Како ће изгледати путнички авиони будућности

Када би се путници кроз време из 1968. данас нашли на аеродрому, видели би многе промене које би их изненадиле. Али авиони би изгледали изненађујуће познато. Упркос значајним побољшањима материјала, мотора и авионике која су 2017 најбезбеднија година у историји ваздухопловства, комерцијални авиони остају структурно слични онима из 1960-их. У ствари, Боеинг 737, један од најпродаванијих авиона у историји у својим бројним верзијама, први пут је полетео у ваздух 1967.

То је зато што комерцијална авијација даје приоритет безбедности, фаворизујући доказана решења, и зато што други развоји – на пример у материјалима и моторима – значе да је традиционални дизајн и даље релевантан. Међутим, како индустрија очајнички тражи начине да смањи емисије угљеника, суочава се са мало озбиљнијим изазовом од других индустрија, управо зато што је њене основне технологије тако тешко напустити. Можда је време да пробате нешто ново. Дакле, како би путовање авионом могло изгледати за 50 година?

Прочитајте такође: Оружје украјинске победе: хеликоптери Вестланд Сеа Кинг

Будућност путничких авиона

Током година било је неколико покушаја да се промени парадигма дизајна авиона. Седамдесете су обећавале будућност надзвучног путовања које никада није постало стварност, осим ограничених летова Конкорда. Идеја о авиону са "комбинованим крилима" сличном стелт бомбардеру Нортроп Б-1970 је повремено рекламирана, али до сада без већег успеха.

Комбинација техничких и финансијских разлога приморала је индустрију авиона да напусти ове прилично чудне предлоге и фокусира се на каноничке дизајне који су данас уобичајени. Да ли ће наредних 50 година наставити спор, стабилан пут из последњих пола века? Хоћемо ли поново видети брзи технолошки продор који је карактерисао авијацију између краја Првог светског рата и слетања на Месец Аполон? Немојте да вас завара очигледан недостатак спектакуларних открића. Неке велике промене су иза угла.

Прочитајте такође: Оружје украјинске победе: Сторм Схадов / СЦАЛП-ЕГ крстареће ракете

Електрични авиони

Већина летова на кратким раздаљинама ће вероватно постати електрична у наредних неколико деценија, а то ће променити начин на који размишљамо о путовању авионом. Мањи електромотори би омогућили дистрибуирани потисак сличан оном који се користи у НАСА-ином прототипу Кс-57. Нижи нивои буке и нижи оперативни трошкови омогућиће летелицама на електрични погон да лете много ближе местима где људи живе и раде.

У ствари, неколико најсавременијих пројеката електричних авиона има за циљ не само да замене земаљски транспорт између градова, као што планирају концепти Зунум и Евиатион за 9 до 12 путника, већ и унутар њих. Летећи таксији ће врло брзо постати стварност, али остаје да се види да ли Вахана и ЦитиАирбус концепти футуристичког изгледа заиста представљају будућност. У сваком случају, летови од врата до врата нису искључиви прерогатив електричних авиона.

Иако није нов концепт, употреба роторкрафта, односно авиона који могу да пређу са вертикалног дизања на конфигурацију фиксног крила, до сада је била углавном ограничена на америчку војску.

Међутим, италијански произвођач хеликоптера Леонардо тренутно припрема цивилни модел за комерцијално лансирање АВКСНУМКС, који би, ако успе, могао потенцијално да трансформише извршну и регионалну авијацију. АВ609 комбинује елементе дизајна како авиона тако и хеликоптера.

Многе компаније развијају електричне погонске системе за ваздушне таксије, приградске авионе и електрична возила за вертикално полетање и слетање (еВТОЛ), од којих су многа аутономна. На пример, произвођач електричних мотора МагниКс сарађује са добављачем батерија Х55 на претварању авиона оператера хидроавиона Харбоур Аир компаније у Ванкуверу у потпуно електричну флоту. Израелска компанија Евиатион развила је Алице, први потпуно електрични авион на свету са батеријском технологијом попут мобилног телефона и дометом од ~800 км.

