Inovația este necesară pentru a crea un avion. aviația rusă
De mai bine de un an (a decolat pe 9 martie 2015) își „termină” călătoria în jurul lumii, s-ar putea crede că dezvoltarea aviației de pasageri s-a oprit sau chiar merge în sens invers. Desigur, Solar Impulse 2 nu este viitorul aviației, dar avioanele moderne sunt mai lente decât cele supersonice Concordii zburând acum 30 de ani. Noile modele de aeronave diferă în general de cele vechi doar prin eficiența consumului de combustibil. Airbus nici măcar nu va dezvolta o nouă aeronavă pentru anii 2020. Totuși, totul nu este atât de fără speranță. Cele mai promițătoare proiecte din aeronautică sunt descrise mai jos, demonstrând că dezvoltarea aviației este încă în desfășurare.
Avioane electrice
Airbus-E-FanAirbus testează o aeronavă mică, dar complet electrică, Airbus-E-Fan. Cea mai recentă realizare a aeronavei este zborul peste Canalul Mânecii. Până acum, acest model nu poate fi folosit pentru zboruri lungi, nici măcar de către o singură persoană.
Dar mulți producători de avioane nu au nicio îndoială că aviația electrică este viitorul. Pentru început, este planificat, ca și în cazul mașinilor, să se realizeze un motor hibrid. Airbus intenționează să testeze o „aeronava mai electrică” ca parte a proiectului DISPURSAL în 2022. Contribuția motorului electroventilatorului la împingerea totală ar trebui să fie de 23%.
NASA a anunțat în 2016 începerea dezvoltării aeronavei X-57 Maxwell echipate cu 14 motoare electrice. Va fi un avion mic cu patru locuri. Potrivit inginerilor, introducerea motoarelor electrice va reduce semnificativ costurile de operare. Agenția nu spune când va fi creată aeronava.
Startup-ul german Lilium Aviation a primit finanțare pentru a crea un avion privat electric care poate decolare și ateriza fără aeroport. Avionul va avea nevoie de doar 225 de metri pentru a decola și a ateriza. Compania a creat deja un prototip și intenționează să introducă o versiune full-size la sfârșitul anului 2018.
Aeronavă supersonică
Aerion AS2
Aerion AS2 este prima aeronavă supersonică de la Airbus din foarte mult timp. Acesta este un jet privat conceput pentru 12 pasageri. În dezvoltarea sa vor fi investite 4 miliarde de dolari, iar lansarea este planificată până în 2023.
La începutul lunii martie, NASA a anunțat dezvoltarea unei aeronave supersonice aproape silentioase, QueSST. Principalul motiv pentru interzicerea aeronavelor supersonice de pasageri (pe lângă economia de combustibil) a fost zgomotul excesiv la trecerea supersonică. NASA a dezvoltat metode pentru a scăpa de zgomot și se așteaptă să construiască un prototip în jurul anului 2020.
Startup-ul de aviație Boom, susținut de Virgin Galactic, lucrează la un avion supersonic. Startup-ul intenționează să folosească noul avion pentru a zbura deasupra Atlanticului de 2,5 ori mai repede decât aeronavele convenționale. Investiția de 2 miliarde de dolari ar trebui să permită companiei să construiască un prototip până la sfârșitul anului 2017.
Potrivit creatorilor săi, aeronava Skylon va putea ajunge în orice punct în 4 ore cu o viteză de 5 ori mai mare decât viteza sunetului. Pentru a-l crea, inginerii britanici testează un nou tip de motor. Ei au anunțat primele teste pentru 2019. Cu toate acestea, acest proiect, în ciuda unei investiții de 60 de milioane de euro din partea guvernului britanic, este cel mai pe termen lung și mai greu de implementat dintre toate.
