Новые концепции воздушных судов реферат
Обновлено: 07.07.2024
Во все времена и у всех народов транспорт играл важную роль. На современном этапе значение его неизмеримо выросло. Сегодня существование любого государства немыслимо без мощного транспорта.
Транспорт как особо динамичная система всегда был одним из первых потребителей достижений и открытий самых различных наук, включая фундаментальные. Более того, во многих случаях он выступал прямым заказчиком перед большой наукой и стимулировал ее собственное развитие. Трудно назвать область исследований, не имевшую отношения к транспорту. Особенное значение для его прогресса имели фундаментальные исследования в области таких наук, как математика, физика, механика, термодинамика, гидродинамика, оптика, химия, геология, астрономия, гидрология, биология и другие. В неменьшей степени транспорт нуждался и нуждается в результатах прикладных исследований, проводимых в области металлургии, машиностроения, электромеханики, строительной механики, телемеханики, автоматики, а в последнее время электроники и космонавтики. В свою очередь некоторые открытия и достижения, полученные в рамках собственно транспортных наук, обогащают другие науки и широко используются во многих нетранспортных сферах народного хозяйства.
Все сказанное в полной мере относится к воздушному транспорту, который является одним из наиболее динамично развивающихся видов транспорта. В соответствии с основными направлениями развития народного хозяйства гражданской авиации предстоит дальнейшее увеличение объемов перевозок и пассажиров и грузов преимущественно на большие расстояния и в трудно доступные районы. Одновременно к воздушному транспорту повышаются требования в части экономичности, регулярности, комфорта и полного обеспечения безопасности полетов. В этих условиях необходимо расширение и углубление научных исследований и опытно-конструкторских разработок для решения сложных научно-технических проблем.
После появления технологии "стелс", в настоящее время применяемой в конструкции практически всех новых боевых самолетов, создание летательных аппаратов различного назначения с повышенными боевыми возможностями (гиперзвуковые управляемые ракеты, ударные беспилотные летательные аппараты, воздушно-космические самолеты), по мнению западных специалистов, становится наиболее важным перспективным направлением и новым этапом развития военной авиации. Возрастающий интерес к таким проектам объясняется в первую очередь подготовкой ВВС США к ведению боевых действий на гиперзвуковых скоростях в воздушном пространстве, а также в космосе. Зарубежные эксперты отмечают, что концептуальные принципы ведения боевых действий - господство в воздухе и космосе, глобальная досягаемость и высокая точность поражения - подразумевают использование имеющихся возможностей по размещению в космосе систем нападения. американские военные специалисты ссылаются на то, что в соответствии с международными соглашениями запрещается создание систем ядерного оружия космического базирования, но при этом в них не оговариваются ограничения на размещение там обычного оружия. По их мнению, осуществление планов создания гиперзвуковых летательных аппаратов и боевых воздушно-космических самолетов позволит в течение ближайших 15 лет добиться высокого уровня живучести средств нанесения ударов, "несмотря на любые технологические достижения вероятного противника в разработке систем защиты от них". Кроме того, космические аппараты смогут достигать любой точки на поверхности земли в пределах нескольких десятков минут, что обеспечит более быстрое реагирование на кризисные ситуации без использования баз, расположенных на чужих территориях. Как полагают военные специалисты, конструктивно новые воздушно-космические самолеты будут отличаться от существующих космических аппаратов благодаря использованию ряда передовых концепций и технологий, применяемых при разработке некоторых атмосферных летательных аппаратов.
сверхзвуковые (выполняющие полеты на скоростях M = 4-6),
гиперзвуковые (от М = 8 до М = 10-12, в качестве компонента горючей смеси, использующие атмосферный кислород),
тpансатмосфеpные TAV (Transatmospheric Vehicles, выполняющие полеты как субоpбитальные, так и в верхних слоях атмосферы).
