Гражданская авиация будущего: лайнеры 20 лет спустя.

6th Март 2012     Автор:

Локхед мартинНовейшие веяния конструкторской мысли гражданской авиации могут оказаться реальностью уже совсем скоро, в 2030-2035 годах. Ряд ведущих специалистов аэрокосмической отрасли отвели именно такой срок реализации разыгравшейся фантазии. По сути,  данные разработки представляют собой многолетний труд исследователей в области конструкционных материалов, двигателей и аэродинамики.
Еще в октябре 2008 года, NASA спонсировало НИИ и несколько промышленных корпораций, для того, чтобы они проработали передовые концепции самолетов по программе Fundamental Aeronautics Program, профинансировав на сумму более $12 млрд. Специалисты этих компаний должны были разработать эскизные проекты пассажирских лайнеров, обладающих сверхзвуковыми и дозвуковыми характеристиками, экономичностью и вместимостью. Данные летательные аппараты должны были сочетать в себе уже известные технологии и те разработки, которые еще не вышли за стены лаборатории.
Наконец-то пришло время подвести итоги. Новое видение существующих технологий представили сразу несколько учреждений, в числе которых – MIT, Northrop Grumman и Boeing, GE, Aurora Flight Sciences и другие.

Практически все участники конкурса начинали работу с построения эскизов самолетов с индивидуальными особенностями крыльев, фюзеляжа и расположением двигателей.

гражданская авиация будущего
Представленные работы очень сильно отличались друг от друга. Некоторые представляли собой традиционные схемы, другие были похожи скорее на летательные аппараты инопланетян. После предварительного периода, проводился анализ преимуществ и недостатков рассмотренных вариантов, в совокупности с численным моделированием свойств новых конструкций. Сразу были отсеяны варианты иллюстраций от MIT, Boeing и Northrop Grumman.

NASA хотело добиться от партнеров, чтобы они спроектировали самолеты N3, которые опережают нынешние технологии на три поколения. Основные цели данных разработок были в том, чтобы сократить шум на 71 децибел и на 75% сократить азотные выбросы. Подразумевалось также снижение расхода топлива на 70%!
Авторы представили множество моделей с концептуальным дизайном, но по большому счету, все эти задумки можно было увидеть в исследованиях и ранее.
Как оказалось, дело в том, что большинство изменений коснулось внутренней начинки самолетов. Как говорил представитель исследовательского центра Ленгли, Ричард Валс: «Улучшения будут революционными!».
Прогнозы специалистов поражали. Новые модели должны были состоять из композиционных и керамических материалов, углеродных нанотрубок, иллюминаторов с виртуальной реальностью и многих других интересных вещей. Причем в этих прогнозах не было ничего несбыточного.

чертежи гражданской авиации будущего
Специалисты при проектировании учитывали множество факторов, таких как распределение потоков пассажиров в больших и маленьких городах, модернизацию систем управления воздушными потоками и проекты перспективных двигателей.
Все самые новые веяния отрасли самолетостроения были воплощены в проектах Boeing, Northrop Grumman и MIT. Данные проекты были отобраны для самолетов 2035 года.

Стоит отметить, что работа инженеров-проектировщиков сводилась не только к построению чертежных схем на компьютере. Были проработаны все особенности эксплуатации и особенности производства самолетов.
Именно поэтому некоторые проекты совсем не похожи на N3(SELECT от Northrop Grumman, который изображен на рисунке под заголовком).
В этой модели гармонично сочетаются нанотехнологии, керамика и реактивные двухконтуровые двигатели. Для этой модели самолета требуется взлетная полоса всего в полтора километра. Благодаря этому, по замыслу Northrop Grumman, будет расширен список доступных аэропортов и разгружаются крупные воздушные узлы. Дальность полета SELECT составляет три тысячи километров.

koncept GE Aviation
На рисунке концепт GE представляет собой аппарат с 20 местами для посадки. Модель оснащена турбовинтовыми двигателями нового поколения, овальным фюзеляжем с отличной аэродинамикой, топливными элементами для питания бортового оборудования. Дальность полета при полном баке составляет 1500 километров. 