Avioane noi de pasageri
Cei mai mari producători de avioane consideră că aeronautica este deja un miracol și, deși o aeronavă nouă apare la fiecare 5-10 ani, nu este nevoie de îmbunătățiri profunde. Mai multe detalii in tabel.Masa de avion
| Boeing 737 MAX
|
Boeing 737 MAX a primit deja 2.500 de comenzi și ar putea deveni lider de piață. Pretinsa superioritate față de liderul existent, Airbus A320neo, este că consumă cu 4% mai puțin combustibil. Primele livrări către clienți vor începe în 2017. | ||||||||
| MS-21
|
Noul avion rusesc MS-21 va avea un motor complet rusesc. Putin a declarat că nu va fi în niciun fel inferior omologilor săi străini. Rogozin a declarat reporterilor că producția de masă va începe în 2020. | ||||||||
| Mitsubishi Regional Jet
|
Japonia va construi primul avion modern de pasageri din istoria sa. Este mic și nu se preface a fi nimic. Începerea funcționării este planificată în 2018. | ||||||||
| Comac C919
|
Dar primul avion de linie chinezesc de pasageri din multă vreme, Comac C919, va sparge duopolul Boeing și Airbus de pe piață. Adevărat, până acum există 500 de comenzi pentru acesta, în principal de la transportatori chinezi. Data lansării: 2018. | ||||||||
| E2
|
Compania braziliană Embraer nici măcar nu are de gând să creeze un nou avion de linie, ci pur și simplu modernizează modelul actual și îl numește a doua generație. Sunt de așteptat motoare noi și o economie de combustibil mai bună. Cu toate acestea, au fost deja încheiate contracte pentru peste 300 de livrări ale acestor aeronave. Livrări către clienți - din 2018. | ||||||||
| SSJ 100SV (versiunea întinsă)
|
Sukhoi Superjet extins va avea până la 120 de locuri și va fi lansat în 2019. În alte caracteristici, va fi aproape ca superjetul actual și probabil va fi inferior Boing 737 MAX, iar în 2020 va fi lansat și Boing 777X. ... în general, principalul lucru este că va zbura și va fi extins, Aeroflot va cumpăra. | ||||||||
| Seria Bombardier C
|
Aeronava companiei canadiane Bombardier a depășit așteptările. Producătorul promite că aeronava va consuma cu 10% mai puțin combustibil decât Boeing 737 MAX și MC-21. Punerea în funcțiune este așteptată în 2016.
Campionul în ceea ce privește îmbunătățirile minore va fi noul Boeing 777X, programat pentru lansare în 2020. Va avea un motor cu 5% mai puternic, costuri cu combustibil și emisii de CO2 cu 12% mai mici, cu 17 tone de sarcină utilă mai mare și cu 18% mai multe locuri.
Avionul de afaceri Bombardier Global 8000 pentru 8 pasageri va putea zbura un record de 14.600 de kilometri fără realimentare cu o viteză medie de 956 km/h. Compania intenționează să înceapă vânzările în 2019 la un preț de aproximativ 65 de milioane de dolari.Aeronava va concura și cu Gulfstream G600 - noi avioane de afaceri care vor fi puse în vânzare în 2018-2020. Avioanele vor costa de la 35 la 55 de milioane de dolari.
Noul avion privat Cobalt Co50 Valkyrie este mai ieftin decât concurența (600.000 USD) și cel mai rapid din clasa sa, dar principala sa inovație de design este că arată exact ca avionul lui Bruce Wayne. Poate transporta până la 5 pasageri simultan.Data lansării: mijlocul anului 2017.
Aeronava amfibie privată SkiGull va putea ateriza nu numai pe apă, ci pe orice suprafață (iarbă, zăpadă, gheață). A făcut primul zbor în noiembrie 2015 și va intra în vânzare în curând
Un alt hidroavion, Icon A5 cu două locuri, este capabil să decoleze și să aterizeze pe apă, se poate recupera și după o rotire și este echipat cu o parașută pentru întreaga aeronavă. Este recunoscut ca fiind atât de sigur încât nici măcar nu aveți nevoie de o licență de pilot pentru a putea zbura, doar 20 de ore de antrenament. Costă 250.000 USD și este deja în producție. Primele 7 aeronave au fost asamblate în 2016, dar au fost deja făcute 1.850 de comenzi pentru aeronava.
Avionul de afaceri Cirrus Vision SF50 poate fi primul avion personal produs în serie. Va fi capabil să transporte până la 7 pasageri și ar trebui să fie mult mai ușor de operat decât un jet privat convențional. Va avea și o parașută pentru întreaga aeronavă. Au fost construite 4 prototipuri și primul avion a fost livrat clientului în iunie 2016. În total, peste 600 dintre aceste mașini au fost deja comandate la un preț de 2 milioane de dolari.
E-Go britanic cu un singur loc este unic cu prețul său scăzut de doar 70.000 USD. Mai ieftin decât multe mașini. Primul cumpărător a primit aeronava în iunie 2016.
La celălalt capăt al spectrului de prețuri se află avionul privat cu șase locuri Epic E1000, de 3 milioane de dolari, care va putea zbura la viteze record de până la 600 km/h pe o distanță de peste 3.000 de kilometri și va putea urca. la altitudini de până la 10 km. Prototipul aeronavei este în prezent în curs de testare, dar au fost deja plasate peste 60 de comenzi pentru el. VTOLÎncă de la apariția elicopterului, oamenii și-au dorit să creeze un vehicul care să fie la fel de rapid ca un avion, dar care să poată zbura și ateriza oriunde ca un elicopter. Acest vehicul a primit chiar și numele de lucru VTOL (decolare și aterizare verticală) sau pur și simplu un avion cu decolare verticală. Încercările persistente, dar nereușite, de a crea acest dispozitiv sunt surprinse în infograficul „roata nenorocirii”.
