugain mlynedd nesaf.” awyrennau jet masnachol. Mae hyn yn golygu y bydd angen mwy na 600 o bobl. mwy o beilotiaid newydd. Ble i'w cael? Cynllun i ddatrys y broblem hon, o leiaf yn Boeing, cymhwyso deallusrwydd artiffisial. Mae'r cwmni eisoes wedi datgelu cynlluniau ar gyfer ei greu talwrn heb beilot. Fodd bynnag, mae Sinnett yn credu ei bod yn debyg na fyddant yn dod yn realiti tan 2040.

Dim ffenestri?

Mae cabanau teithwyr yn faes arloesi lle mae llawer yn digwydd. Mae Oscars hyd yn oed yn cael eu dyfarnu yn y maes hwn - Gwobrau Caban Grisial, h.y. gwobrau i ddyfeiswyr a dylunwyr sy'n creu systemau sydd â'r nod o wella ansawdd y tu mewn i awyrennau ar gyfer teithwyr a chriw. Mae popeth sy'n gwneud bywyd yn haws, yn cynyddu cysur ac yn creu arbedion yn cael ei wobrwyo yma - o'r toiled ar fwrdd y llong i'r loceri ar gyfer bagiau llaw.

Yn y cyfamser, mae Timothy Clark, Llywydd Emirates Airlines, yn cyhoeddi: awyrennau heb ffenestria all hyd yn oed fod ddwywaith mor ysgafn â strwythurau presennol, sy'n golygu yn gyflymach, yn rhatach ac yn fwy ecogyfeillgar mewn adeiladu a gweithredu. Yn y dosbarth cyntaf o'r Boeing 777-300ER newydd, mae'r ffenestri eisoes wedi'u disodli gan sgriniau a all, diolch i gamerâu a chysylltiadau ffibr optig, arddangos yr olygfa allanol heb unrhyw wahaniaethau sy'n weladwy i'r llygad noeth. Mae'n ymddangos na fydd yr economi yn caniatáu adeiladu awyrennau "gwydr", y mae llawer yn breuddwydio amdanynt. Yn lle hynny, rydym yn fwy tebygol o gael tafluniadau ar y waliau, y nenfwd, neu'r seddi o'n blaenau.

Cysyniad caban gyda tho sy'n delweddu'r awyr

Y llynedd, dechreuodd Boeing brofi ap symudol vCabin, sy'n caniatáu i deithwyr addasu lefelau goleuo yn eu cyffiniau agos, ffonio cynorthwywyr hedfan, archebu bwyd a hyd yn oed wirio a yw'r ystafell orffwys yn wag. Yn y cyfamser, mae'r ffonau wedi'u haddasu i ffitiadau mewnol fel cadeirydd busnes Recaro CL6710, a gynlluniwyd i ganiatáu i apps symudol ogwyddo'r gadair yn ôl ac ymlaen.

Ers 2013, mae rheoleiddwyr yr Unol Daleithiau wedi bod yn ceisio codi'r gwaharddiad ar ddefnyddio ffonau symudol ar awyrennau, gan nodi bod y risg y byddant yn ymyrryd â'r system gyfathrebu ar y llong bellach yn is ac yn is. Bydd datblygiad arloesol yn y maes hwn yn caniatáu defnyddio cymwysiadau symudol yn ystod yr hediad.

Rydym hefyd yn gweld awtomeiddio cynyddol trin tir. Mae Delta Airlines yn yr Unol Daleithiau yn arbrofi gyda'r defnydd o biometreg ar gyfer cofrestru teithwyr. Mae rhai meysydd awyr ledled y byd eisoes yn profi neu'n profi technoleg adnabod wynebau i baru lluniau pasbort â rhai eu cwsmeriaid trwy ddilysu hunaniaeth, y dywedir eu bod yn gallu gwirio dwywaith cymaint o deithwyr yr awr. Ym mis Mehefin 2017, bu JetBlue mewn partneriaeth â Tollau a Gwarchod Ffiniau’r Unol Daleithiau (CBP) a chwmni TG byd-eang SITA i brofi rhaglen sy’n defnyddio biometreg a thechnoleg adnabod wynebau i sgrinio cwsmeriaid wrth fynd ar eu ffordd.

Fis Hydref diwethaf, rhagwelodd y Gymdeithas Trafnidiaeth Awyr Ryngwladol y byddai nifer y teithwyr yn dyblu i 2035 biliwn erbyn 7,2. Felly mae pam ac i bwy i weithio ar arloesiadau a gwelliannau.

Hedfan y dyfodol:

Animeiddiad o'r system BLI: 

Animeiddiad mynediad haen ffin | Canolfan Ymchwil Glenn NASA