Стоит отметить, что многие специалисты единодушны во мнении о том, что небольшое понижение максимальной скорости на 5-10 % при повышении средней высоты полета у дозвуковых лайнеров является залогом экономного полета, т.е. расход горючего будет минимален. Естественно, что только этими мерами обойтись нельзя.
Поэтому некоторые проекты представляют собой гибридные системы, являясь промежуточным вариантом между новым «самолетом-крылом» и классическим самолетом с тонкими крыльями и удлиненным фюзеляжем.
При данной конфигурации двигатели располагаются в задней части корпуса, так как это значительно снижает шум. Еще несколько лет назад подобные схемы тестировались компанией Boeing. По такому же принципу задумана модель Hybrid Wing Body H-Series компании MIT. Этот самолет вмещает 354 пассажира. Скорость полета составляет 0,83 Маха, а дальность полета 14 тысяч километров.
Hybrid Wing Body оснащен интегрированными двигателями, которые могут управлять пограничным слоем и степенью двухконтурности. Камеры сгорания созданы из принципиально нового материала, сопла имеют изменяемые сечения и управляемый вектор тяги.

H-Series

Ожидается, что H-Series будет на 46 децибелов тише, на 54% экономичнее и на 81% будет ниже выброс окислов азота, чем у существующих моделей лайнеров.

Занимательна также и другая модель от MIT - Double Bubble D8. Фюзеляж представляет собой два фюзеляжа слитых в один. Модель имеет три турбовентиляторных двигателя, находящихся в хвосте. Узкие и вытянутые крылья способствуют тому, что D8 имеет ламинарное обтекание. Благодаря использованию композитных материалов, конструкция очень легкая.
В этой модели воплощены много концептуальных идей последнего времени, таких как – управление пограничным слоем в ключевых точках. Внешне аппарат представляет собой классическую модель, отличительной чертой которой является то, что фюзеляж дает часть подъемной силы.
Данная модель бесшумнее всех существующих аналогов на 60 дБ, выбросы окислов азота примерно на 87% меньше, а расход топлива на 71% меньше.

Double Bubble 180 сможет перемещаться со скоростью 0,74 Маха, дальность полета составляет 5555 километров.



Самым радикальным проектом в стремлении к сокращению расхода топлива стала разработка компании Boeing. Благодаря программе Subsonic Ultra Green Aircraft Research (SUGAR), было получено пять новых концепций.
Самая интересная получила название Volt, так же как и гибридный автомобиль. И неудивительно, самолет «Вольт» также имеет гибридную силовую установку.
Двигатель SUGAR Volt будет работать при помощи газовой турбины как на обычном турбореактивном двигателе, но в нее будет встроен электромотор на 5500 лошадиных сил. Электромотор будет получать энергию от бортовых топливных элементов.
«Вольт» может использовать сразу две тяги, как электрическую, так и реактивную. В среднем расход топлива уменьшается на 88%.

sugar volt

Ретро крыло, узкое и вытянутое, оснащенное уже давно не использующимися подпорками, должно задавать модели высокие аэродинамические характеристики и легкость конструкции. Скорость SUGAR Volt составляет 0,79 Маха, а дальность полета – 6500 км. Лайнер рассчитан на 154 пассажира.
Интересной особенностью данного лайнера является то, что его крылья могут складываться для экономии места на стоянке.

Кроме экономичных модернизаций классических моделей компания Boeing представила концепцию сверхзвукового лайнера Icon-II. По рекомендациям NASA, данный летательный аппарат будет иметь скорость в 1,6 Маха и преодолевать расстояние в 5-9 тысяч километров.
Главной целью программы стала детальная проработка облика скоростного лайнера, который должен придти на смену нынешним сверхзвуковым самолетам. Пока что компания Boeing достигла выдающихся результатов в плане бумажной работы. Результаты моделирования и проектирования воистину поразительны.

icon 2

Сверхзвуковой лайнер Icon-II будет обладать крейсерской скоростью как над океанами, так и над сушей.