VTOL trebuie să fie „capabil de tot ce poate face o pasăre în aer” și să zboare de cel puțin 3 ori mai repede decât un elicopter convențional
Formal, compania italiană AgustaWestland s-a apropiat cel mai mult de a crea un transport VTOL cu rotorul basculant AW609. Este într-adevăr capabil să aterizeze pe verticală și să zboare mai departe decât elicopterele convenționale, dar ca viteză (509 km/h) este încă semnificativ inferioară avioanelor. Până acum, tiltrotoarele au fost produse doar pentru nevoile armatei americane. Dar AW609 va fi un transport civil pentru oamenii de afaceri și industria petrolieră. Certificarea este așteptată în 2017 și au fost deja primite 70 de comenzi.
DARPA a anunțat o competiție pentru a crea în sfârșit un avion cu decolare verticală () și 4 mari corporații (Boeing, Aurora Flight Sciences Corp, Sikorsky Aircraft Co și Karem Aircraft) își vor prezenta prototipurile de dimensiune completă pentru testare în februarie 2017.
O altă încercare este un VTOL electric de la startup-ul Joby Aviation. Compania spune că va costa 200.000 de dolari bucata, dar nu oferă o dată de lansare.
O alternativă la crearea unui VTOL este pur și simplu creșterea vitezei elicopterului. Aceasta este ceea ce realizează aeronavele Sikorsky. Noul lor elicopter S-97 Raider este capabil să zboare cu viteze de până la 450 km/h. Primul zbor de testare a fost efectuat în mai 2015. Inițial, doar militarii vor putea folosi acest model. Nici elicopterele nu au încetat să se dezvolte (mai ales cele militare, dar despre ele nu vorbim aici). Modelele promițătoare în dezvoltare sunt descrise în tabelul de mai jos: Masa pentru elicopter
ConcluziePentru a rezuma, putem observa cel puțin 3 tendințe în dezvoltarea aviației. Dezvoltarea aeronavelor electrice, revenirea supersonicului și crearea unui hibrid avion-elicopter (VTOL). Implementarea a cel puțin uneia dintre aceste dezvoltări va fi un mare progres pentru industrie. Pe lângă aceste schimbări revoluționare, avioanele și elicopterele se îmbunătățesc treptat odată cu lansarea de noi modele (mai multă eficiență a combustibilului, mai multe materiale compozite, operare mai ieftină, mai multă automatizare etc.),Etichete: Adăugați etichete |
Evoluția aviației civile a primit un impuls major în ultimii ani, atât din punct de vedere tehnologic, cât și economic. Numărul de persoane care călătoresc cu avionul crește rapid în fiecare an și, prin urmare, designerii publică în mod regulat concepte foarte interesante pentru transportul zburător al viitorului, de la avioane cu pilot automat la taxiuri aeriene personale. În prezent, majoritatea acestor proiecte sunt încă în faza de cercetare, testare și dezvoltare a unei strategii de implementare economică. Acest lucru nu este surprinzător: cea mai mică greșeală în timpul proiectării poate provoca moartea multor oameni și, prin urmare, graba excesivă este extrem de nedorită. Canalul Wendover Productions a colectat într-un videoclip cele mai interesante și promițătoare proiecte de aeronave ale viitorului și a încercat să răspundă la întrebarea dacă companiile aeriene vor putea da viață cutare sau cutare idee în viitorul apropiat:
Când vine vorba de inovație, principalul criteriu pentru un proiect de succes este caracterul practic și eficiența acestuia. Aeronava ideală de pasageri a vremurilor noastre are dimensiuni medii și este în același timp capabilă să deservească numărul maxim de pasageri. Scopul său este zborurile transatlantice pe distanțe scurte și medii, deoarece Boeing 787 face față acum bine zborurilor pe distanțe lungi. Pentru o lungă perioadă de timp, avionul de pasageri „universal” a fost micul Boeing 757 cu două motoare, vârful popularității a venit. în perioada în care astfel de aeronave aveau permisiunea oficială de a efectua zboruri transatlantice . În ciuda faptului că este încă destul de bun la ceea ce face, designul din 1983 are o serie de deficiențe pe care aeronavele mai moderne nu le au, în special prezența unui cadru compozit și a caracteristicilor de proiectare a aripilor. Producția modelului 757 a fost oprită în 2004.
