Ubunifu wa kiufundi katika ndege na kwingineko

Usafiri wa anga unaendelea katika mwelekeo tofauti. Ndege huongeza anuwai ya safari zao, inakuwa ya kiuchumi zaidi, ya aerodynamic zaidi na huharakisha bora. Kuna uboreshaji wa kabati, viti vya abiria na viwanja vya ndege vyenyewe.

Safari ya ndege ilidumu kwa saa kumi na saba bila mapumziko. Boeing 787-9 Dreamliner Shirika la ndege la Australia Qantas lililokuwa na abiria zaidi ya mia mbili na wahudumu kumi na sita walisafiri kwa ndege kutoka Perth, Australia hadi Uwanja wa Ndege wa Heathrow huko London. Gari liliruka 14 km. Ilikuwa ni safari ya pili ya ndege ndefu zaidi duniani baada tu ya shirika la ndege la Qatar kuunganishwa kutoka Doha hadi Auckland, New Zealand. Njia hii ya mwisho inazingatiwa 14 km, ambayo ni urefu wa kilomita 31.

Wakati huo huo, Shirika la Ndege la Singapore tayari linasubiri kuletewa mpya. Airbus A350-900ULR (ndege ya masafa marefu sana) ili kuanza huduma ya moja kwa moja kutoka New York hadi Singapore. Urefu wa jumla wa njia utakuwa zaidi ya kilomita 15 elfu. Toleo la A350-900ULR ni maalum kabisa - haina darasa la uchumi. Ndege hiyo iliundwa kwa viti 67 katika sehemu ya biashara na 94 katika sehemu ya uchumi wa hali ya juu. Inaleta maana. Baada ya yote, ni nani anayeweza kukaa karibu siku nzima akiwa amebanwa katika chumba cha bei rahisi zaidi? Miongoni mwa zingine Pamoja na safari ndefu za ndege za moja kwa moja katika vyumba vya abiria, huduma zaidi na zaidi zinaundwa.

mrengo wa passiv

Miundo ya ndege ilipobadilika, mabadiliko ya anga yalipitia mara kwa mara, ingawa si makubwa. Tafuta kuboresha ufanisi wa mafuta Mabadiliko ya muundo sasa yanaweza kuharakishwa, ikijumuisha mabawa nyembamba na yanayonyumbulika zaidi ambayo hutoa mtiririko wa hewa wa asili wa lamina na kudhibiti mtiririko huo wa hewa kikamilifu.

Kituo cha Utafiti wa Ndege cha Armstrong cha NASA huko California kinafanyia kazi kile kinachokiita mrengo wa aeroelastic tu (STALEMATE). Larry Hudson, mhandisi mkuu wa majaribio katika Maabara ya Mizigo ya Hewa ya Kituo cha Armstrong, aliambia vyombo vya habari kuwa muundo huu wa mchanganyiko ni mwepesi na unaonyumbulika zaidi kuliko mbawa za kitamaduni. Ndege za kibiashara za siku zijazo zitaweza kuitumia kwa ufanisi wa juu wa muundo, kuokoa uzito na uchumi wa mafuta. Wakati wa kupima, wataalam hutumia (FOSS), ambayo hutumia nyuzi za macho zilizounganishwa na uso wa mrengo, ambayo inaweza kutoa data kutoka kwa maelfu ya vipimo vya matatizo na matatizo katika mizigo ya kazi.

Cabins za ndege - mradi

Mabawa nyembamba na yanayonyumbulika zaidi hupunguza kuvuta na uzito, lakini yanahitaji ufumbuzi mpya wa kubuni na kushughulikia. kuondolewa kwa vibration. Njia zinazotengenezwa zinahusishwa, haswa, na marekebisho ya muundo, ya aeroelastic ya muundo kwa kutumia composites zilizo na wasifu au utengenezaji wa viungio vya chuma, na vile vile na udhibiti wa kazi wa nyuso zinazosonga za mbawa ili kupunguza ujanja na mizigo ya kulipuka. punguza mitetemo ya mabawa. Kwa mfano, Chuo Kikuu cha Nottingham, Uingereza, kinabuni mikakati ya kudhibiti visukari vya ndege ambavyo vinaweza kuboresha aerodynamics ya ndege. Hii inafanya uwezekano wa kupunguza upinzani wa hewa kwa karibu 25%. Matokeo yake, ndege itaruka kwa urahisi zaidi, na kusababisha matumizi ya chini ya mafuta na uzalishaji wa COXNUMX.₂.