Нет сомнений, что для производства таких летательных аппаратов потребуются новые технологии, в частности, для получения высокоэнергетических видов топлива, создания высокоскоростных двигателей многоразового использования, материалов, выдерживающих высокие температуры, а также систем охлаждения и управления полетом. Необходимо, кроме того, тщательное изучение проблем аэродинамики, в том числе взаимного влияния на траекторию полета управляющих поверхностей планера и режимов работы двигательной установки. О внимании, которое руководство США уделяет созданию ударных космических систем и гиперзвуковых летательных аппаратов, свидетельствует интенсивность исследований в этой области. Западные СМИ отмечают, что в настоящее время американские ВВС и Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (HАСА) осуществляют финансирование нескольких программ, причем с такой активностью, которая не отмечалась с начала 60-х годов.
В частности, компания "Боинг" совместно с лабораторией "Филипс" ведет разработку орбитального беспилотного воздушно-космического самолета, получившего наименование космический маневренный аппарат SMV (Space Maneuver Vehicle, условное наименование Х-40). Такие аппараты предполагается применять для ведения тактической разведки, сопровождения других космических аппаратов, в качестве носителя наступательного оружия и для быстрой идентификации объектов в космосе.
В августе 1998 года американские специалисты приступили к летным испытаниям масштабной модели SMV (масса 1180 кг, длина 7 м). В ходе первого этапа были проверены его аэродинамические характеристики, система управления полетом в режиме подвески к вертолету UH-60, а также возможности летательного аппарата по самостоятельному выполнению полета и посадки. Hа втором этапе в процессе субоpбитальных запусков намечается провести летные испытания аппарата на скорости М = 15 - 20. Третий этап предусматривает проверку его боевых возможностей.
Airbus тестирует небольшой, но полностью электрический самолет Airbus-E-Fan. Последним достижением самолета является перелет через Ла-Манш. Пока что эта модель не может использоваться для, сколько-нибудь продолжительных перелетов, даже одним человеком.
подробнее на русском
NASA в 2016 году объявило о начале разработки самолета X-57 Maxwell оснащенного 14 электрическими двигателями. Это будет небольшой четырехместный самолет. По словам инженеров, внедрение электродвигателей значительно сократит эксплуатационные расходы. В какие сроки самолет будет создан агенство не сообщает.
подробнее
Немецкий стартап Lilium Aviation получил финансирование на создание электрического частного самолета способного взлетать и садится без аэропорта. Для взлета и посадки самолету нужно будет всего 225 метров. Компания уже создала прототип и планирует представить полноразмерную версию в конце 2018 года.
подробнее
Aerion AS2 это первый сверхзвуковой самолет за очень долгое время от Airbus. Это частный самолет, рассчитанный на 12 пассажиров. В его разработку будет вложено $4 млрд, а выпуск планируется к 2023.
подробнее
В начале марта NASA объявила о разработке почти бесшумного сверзвукового самолета QueSST. Главной причиной запрещения сверхзвуковых пассажирских самолетов (помимо экономии топлива) был слишком сильный шум при переходе на сверхзвуковую скорость. NASA разработатала методы, позволяющие избавиться от шума и собирается построить прототип примерно в 2020.
подробнее
Авиационный стартап Boom поддержанный Virgin Galactic работает над сверхзвуковым самолетом. Стартап собирается использовать новый самолет для перелетов над атлантикой в 2.5 раз быстрее обычных самолетов. Инвестиции в $2 млрд. должны позволить компании построить прототип к концу 2017 года.
подробнее
D-SEND 2
Япония расположена далеко от мировых центров и потому очень заинтересована в получении сверхзвуковых самолетов. Они даже хотели купить Конкорд, но в итоге ничего не вышло. Поэтому теперь космическое агенство JAXA проводит испытания сверхзвукового планера D-SEND 2. Успехи с уменьшением шума уже есть, примерная дата выхода коммерческой модели – 2030 год.