Avioane electrice ca modalitate de a face zborurile mai ieftine
Ca urmare a acestei decizii, companiile aeriene au o fereastră între 737 mic și 787 prea mare, care poate transporta 230-280 de pasageri și zbura pe distanțe de până la 7.400 km. Compania lucrează în prezent la un nou model, Boeing 797, al cărui design va include motoare moderne și un design de caroserie secțională care îi va permite să funcționeze la eficiența maximă. După finalizarea testării, el este cel care poate prelua rolul de transport pentru un număr din ce în ce mai mare de pasageri din întreaga lume.
În domeniul zborurilor regionale, există proiecte mult mai ambițioase care, în timp, ar putea schimba complet sistemul de prețuri pentru călătoriile aeriene: avioanele electrice. În prezent, există multe restricții pentru implementarea lor ca transport transatlantic cu drepturi depline, de la limitările de putere ale motoarelor electrice până la capacitatea scăzută a bateriei. Dar pentru zborurile locale sunt perfecte. Principalul obstacol pentru ei nu este nici măcar limitările tehnice, ci economice: călătoria cu trenul sau cu mașina va costa de multe ori mai puțin (mai ales pentru Europa, unde un tren de navetiști poate traversa adesea întreaga țară de la o margine la alta în câteva ore). Pentru ca aeronavele electrice să concureze serios cu alte tipuri de transport, designerii de aeronave trebuie să caute modalități inovatoare de a reduce costul zborului. De exemplu, proiectul Zunum Aero se distinge printr-o reducere semnificativă a costului și a consumului de combustibil pentru avioane datorită designului hibrid al aeronavei lor. Testarea acestuia ar trebui să înceapă până în 2020 și, potrivit site-ului oficial, prețul zborurilor nu va depăși 100 USD la cursurile de schimb curente. Compania spune că a găsit o modalitate de a reduce costurile cu combustibilul pentru aeronavele mici cu 40% până la 80% - o economie semnificativă.
Viitorul apropiat
Desigur, aceste avioane nu vor rezolva toate problemele. Apariția de noi produse va provoca inevitabil noi dificultăți, pentru soluția cărora va fi creată aeronavele următoarei generații - și așa mai departe, până când în cele din urmă industria fie se va transforma în ceva mai perfect și lipsit de neajunsurile timpului nostru, fie dă drum spre noile tehnologii (toți, desigur, abia așteptăm până când oamenii de știință inventează în sfârșit teleporturi funcționale). Însă adevărul rămâne: mai devreme sau mai târziu, noi avioane cu rază medie și runabout electrice vor intra în producție, iar asta poate fi ceea ce va face călătoria cu avionul mai ieftină și mult mai accesibilă.
Păsările le au. La lilieci și fluturi. Daedalus și Icar le-au purtat pentru a scăpa de Minos, regele Cretei. Vorbim despre aripi, sau suprafețe aerodinamice care permit aeronavei să se ridice. De regulă, aripile au forma unei lacrimi alungite cu o suprafață superioară curbată și o suprafață inferioară plată. Aerul care curge prin aripă creează o zonă de presiune mai mare sub aripă, ridicând astfel aeronava de pe sol.
Interesant este că unele cărți invocă principiul lui Bernoulli pentru a explica cum funcționează aripile. Conform logicii lor, aerul se deplasează de-a lungul suprafeței superioare mai mult și, prin urmare, mai repede, pentru a ajunge la marginea de fugă în același timp cu aerul care se mișcă de-a lungul părții inferioare. Diferența de viteză creează o diferență de presiune care provoacă ridicare. Alte cărți resping acest principiu, apelând la legea dovedită a lui Newton: aripa împinge aerul în jos, deci aerul împinge aripa în sus.
Zborul dispozitivelor mai grele decât aerul a început cu planoare - aeronave ușoare care pot zbura perioade lungi de timp fără utilizarea unui motor. Planoarele erau veverițele zburătoare ale aviației, dar pionierii Wilbur și Orville Wright doreau șoimi adevărați, cu un zbor puternic și de calitate. Pentru a asigura tracțiunea, era nevoie de un sistem de propulsie. Frații Wright au proiectat și construit primele elice de avioane, precum și motoarele cu patru cilindri răcite cu apă pentru a le întoarce.
Teoria și practica creării de elice au parcurs un drum lung. Elicea acționează ca o aripă care se rotește, oferind portanță, dar într-o direcție dreaptă. Există elice diferite: cu două pale și cu opt, dar toate îndeplinesc aceleași sarcini. Pe măsură ce palele se rotesc, elicele împing aerul înapoi, iar acest aer, datorită forțelor de acțiune și reacție newtoniene, propulsează vehiculul înainte. Această forță este cunoscută sub numele de forță și lucrează împotriva rezistenței aerului, care încetinește vehiculul.