Похожие модели предоставила компания Lockheed Martin. Ее модель сверхзвукового самолета отличается нестандартным расположением двигателей и фюзеляжем веретенообразной формы
Возможность реализации проекта от Lockheed Martin пока находится под вопросом, однако компания сделала прекрасный задел на будущее, который не должен кануть в лету.
Главное, что разработчики смогли сделать новые модели самолетов ,которые намного функциональнее чем предыдущие версии.

lockheed martin

Целый ряд компаний и НИИ содействовал работе над N3 Lockheed Martin, в частности компания GE помогала в разработке двигателя.

NASA отмечает, что целый ряд технологий предстоит уточнить, чтобы фантазии о будущем гражданской авиации стали реальностью с большей вероятностью.
Стоит отметить, что ни один проект не смог удовлетворить требованиям NASA по поглощению шума и выхлопных газов.
Каждая из представленных моделей была сильна в определенной дисциплине. Поэтому исследования будут продолжаться и разработчикам будет предложено два дополнительных контракта.
NASA собирается вкладывать деньги в идеи, имеющие под собой перспективу, так как подобные работы должны определять будущее и оставлять нас в русле новых тенденций.

Так же разрабатываются и некоторые более фантастические концептуальные модели лайнеров будущего:

discoplan

faceplan

fatplane

one wing

Еще статьи на данную тему:

  • Летающие тарелки третьего Рейха.19 Март 2012 -- Летающие тарелки третьего Рейха. (3)
    Многие считают, что летающие тарелки – изобретение существ из далеких миров, но Виктор Шаубергер, австрийский ученый, изобрел подобный летательный аппарат еще в конце Второй мировой войны. Конечно...
  • Альтернативные источники питания. Подойдет ли в этой роли человек?26 Март 2012 -- Альтернативные источники питания. Подойдет ли в этой роли человек? (2)
    Когда-нибудь запасы нефти и металлов на нашей планете закончатся и нам придется искать другие природные источники питания нашей цивилизации. И тогда на помощь нам могут прийти биологические организ...
  • Особые технологии… нужны ли они на самом деле?12 Март 2012 -- Особые технологии… нужны ли они на самом деле? (0)
    Еще в 60 годы XX века некоторые энтузиасты пытались расширить свое сознание, используя особые технологии. В настоящее время ставка делается в основном на расширение реальности. Есть большая разница...
  • Космический лифт из нанотрубок. Будущее уже наступило!29 Март 2012 -- Космический лифт из нанотрубок. Будущее уже наступило! (1)
    Недавно, китайскими физиками было совершено открытие, которое может приблизить нас к созданию космического лифта, бронежилетов будущего и материалов, обладающих необыкновенными прочностными свойств...
  • Путешествие в глубь Земли. Субтеррина.6 Апрель 2012 -- Путешествие в глубь Земли. Субтеррина. (0)
    Путешествие в глубь Земли. Данная идея давно витает в воздухе. Она, словно просилась, на перо Жюля Верна, который смог описать не только путешествие в подводный мир, но и хотел рассказать нам о под...
  • Пути Истории. Как пройти эволюцию человечества за несколько недель?23 Октябрь 2012 -- Пути Истории. Как пройти эволюцию человечества за несколько недель? (1)
     Почему интересно играть в Пути истории? Почему людей так манит цивилизация предков и возможность пройти их путь онлайн? Многие любят историю. По какой-то внутренней причине, умы людей будоражит...
Share this post for your friends:
Общайтесь со мной:
Метки: , , Рубрика: Потрясающее будущее

обсуждение

  1. Очень интересная подборка лайнеров.
    Как же много сил Вы вложили в статью.
    Знаю по себе. Много картинок требуют много работы !
    Спасибо Вам большое и удачи в продвижении ресурса

  2. Инна пишет:

    Да технологии на грани фантастики. И картинки хорошо подобраны. Думаю что с такой скоростью развития техники все возможно уже в ближайшем будущем.

  3. Габриелла пишет:

    супер! классная подборка фото и статья интереснейшая!

  4. юрий пишет:

    очень интересно. спасибо

  5. Natalj пишет:

    Здорово! Действительно скоро самолеты станут похожи на летающие тарелки.


оставить комментарий или два