Jiometri inayoweza kubadilika

NASA imefanikiwa kutekeleza teknolojia mpya inayoruhusu ndege kuruka kukunja mbawa kwa pembe tofauti. Msururu wa hivi punde wa safari za ndege, uliofanywa katika Kituo cha Utafiti wa Ndege cha Armstrong, ulikuwa sehemu ya mradi huo Muda wa bawa unaobadilika - Mzazi. Inalenga kufikia manufaa mbalimbali ya aerodynamic kupitia matumizi ya aloi ya kumbukumbu ya umbo jepesi bunifu ambayo itaruhusu mbawa za nje na nyuso zao za udhibiti kujikunja kwa pembe bora zaidi wakati wa kukimbia. Mifumo inayotumia teknolojia hii mpya inaweza kuwa na uzito wa hadi 80% chini ya mifumo ya kitamaduni. Biashara hii ni sehemu ya mradi wa NASA wa Converged Aviation Solutions chini ya Utawala wa Misheni za Utafiti wa Anga.

Ubunifu wa kibanda cha ndege

Kukunja mbawa katika kuruka ni uvumbuzi ambao, hata hivyo, ulikuwa tayari unafanywa katika miaka ya 60 kwa kutumia, miongoni mwa zingine, ndege ya XB-70 Valkyrie. Tatizo lilikuwa kwamba mara zote lilihusishwa na kuwepo kwa injini nzito na kubwa za kawaida na mifumo ya majimaji, ambayo haikuwa tofauti na utulivu na uchumi wa ndege.

Hata hivyo, utekelezaji wa dhana hii unaweza kusababisha kuundwa kwa mashine zaidi za mafuta kuliko hapo awali, na pia kurahisisha teksi za ndege za masafa marefu katika viwanja vya ndege. Kwa kuongezea, marubani watapokea kifaa kingine cha kukabiliana na mabadiliko ya hali ya ndege, kama vile upepo mkali. Mojawapo ya faida kuu zinazowezekana za kukunja bawa inahusiana na kuruka kwa kasi ya ajabu.

, na pia wanafanyia kazi kinachojulikana. mwili mwembamba - mrengo mchanganyiko. Huu ni muundo uliojumuishwa bila mgawanyiko wazi wa mbawa na fuselage ya ndege. Uunganishaji huu una faida zaidi ya miundo ya kawaida ya ndege kwa sababu umbo la fuselage yenyewe husaidia kuzalisha kuinua. Wakati huo huo, inapunguza upinzani wa hewa na uzito, ikimaanisha kuwa muundo mpya hutumia mafuta kidogo na kwa hivyo hupunguza uzalishaji wa CO.₂.

Utoaji wa muundo wa mrengo mchanganyiko wa X-48B

Uwekaji wa safu ya mipaka

Pia wanajaribiwa mpangilio wa injini mbadala - juu ya mrengo na kwenye mkia, ili motors kubwa ya kipenyo inaweza kutumika. Miundo na injini za turbofan au motors za umeme zilizojengwa kwenye mkia, "kumeza", kinachoitwa "kumeza", huondoka kwenye ufumbuzi wa kawaida. safu ya mpaka wa hewaambayo inapunguza kuvuta. Wanasayansi wa NASA wamezingatia sehemu ya kuvuta aerodynamic na wanafanyia kazi wazo linaloitwa (BLI). Wanataka kuitumia kupunguza matumizi ya mafuta, gharama za uendeshaji na uchafuzi wa hewa kwa wakati mmoja.

 Jim Heidmann, Meneja wa Mradi wa Teknolojia ya Usafiri wa Anga wa Kituo cha Utafiti cha Glenn, alisema wakati wa uwasilishaji wa vyombo vya habari.

Wakati ndege inaruka, safu ya mpaka huundwa karibu na fuselage na mbawa - hewa inayosonga polepole zaidi, ambayo huunda buruta ya ziada ya aerodynamic. Haipo kabisa mbele ya ndege inayosonga - huundwa wakati meli inapita angani, na nyuma ya gari inaweza kuwa hadi makumi kadhaa ya sentimita nene. Katika muundo wa kawaida, safu ya mpaka inateleza tu juu ya fuselage na kisha inachanganyika na hewa nyuma ya ndege. Hata hivyo, hali itabadilika ikiwa tunaweka injini kando ya njia ya safu ya mpaka, kwa mfano, mwishoni mwa ndege, moja kwa moja juu au nyuma ya fuselage. Hewa ya safu ya mipaka ya polepole kisha huingia kwenye injini, ambapo huharakishwa na kufukuzwa kwa kasi ya juu. Hii haiathiri nguvu ya injini. Faida ni kwamba kwa kuharakisha hewa, tunapunguza upinzani unaofanywa na safu ya mpaka.