Motor turboreactor
Aviația a făcut un salt uriaș înainte în 1937, când inventatorul și inginerul britanic Frank Whittle a testat primul motor cu reacție din lume. A funcționat complet diferit de cel modern. Motorul lui Whittle a extras aer dintr-un compresor orientat spre înainte. Aerul a trecut în camera de ardere, unde a fost amestecat cu combustibil și ars. Din țeava de eșapament a fost ejectat un flux de gaze supraîncălzite, împingând motorul și avionul înainte.
Hans Pabst van Ogein din Germania a preluat designul de bază al lui Whittle și l-a bazat pe primul avion cu reacție în 1939. Doi ani mai târziu, guvernul britanic a scos în sfârșit aeronava - Gloster E.28/39, sau Gloster Meteor - folosind motorul cu reacție inovator al lui Whittle. Spre sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, aeronavele Gloster Meteor pilotate de piloții Royal Air Force urmăreau și trăgeau din cer rachete V-1 germane.
Astăzi, motoarele cu turboreacție sunt rezervate în primul rând aeronavelor militare. Avioanele de pasageri folosesc motoare cu turboventilator, care încă înghit aer cu compresoare orientate spre înainte. Doar în loc să ardă tot aerul care intră, într-un motor turboventilator - așa cum sunt numite în literatură - aerul curge în jurul camerei de ardere și se amestecă cu un flux de gaze supraîncălzite care iese din țeava de eșapament. Ca urmare, turboventilatoarele sunt mai eficiente și produc mai puțin zgomot.
Combustibil de avion
Prima aeronavă cu piston folosea aceleași tipuri de combustibil ca și mașinile - benzină și motorină. Cu toate acestea, dezvoltarea motoarelor cu reacție a necesitat diversitate. Deși câțiva proști au susținut folosirea untului de arahide sau a whisky-ului, industria aviației s-a obișnuit rapid cu kerosenul ca fiind cel mai bun combustibil pentru avioanele puternice. Kerosenul este o componentă a țițeiului obținut prin distilare sau separare în componentele sale de bază. În general, multe lucruri sunt făcute din ulei.
Dacă ați deținut vreodată o lampă cu kerosen sau un încălzitor, este posibil să fi văzut acest combustibil de culoarea paiului. Avioanele comerciale, totuși, necesită un grad mai mare de kerosen decât aragazul cu kerosen al bunicii. Combustibilul trebuie să ardă curat, dar să aibă un punct de aprindere mai mare decât combustibilul pentru automobile pentru a reduce riscul de incendiu. De asemenea, combustibilul pentru avioane trebuie să rămână lichid în aerul rece al atmosferei superioare. Procesul de curățare elimină toată apa care se poate transforma în particule de gheață și blochează căile de combustibil. Punctul de îngheț al kerosenului în sine este, de asemenea, controlat cu atenție. Majoritatea combustibililor pentru avioane nu îngheață la temperaturi de până la minus 50 Celsius.
Controlul zborului
Un lucru este să scoți un avion în aer. Gestionarea eficientă a acestuia pentru a preveni căderea lui înapoi la pământ este cu totul altă chestiune. Într-o aeronavă simplă, pilotul transmite comenzile de direcție folosind conexiuni mecanice pentru a controla suprafețele de pe aripi. Aceste suprafețe sunt, respectiv, elerone, lifters și cârmă. Pilotul folosește eleronoanele pentru a se deplasa dintr-o parte în alta, lifturile pentru a se deplasa în sus și în jos, iar cârma pentru a vira la stânga și la dreapta. Rotirea, de exemplu, necesită activarea simultană a eleronanelor și a cârmei pentru a coborî aeronava pe o aripă.
Avioanele militare și comerciale moderne sunt controlate de aceleași suprafețe și folosesc aceleași principii, dar au eliminat controlul mecanic. Primele avioane zburau pe sisteme hidraulico-mecanice, dar erau vulnerabile la avarii și ocupau mult spațiu. Astăzi, aproape toate aeronavele mari se bazează pe flight-by-wire digital, permițând elementelor să fie controlate fin folosind computerul de bord. Această tehnologie inteligentă permite doar doi piloți să piloteze un avion comercial.