Хибридна енергија је други начин. У 2020. години, амерички стартуп Ампаире'с хибридно-електрични јегуља завршио је пробни лет од 550 км са електричним мотором у носу и конвенционалним мотором са унутрашњим сагоревањем позади. А ту је и водоник, који има велики потенцијал ако се може произвести из извора са ниским садржајем угљеника, а не из фосилних горива. Ербас улаже велика средства у технологију потребну за погон авиона водоником произведеним из обновљивих извора енергије, надајући се да ће га једног дана користити за погон џиновских млазњака који путују на велике удаљености без емисије ЦО2. Боеинг такође тестира сопствену летелицу на водоник.

Прочитајте такође: Сааб ЈАС 39 Грипен - као опција за Ваздухопловство Украјине: сазнајемо о каквом се авиону ради

У потрази за брзином

Постоји једна област у којој се чини да је комерцијална авијација отишла уназад, а не унапред. Некада је било могуће летети суперсонично преко Атлантика, али данас су чак и они са најдубљим џеповима приморани да се задовоље подзвучним брзинама. Неки стартапи раде на томе да то поправе.

Боом Суперсониц, стартуп чији су инвеститори инкубатор Силиконске долине И Цомбинатор и Јапан Аирлинес, развија комерцијални млазњак за који се очекује да лети брзином од 2,2 маха и кошта мање од Цонцордеа.

Аерион АС2 је још један пројекат цивилног надзвучног авиона усмереног на тржиште извршних услуга. Иако је још у фази развоја, већ се може похвалити поруџбином од 2,4 милијарде долара од фракционог млазног оператера Флекјет за 20 својих авиона од 2 маха АС1,5. Али чак и ове брзине бледе поред хиперсоничних брзина које предвиђају неки амбициозни истраживачки програми.

Спацелинер, пројекат који води ДЛР, немачки институт за истраживање свемира, путоваће до ивице свемира да би летео 25 пута брже од брзине звука. Тако би из, рецимо, Лондона до Аустралије било могуће летети за око 90 минута.

„Врло често у ваздухопловној индустрији изазов није технолошки, већ финансијски или оперативни“, каже Ролф Хенке, члан извршног одбора за истраживање ваздухопловства у ДЛР, Немачком институту за истраживање свемира. „Већ се говорило о мешовитим крилима двадесетих година прошлог века, а о хиперзвучним летовима се прича од 1920-их, али вам је потребан неко ко је спреман да ризикује и уложи огромне суме новца.

Колико је стварна револуција хиперсоничних авиона? Хоћемо ли доћи до тачке у којој ће најновије технологије коегзистирати?

Прочитајте такође: 6 интерконтиненталних балистичких ракета (ИЦБМ) које могу убити свет

Концепт "мешовитог крила"

Један од предлога инжењера је „тело са мешаним крилом“, који сам већ неколико пута поменуо. Овај потпуно нови облик авиона је сличан дизајну "летећег крила" који се користи у војним авионима као што је иконски Б-2 бомбардер, али мешовито крило има већи волумен у средњем делу. И Боинг и Ербас раде на идеји, као и трећи играч, калифорнијски ЏетЗеро, који је себи поставио амбициозан циљ да стави у употребу авион са комбинованим крилима већ 2030. године.

„Веома смо озбиљни по питању пута до нулте емисије у великим авионима, а оквир авиона са мешаним крилима може да обезбеди 50% мање сагоревања горива и емисија“, рекао је Том О'Лири, суоснивач и извршни директор ЈетЗеро. "То је огроман корак напред у односу на оно на шта је индустрија навикла."

Будући да је нека врста хибрида између летећег крила и традиционалног „цева и крила“, комбиновано крило омогућава целом авиону да генерише подизање уз минимално отпор. НАСА наводи да овај облик „помаже у повећању уштеде горива и ствара већу површину корисног терета (теретни или путнички) у централном делу тела авиона“. Агенција га је тестирала на једном од својих експерименталних авиона, Кс-КСНУМКС. Током око 120 пробних летова између 2007. и 2012. године, две беспилотне летелице Кс-48 на даљинско управљање показале су одрживост концепта.