Wanasayansi wameandaa miradi zaidi ya dazeni ya ndege ambayo suluhisho kama hilo linaweza kutumika. Shirika hilo linatumai kuwa angalau moja kati yao itatumika katika ndege ya majaribio ya X, ambayo NASA inataka kutumia katika muongo ujao ili kujaribu teknolojia ya hali ya juu ya anga kivitendo.

Kuona viti vipya kwenye ndege

Kaka pacha atasema ukweli

Mapacha wa kidijitali ni njia ya kisasa zaidi ya kupunguza kwa kiasi kikubwa gharama ya matengenezo ya vifaa. Kama jina linavyodokeza, mapacha kidijitali huunda nakala pepe ya rasilimali halisi kwa kutumia data iliyokusanywa katika sehemu fulani katika mashine au vifaa - ni nakala ya kidijitali ya vifaa ambavyo tayari vinafanya kazi au vinaundwa. Hivi majuzi GE Aviation ilisaidia kukuza pacha wa kwanza wa kidijitali duniani. Mfumo wa chasisi. Sensorer zimesakinishwa mahali ambapo hitilafu hutokea kwa kawaida, kutoa data ya wakati halisi, ikiwa ni pamoja na shinikizo la majimaji na joto la breki. Hii ilitumiwa kutambua mzunguko wa maisha uliobaki wa chasi na kutambua kushindwa mapema.

Kwa kufuatilia mfumo pacha wa kidijitali, tunaweza kufuatilia mara kwa mara hali ya rasilimali na kupokea maonyo ya mapema, utabiri, na hata mpango wa utekelezaji, tukiiga hali za "vipi ikiwa" - yote ili kupanua upatikanaji wa rasilimali. vifaa kwa muda. Makampuni yanayowekeza katika mapacha ya kidijitali yataona punguzo la asilimia 30 ya nyakati za mzunguko kwa michakato muhimu, ikijumuisha matengenezo, kulingana na International Data Corporation.  

Ukweli uliodhabitiwa kwa majaribio

Moja ya uvumbuzi muhimu zaidi katika miaka ya hivi karibuni imekuwa maendeleo maonyesho na sensorer waongoza marubani. NASA na wanasayansi wa Ulaya wanajaribu hili katika jaribio la kuwasaidia marubani kugundua na kuzuia matatizo na vitisho. Onyesho lilikuwa tayari limewekwa kwenye kofia ya rubani wa kivita F-35 Lockheed Martinna Thales na Elbit Systems wanaunda mifano ya marubani wa ndege za kibiashara, haswa ndege ndogo. Mfumo wa kampuni ya mwisho wa SkyLens utatumika hivi karibuni kwenye ndege za ATR.

SkyLens na Elbit Systems

Synthetic na iliyosafishwa tayari hutumiwa sana katika jets kubwa za biashara. mifumo ya maono (SVS / EVS), ambayo inaruhusu marubani kutua katika hali mbaya ya mwonekano. Wanazidi kuunganisha ndani mifumo ya maono ya pamoja (CVS) inayolenga kuongeza ufahamu wa marubani kuhusu hali na kutegemewa kwa ratiba za safari za ndege. Mfumo wa EVS hutumia kihisi cha infrared (IR) ili kuboresha mwonekano na kwa kawaida hupatikana kupitia onyesho la HUD (). Elbit Systems, kwa upande wake, ina sensorer sita, ikiwa ni pamoja na infrared na mwanga unaoonekana. Inazidi kupanuka ili kugundua vitisho mbalimbali kama vile majivu ya volkeno angani.

Skrini za kugusatayari imewekwa kwenye vyumba vya ndege vya biashara, wanahamia kwenye ndege yenye maonyesho ya Rockwell Collins kwa Boeing 777-X mpya. Watengenezaji wa ndege pia wanatafuta wataalam wa utambuzi wa hotuba kama hatua nyingine kuelekea kupunguza mzigo kwenye teksi. Honeywell anajaribu ufuatiliaji wa shughuli za ubongo Kuamua ni wakati gani rubani ana kazi nyingi za kufanya au mawazo yake yanazunguka mahali fulani "mawinguni" - uwezekano pia kuhusu uwezo wa kudhibiti utendaji wa chumba cha marubani.