Aluminiu și aliaje de aluminiu
În 1902, frații Wright au zburat cu cel mai ingenios avion al lor de până acum – un planor cu un singur loc făcut din „piele” de muselină întinsă peste un cadru de molid. De-a lungul timpului, lemnul și țesătura au făcut loc monococului din lemn laminat, o structură a aeronavei în care toată sau cea mai mare parte a stresului a fost pus pe pielea aeronavei. Fuzelajele monococă au permis avioane mai puternice și mai raționalizate, ceea ce a condus la o serie de recorduri de viteză la începutul anilor 1900. Din păcate, lemnul folosit în astfel de aeronave necesita întreținere constantă și s-a deteriorat atunci când a fost expus la intemperii.
Până în 1930, aproape toți designerii de aeronave au favorizat construcția integrală din metal pe lemn stratificat. Steel a fost un candidat grozav, dar prea greu. Aluminiul, pe de altă parte, era ușor, puternic și ușor de adaptat la orice componentă. Fuzelajurile realizate din panouri de aluminiu ținute împreună cu nituri au devenit un simbol al aviației. Dar acest material a avut și problemele sale - în special, oboseala metalică. Drept urmare, producătorii au dezvoltat noi tehnici pentru a identifica zonele cu probleme în piesele metalice ale aeronavelor. Echipajele de reparații folosesc astăzi scanarea cu ultrasunete pentru a detecta fisuri și rupturi, chiar și cele mai mici defecte care nu pot fi văzute.
Pilot automat
În primele zile ale aviației, zborurile erau scurte, iar principala preocupare a pilotului era să nu se prăbușească la sol după câteva momente incitante în aer. Pe măsură ce tehnologia s-a îmbunătățit, au devenit posibile zboruri lungi peste continente și oceane, chiar și în întreaga lume. Oboseala pilotului a devenit o problemă serioasă în timpul acestor călătorii epice. Cum ar putea un pilot singur sau un echipaj mic să rămână treaz și vigilent ore în șir, în special în timpul croazierelor monotone la mare altitudine?
Așa a apărut. Creat de Lawrence Burst Sperry, fiul lui Elmer A. Sperry, pilotul automat, sau sistemul automat de control al zborului, a conectat trei giroscoape pe suprafețele avionului care controlau înclinarea, rostogolirea și rotirea. Aparatul a făcut ajustări în funcție de unghiul de abatere de la direcția de zbor. Invenția revoluționară a lui Sperry a făcut posibil un zbor de croazieră stabil și ar putea, de asemenea, să decoleze și să aterizeze independent.
Sistemul automat de control al zborului al aeronavelor moderne nu este mult diferit de primii autopiloți giroscopici. Senzorii de mișcare - giroscoape și accelerometre - colectează informații despre poziția spațială a aeronavei și mișcarea acesteia, le livrează computerelor cu pilot automat și emit semnale pentru a regla cursul folosind aripile și coada.
tuburi Pitot
Când piloții sunt în cabina unui avion, trebuie să țină evidența multor date. Unul dintre cele mai importante lucruri este viteza aeronavei - raportată la masa de aer în care zboară. Pentru configurații de zbor specifice, fie că este vorba de aterizare sau de croazieră economică, viteza aeronavei trebuie să rămână într-un anumit interval de valori. Dacă un avion zboară prea încet, aerodinamica poate avea de suferit, ceea ce înseamnă că forța de ridicare nu va fi suficientă pentru a depăși forța gravitației. Dacă avionul zboară prea repede, pot apărea daune structurale.
Pe avioanele comerciale, viteza aerului este măsurată prin tuburi Pitot. Aparatul și-a primit numele de la Henri Pitot, un francez care trebuia să măsoare viteza apei în râuri și canale. A creat un tub drept cu două găuri, unul în spate și unul în lateral. Pitot și-a orientat dispozitivul astfel încât deschiderea frontală să fie orientată în amonte, permițând apei să curgă prin tub. Măsurând diferența de presiune între deschiderile frontale și laterale, el a putut calcula viteza apei în mișcare.
Inginerii aeronautici și-au dat seama că pot face același lucru instalând tuburi Pitot pe marginea aripii sau deasupra fuselajului. Fluxul de aer curge prin tub și permite măsurarea cu precizie a vitezei aeronavei.
Controlul traficului aerian
Până acum am vorbit despre designul aeronavelor, dar una dintre cele mai importante inovații în aviație a fost controlul traficului aerian, sistemul care permite unui avion să decoleze de pe un aeroport, să zboare sute sau mii de kilometri și să aterizeze în siguranță la locul său. destinaţie. În Statele Unite, de exemplu, există peste 20 de centre de control al zborului care sunt responsabile cu mutarea aeronavelor în toată țara. Fiecare centru este responsabil pentru o anumită zonă geografică, așa că atunci când un avion decolează, acesta este „predat” unui alt centru.