Према О'Леарију, постоји један велики технички проблем који кочи произвођаче. „То је притисак у нецилиндричном трупу“, каже он, указујући на чињеницу да је авион у облику цеви боље способан да се носи са сталним циклусима ширења и контракције који се јављају током сваког лета. „Ако размишљате о „цеви и крилу“, онда она дели оптерећење – цев носи оптерећење од притиска, а крила од савијања. Али мешано крило их у суштини спаја. Тек сада то можемо да урадимо са композитним материјалима који су и лагани и јаки." Овај радикално нови облик ће резултирати унутрашњошћу авиона која изгледа и осећа се потпуно другачије од оног код данашњих широкотрупних авиона. ЈетЗеро се нада да ће свој авион ставити у употребу до 2030. године.

Прочитајте такође: ТОП-5 најсавременијих нуклеарних подморница

Суперсонични летови

Скоро пола туцета компанија се такмичи да буду прве које ће јавности понудити суперсонична путовања, што је занимљиво интересовање у време када је велики део инвестиција и иновација у транспорту усмерен на развој чистијих, климатски прихватљивијих опција које користе мање горива или алтернативне погонске технологије, као што су батерије или водоник.

Боом Суперсониц са седиштем у Денверу планира да дебитује са својим надзвучним путничким авионом под називом Овертуре 2029. Очекује се да ће авион имати између 64 и 80 путника, рекао је Блејк Шол, генерални директор компаније. Путоваће брзином од 1,7 маха, што је 1,7 пута брже од звука – више него двоструко брже од конвенционалног путничког авиона.

Индустријски аналитичари кажу да су ризични капитал и идеја да комерцијални надзвучни авиони звуче као добра идеја у великој мери допринели оживљавању пројекта.

Компаније кажу да ће њихова нова генерација суперсоничних авиона имати мањи угљенични отисак, углавном због тога што ће се погонити еколошки прихватљивим млазним горивом. Ово гориво се прави од пољопривредних производа, укључујући соју и животињске масти. Али критичари кажу да обећање игнорише неке важне реалности. На пример, нема довољно еколошки прихватљивог авио горива за авионе који данас постоје. А оно што постоји је скупље – по неким проценама два до четири пута скупље од фосилних горива.

И какво год гориво било, реалност је да ће надзвучни авиони увек користити више. До 2022. године, суперсонични авиони би могли да троше седам до девет пута више горива од конвенционалних комерцијалних авиона, док би превозили мање путника, према студији Међународног савета за чист транспорт. Али НАСА каже да ће суперсонично путовање, барем у почетку, чинити веома мали део укупне емисије ЦО2 и веома мали део комерцијалне авијације. Ипак, са авиокомпанијама које се обавезују да ће достићи нето нулту емисију угљеника до 2050. године, неки кажу да је тешко видети како се суперзвучни авиони уклапају у тај оквир.

Аналитичари, међутим, сумњају, с обзиром на то колико је комерцијалним авио-компанијама тешко да остану на површини. Суперсонични авиони ће превозити мање путника и трошити више горива. Ако је ово гориво еколошки прихватљиво млазно гориво, онда се трошкови још више повећавају.

Хермеус са седиштем у Атланти само је једна од компанија које истражују могућност изградње још бржег, хиперсоничног комерцијалног путничког авиона. Док суперсонични авиони путују брже од брзине звука, хиперсонични авиони путују пет или више пута већом брзином.

Халцион млазњак компаније ће путовати брзином од 5 маха – или пет пута већом брзином од звука. Али компанија је отворена по питању технолошких изазова са којима се суочава у развоју тако брзог авиона. Данас су, према речима његовог портпарола, шансе да се Халцион полети у ваздух мање од 50%, али очекују да ће се те шансе временом побољшати.

Али чак и тада, Хермеус – и сви стартупи – мораће да убеде јавност да верује у њихов пројекат и да се позабави растућом забринутошћу у вези са утицајем авио путовања на животну средину. Ово може бити тежак задатак.

Оптимизам и узбуђење окружују поновно оживљавање суперсоничног путовања, а технологија наставља да напредује. Суперсонични лет отвара бескрајне могућности за истраживање и иновације, отварајући нову еру ваздушног путовања.

Новости

Дакле, иако ћемо можда морати још мало да сачекамо да летимо сутрашњим футуристичким авионима, још увек можемо да се фокусирамо на материјале и процесе који омогућавају данашње декарбонизоване авионе. Вежите појасеве, путовање је тек почело.

Прочитајте такође:

• Борци 5. и 6. генерације: у чему је разлика и где је граница?
• Шта треба да знате пре него што покренете веб локацију