подробнее
По словам его создателей, самолет Skylon сможет добраться в любую точку за 4 часа со скоростью в 5 раз быстрее скорости звука. Чтобы создать его британские инженеры тестируют новый тип двигателя. Они анонсировали первые испытания на 2019. Однако этот проект, несмотря на инвестиции в 60 млн. евро от британского правительства, является самым долгосрочным и труднореализуемым из всех
подробнее
Крупнейшие авиапроизводители полагают, что воздухоплавание это уже чудо и, хотя новый самолет появляется раз в 5-10 лет, нет необходимости в каких-то прорывных улучшениях. Подробнее в таблице.
На Boeing 737 MAX оформлено уже 2500 заказов и он может стать лидером рынка. Его заявленное превосходство над существующим лидером Airbus A320neo в том, что он расходует на 4% меньше топлива. Первые доставки клиентам начнутся в 2017. 1
В новом российском самолете МС-21 будет полностью российский двигатель. Путин заявлял, что он ничем не будет уступать иностранным аналогам. Рогозин сообщил журналистам, что массовое производство начнётся с 2020 года. 2
Япония построит первый в своей истории современный пассажирский реактивный лайнер. Он небольшой и ни на что не претендует. Плановое начало эксплуатации в 2018. 3
А вот первый за долгое время китайский пассажирский лайнер Comac C919 собирается разрушить дуаполию Boeing и Airbus на рынке. Правда пока 500 заказов на него в основном от китайских же перевозчиков. Дата выхода – 2018 год. 4
Удлиненный Сухой Суперджет будет иметь до 120 кресел и выйдет в 2019. По остальным характеристикам он будет почти как текущий суперджет и вероятно будет уступать Boing 737 MAX, а в 2020 ещё выйдет Boing 777X… в общем главное он будет летать и будет удлиненный, Аэрофлот их закупит. 6
Самолеты канадской компании Bombardier превзошли ожидания. Производитель обещает, что самолеты будут тратить на 10% меньше топлива чем Boeing 737 MAX и МС-21. Ввод в эксплуатацию ожидается в 2016. 7
Чемпионом по числу незначительных улучшений будет новый Boeing 777X, планирующийся к выпуску в 2020. В нем будет на 5% сильнее двигатель, на 12% ниже затраты топлива и выбросов CO2, на 17 тонн больше грузоподъемность и на 18% больше сидений.
подробнее
Новый частный самолет Cobalt Co50 Valkyrie дешевле конкурентов (600тыс $) и самый быстрый в своем классе, но его главная инновация в дизайне – он выглядит совершенно как самолет Брюса Уэйна. Он может единовременно перевозить до 5 пассажиров Дата выхода – середина 2017.
подробнее
Частный самолет-амфибия SkiGull будет способен садиться не только на воду, но вообще на любую поверхность (траву, снег, лед). Он совершил первый полет в ноябре 2015 и в ближайшее время начнет продаваться
подробнее
Другой гидросамолет — двухместный Icon A5 способен взлетать из воды и садится на воду, а также может выходить из штопора и оснащен парашютом для всего самолета. Он признается настолько безопасным, что для разрешения на полеты даже не нужна лицензия пилота, достаточно 20 часов практики Он стоит $250000 и уже производится. В 2016 году были собраны первые 7 машин, но на самолет уже сделано 1850 заказов
подробнее
Бизнес-джет Cirrus Vision SF50 возможно будет первым массовым персональным реактивным самолетом. Он будет способен перевозит до 7 пассажиров должен быть значительно проще в управлении чем обычный частный самолет. Он также будет иметь парашют для всего самолета. Было построено 4 прототипа и первый самолет был доставлен заказчику в июне 2016 года. Всего же заказано уже более 600 таких машин по цене $2 млн.
подробнее
Британский одноместный самолет e-Go уникален своей низкой ценой всего $70000. Дешевле чем многие автомобили. Первый покупатель получил самолет в июне 2016 года.