Walakini, maboresho ya kiufundi katika chumba cha rubani hayasaidii sana wakati marubani wamechoka tu. Mike Sinnett, makamu wa rais wa maendeleo ya bidhaa wa Boeing, hivi karibuni aliambia Reuters kwamba anatabiri "kazi 41 zitahitajika katika kipindi cha miaka ishirini ijayo." ndege za kibiashara. Hii inamaanisha kuwa zaidi ya watu 600 watahitajika. marubani wapya zaidi. Wapi kupata yao? Mpango wa kutatua tatizo hili, angalau katika Boeing, matumizi ya akili ya bandia. Kampuni tayari imefichua mipango ya uundaji wake chumba cha rubani bila marubani. Walakini, Sinnett anaamini kuwa labda hazitakuwa ukweli hadi 2040.

Hakuna madirisha?

Cabins za abiria ni eneo la uvumbuzi ambapo mengi yanafanyika. Tuzo za Oscar hata zinatolewa katika eneo hili - Tuzo za Crystal Cabin, i.e. tuzo kwa wavumbuzi na wabunifu wanaounda mifumo inayolenga kuboresha hali ya ndani ya ndege kwa abiria na wafanyakazi. Kila kitu kinachorahisisha maisha, kinachoongeza starehe na kuweka akiba kitatuzwa hapa - kutoka kwa choo cha ubaoni hadi kwenye makabati ya mizigo ya mkono.

Wakati huo huo, Timothy Clark, Rais wa Shirika la Ndege la Emirates, anatangaza: ndege bila madirishaambayo inaweza hata kuwa nyepesi mara mbili kuliko miundo iliyopo, ambayo ina maana ya haraka, ya bei nafuu na ya kirafiki zaidi ya mazingira katika ujenzi na uendeshaji. Katika daraja la kwanza la Boeing 777-300ER mpya, madirisha tayari yamebadilishwa na skrini ambazo, kwa shukrani kwa kamera na viunganisho vya fiber optic, vinaweza kuonyesha mtazamo wa nje bila tofauti yoyote inayoonekana kwa jicho la uchi. Inaonekana kwamba uchumi hautaruhusu ujenzi wa ndege "glazed", ambayo wengi huota. Badala yake, kuna uwezekano mkubwa wa kuwa na makadirio kwenye kuta, dari, au viti vilivyo mbele yetu.

Dhana ya kabati yenye paa inayoonyesha anga

Mwaka jana, Boeing ilianza kujaribu programu ya simu ya vCabin, ambayo inaruhusu abiria kurekebisha viwango vya taa katika maeneo yao ya karibu, kuwapigia simu wahudumu wa ndege, kuagiza chakula na hata kuangalia ikiwa choo hakina kitu. Wakati huo huo, simu zimerekebishwa kwa vifaa vya ndani kama vile kiti cha biashara cha Recaro CL6710, iliyoundwa ili kuruhusu programu za rununu kuinamisha kiti na kurudi.

Tangu mwaka wa 2013, wadhibiti wa Marekani wamekuwa wakijaribu kuondoa marufuku ya matumizi ya simu za mkononi kwenye ndege, wakisema kuwa hatari ya wao kuingilia kati mfumo wa mawasiliano ya bodi sasa iko chini na chini. Mafanikio katika eneo hili yataruhusu matumizi ya programu za simu wakati wa safari ya ndege.

Pia tunaona otomatiki ya kushughulikia ardhi inayoendelea. Kampuni ya Delta Airlines nchini Marekani inafanya majaribio ya matumizi ya biometriska kwa usajili wa abiria. Baadhi ya viwanja vya ndege duniani tayari vinajaribu au kufanya majaribio ya teknolojia ya utambuzi wa uso ili kulinganisha picha za pasipoti na za wateja wao kupitia uthibitishaji wa utambulisho, ambao unasemekana kuwa na uwezo wa kuangalia wasafiri mara mbili kwa saa. Mnamo Juni 2017, JetBlue ilishirikiana na Forodha na Ulinzi wa Mipaka ya Marekani (CBP) na kampuni ya kimataifa ya IT ya SITA ili kujaribu mpango unaotumia teknolojia ya kibayometriki na utambuzi wa uso ili kukagua wateja wanapoingia.

Oktoba iliyopita, Jumuiya ya Kimataifa ya Usafiri wa Anga ilitabiri kwamba kufikia 2035 idadi ya wasafiri ingeongezeka mara mbili hadi bilioni 7,2. Kwa hivyo kuna kwa nini na kwa nani wa kufanya kazi kwenye uvumbuzi na uboreshaji.

Usafiri wa anga wa siku zijazo:

Uhuishaji wa mfumo wa BLI: 

Uhuishaji wa kiingilio cha safu ya mpaka | Kituo cha Utafiti cha NASA Glenn