Supravegherea radar joacă un rol cheie în controlul traficului aerian. Stațiile terestre majore situate în aeroporturi și centrele de control emit unde radio cu unde scurte care intră în avion și sunt reflectate înapoi. Aceste semnale permit controlorilor de trafic aerian să monitorizeze pozițiile aeronavelor în volumul lor dat de spațiu aerian. În același timp, majoritatea aeronavelor comerciale poartă transpondere - dispozitive care raportează tipul, altitudinea, direcția și viteza aeronavei atunci când sunt interogate de radar.
Aterizarea unui avion comercial reprezintă una dintre cele mai incredibile fapte ale tehnologiei. Avionul trebuie să coboare de la 10.000 de metri la sol și să încetinească de la 1046 la 0 kilometri pe oră. Ei bine, da, trebuie să-și pună toată greutatea - aproximativ 170 de tone - pe mai multe roți și suporturi, care trebuie să fie puternice, dar complet retractabile. Este vreo surpriză că șasiurile sunt numărul unu pe lista noastră?
Până la sfârșitul anilor 1980, majoritatea aeronavelor civile și militare utilizau trei configurații de aterizare de bază: o roată pe o lonză, două roți una lângă alta pe o bară sau două roți una lângă alta și alte două roți una lângă alta. latură. Pe măsură ce aeronavele au devenit mai mari și mai grele, sistemele de aterizare au devenit mai complexe pentru a reduce stresul asupra roților și a ansamblului lonjeroanelor și pentru a reduce forța de impact asupra pistei de aterizare. Trenul de aterizare al Airbus A380, de exemplu, este format din patru șasiuri - două cu patru roți și două cu șase roți fiecare. Indiferent de configurație, rezistența este mai importantă decât greutatea, așa că veți găsi componente din oțel și titan, dar nu și aluminiu, în șasiu.
Aviația a ajuns în punctul în care își doresc deja să echipeze aeronave. Ei bine, să sperăm că peste câțiva ani va trebui să scriem, arătând întinderile nesfârșite ale teatrului mare.
– Vadim Vyacheslavovich, care este esența reformei în politica de clustere a regiunii?
După cum știți, două clustere de înaltă tehnologie funcționează deja în regiunea Ulyanovsk, aviație și nucleară. Le combinăm într-unul singur, inovator, nucleul său va fi Technocampus 2.0. Acesta va găzdui centre de inginerie, producție pilot și instituții de învățământ avansat.
Acest lucru va da un nou impuls dezvoltării economice. Astfel de proiecte tehnologice complexe, concepute pentru efecte pe termen lung, stau la baza viitorului nostru inovator.
– Cum vor afecta aceste schimbări participanții la clusterul aviației?
Așteptăm cu nerăbdare să menținem și să creștem dinamica pozitivă a industriei aviației din regiunea Ulyanovsk. Recent, în regiune au intrat noi companii hi-tech, integrate în lanțurile de cooperare ale industriei aviatice. Volumul produselor inovatoare livrate a crescut de 2,9 ori, iar productivitatea muncii cu 65%. Exporturile organizațiilor de cluster de aviație în 2013-2016 au depășit 21 de miliarde de ruble.
Clusterul de inovare vă permite să combinați capacitățile producției industriale cu cele mai noi tehnologii. De exemplu, un succes major în dezvoltarea clusterului de aviație din regiunea Ulyanovsk este crearea fabricii Aerocomposite, care este unică și fundamental nouă pentru țara noastră. A început deja producția unei aripi compozite pentru noua generație de aeronave MC-21, care îi va îmbunătăți calitățile aerodinamice, va reduce caracteristicile de greutate și va îmbunătăți caracteristicile de viață. Dezvoltatorii ruși au fost primii din lume care au fabricat o aripă de avion în întregime din materiale compozite. Nimeni din industrie nu a mai făcut asta până acum.
Un alt participant semnificativ la clusterul aviației este Promtekh-Ulyanovsk. Compania lucrează pentru a reduce greutatea rețelelor de cabluri și conducte ale aeronavelor. Și acesta este un factor semnificativ în competitivitatea produselor.
– Munca delegației de la Ulyanovsk la MAKS-2017 a devenit foarte fructuoasă...
Da, la spectacolul internațional de aviație și spațiu, guvernatorul Serghei Morozov a încheiat o serie de acorduri importante care vor accelera, fără îndoială, dezvoltarea industriei aviației regionale. Printre acordurile cheie se numără un acord cu Irkut Corporation privind intențiile de a crea un centru de personalizare pentru aeronavele MS-21 și Sukhoi Superjet-100 în zona economică specială a portului. Acest lucru va presupune deschiderea de noi întreprinderi și va accelera dezvoltarea clusterului de aviație din regiunea Ulyanovsk.
Aș reține, de asemenea, acordul cu United Aircraft Corporation privind formarea unui parc industrial pe baza Aviastar-SP JSC. Fabrica este în prezent în curs de modernizare majoră, investițiile în care au depășit deja 5,5 miliarde de ruble. Spațiul de producție eliberat în timpul procesului de optimizare va fi folosit mai eficient: va deveni un parc industrial care va atrage investiții în crearea de noi unități de producție high-tech.
Industria aviației ruse de astăzi poate fi considerată unul dintre domeniile cheie de dezvoltare a economiei interne. Funcționarea stabilă a industriei aviației este un vector care creează toate premisele necesare pentru dezvoltarea unui întreg complex de întreprinderi de înaltă tehnologie, precum și pentru conservarea acestora. Oferă „intelectualizarea” structurii PIB, dezvoltarea exporturilor de produse avansate ale complexului de inginerie, precum și înlocuirea importurilor în segmentele cheie de produse.
În plus, industria aviației joacă una dintre funcțiile principale din punct de vedere social, ținând cont de industriile conexe, permițând creșterea numărului de noi locuri de muncă calificate la locurile de producție, în domeniile de cercetare și proiectare, în universități și în învățământul secundar de specialitate. instituţiilor. Principalele segmente ale industriei sunt producția de avioane, producția de elicoptere, producția de motoare și fabricarea de instrumente pentru aeronave.
Una dintre cele mai importante dezvoltări ale holdingului Technodinamika este un sistem de mișcare a aeronavei care utilizează o acționare electrică a roților trenului de aterizare pentru aeronave regionale și pe distanțe scurte.
De asemenea, produsele unice includ un sistem de combustibil rezistent la impact (ATS). Ținând cont de cele mai recente standarde europene de aviație, care includ creșteri semnificative ale cerințelor de siguranță, sistemele de combustibil rezistente la accidente trebuie utilizate pe toate elicopterele de transport și pasageri de ultimă generație. Soluția exploatației face posibilă asigurarea siguranței vehiculelor față de posibilele consecințe în timpul unei aterizări dure.
Technodinamika este primul holding rusesc care a creat un astfel de sistem și a confirmat caracteristicile sale de înaltă performanță. În timpul testelor, au fost efectuate o serie de picături, timp în care machetele rezervoarelor de combustibil au confirmat cu succes eficacitatea dezvoltării. Au fost de asemenea efectuate o serie de teste cu succes ale altor unități ale sistemului. Unicitatea vehiculului constă în faptul că, în situații de urgență, rezervoarele de combustibil își mențin integritatea, iar rupturile în conexiuni apar în elemente specializate care împiedică scurgerea combustibilului. Rezervoarele de combustibil au materiale inovatoare care sunt etanșate la impact și rezistente la perforare, în timp ce manșoanele din PTFE și fitingurile din titan sunt proiectate pentru a rezista la temperaturi și presiuni ridicate. În producția sistemului sunt utilizate numai materiale rusești.
În plus, unul dintre cele mai noi sisteme create de holdingul Technodinamika este sistemul de gaz neutru (GPL). Poate fi folosit pe orice tip de aeronavă. Soluția respectă pe deplin cerințele, inclusiv standardele rusești și internaționale și cerințele de siguranță. Sistemul vă permite să creați un mediu inert și să preveniți formarea vaporilor de combustibil inflamabili în rezervoarele sistemului de combustibil prin reducerea conținutului de oxigen.
Utilizarea unui sistem cu un modul separator de aer cu membrană reduce greutatea acestuia. Dacă comparăm soluția cu un sistem de balon cu gaz neutru, reducerea caracteristicilor de greutate ajunge de 2x-3x ori. Timpul necesar pentru întreținerea sistemului în timpul funcționării este, de asemenea, redus.
Sistemul de gaz neutru cu modul de separare a aerului nu necesită întreținere înainte de zbor. Poate fi instalat pe diverse tipuri de aeronave, în timp ce sistemul funcționează în modul automat pentru a nu distrage atenția echipajului în timpul zborului. Instalarea unui sistem de gaz neutru dezvoltat de Technodinamika asigură că aeronavele respectă standardele internaționale de siguranță.
Industria aviației este încă o ramură a sectorului high-tech al economiei ruse, care are un potențial semnificativ de dezvoltare inovatoare. Întreprinderile holdingului Technodinamika realizează cu succes dezvoltări inovatoare în domeniul producției de avioane, implementând strategia Industrie 4.0 în toate etapele activității lor și completând anual portofoliul cu noi proiecte de înaltă calitate.