подробнее
На другом конце ценового спектра шестиместный частный самолет Epic E1000 за $3 млн. Самолет будет способен летать с рекордной для этого класса скоростью до 600 км/ч на расстояние более 3000 километров и при этом может подниматься на высоту до 10 км. Пока что прототип самолета проходит тестирование, однако на него оформлено уже более 60 заказов.
подробнее
С момента появления вертолета люди хотели создать транспортное средство, которое будет таким же быстрым как самолет, но сможет летать и садиться где угодно как вертолет. Это средство передвижение даже получило рабочее название VTOL (vertical takeoff and landing) или просто самолет с вертикальным взлетом. Упорные, но безуспешные попытки создать это устройство запечатлены в инфографике wheel of misfortune (колесо неудачи).
Формально ближе всего к созданию VTOL транспорта подошла итальянская компания AgustaWestland с конвертопланом AW609. Он действительно способен вертикально садиться и лететь дальше обычных вертолетов, но по скорости (509 км/ч) все ещё значительно уступает самолетам. Пока что конвертопланы производили только для нужд американских военных. Но AW609 будет гражданским транспортом для бизнесменов и нефтяной индустрии. Сертификация ожидается в 2017 году и уже 70 заказов получено.
подробнее
DARPA объявила о конкурсе на создание наконец самолета с вертикальным взлетом (1) и 4 крупные корпорации (Boeing, Aurora Flight Sciences Corp, Sikorsky Aircraft Co и Karem Aircraft) представят свои полноразмерные прототипы для испытаний в феврале 2017го.
подробнее
Ещё одна попытка это электрический VTOL от стартапа Joby Aviation. Компания говорит, что он будет стоить 200000$ за штуку, но дату выхода не называет.
подробнее
TriFan 600
Другой претендент — частный самолет с вертикальным взлетом TriFan 600 собравший $18 млн с помощью краудфандинга. Компания обещает перевозить до 12 человек на 3000 км. И провести сертификацию самолета через 4-6 лет.
подробнее
Альтернативой создания VTOL является просто увеличение скорости вертолета. Этого добивается Sikorsky aircraft. Их новый вертолет S-97 Raider способный летать со скоростью до 450 км/ч. Первый тестовый полет был сделан в мае 2015 года. Изначально эту модель смогут использовать только военные.
подробнее
Вертолеты тоже не остановились в развитии (особенно военные, но здесь о них речь не идет). Перспективные модели в разработке описаны в таблице ниже:
В Советском Союзе было много проектов перешедшие к приемнику России, так и оставшихся нереализованными. Аналогичная ситуация и за рубежом. Во многом, эти проекты остались передовыми для своего времени и на перспективу. Представляю некоторые из них:
Лётная модель самолёта Flying-V
Идея V-образного самолёта довольно революционна, и ожидать его появление на дальнемагистральных авиалиниях пока не стоит, т.к. концепция должна пройти всестороннюю проверку и опробацию. Полноценные коммерческие полёты Flying-V может начать не ранее 2040-2050 годов…
Самолёт Flying-V
Концепция гибридного или смешанного крыла представляет собой летательный аппарат, не имеющий чёткой разделительной линии между крылом и фюзеляжем. Аппарат может быть, как с вертикальным оперением, так и без него. Такая конструкция ВС отличается от самолётов, выполненных по схеме «летающее крыло« , где нет явно выраженного фюзеляжа. Основным преимуществом гибридного крыла является уменьшение площади омываемой поверхности, а самолёты с широким аэродинамическим корпусом планера, будут обладать увеличенной подъёмной силой, создаваемой всей нижней поверхностью ВС, что позволит уменьшить размер и сопротивление крыла.
Посадка в крылья: самолёт
будущего от KLM
Однако у такой конструкции есть и серьёзные недостатки:
- Во-первых , затруднена эвакуация пассажиров в чрезвычайной ситуации. Из-за формы самолёта компоновка пассажирского салона будет похожа на театральное расположение кресел, что накладывает ограничения на количество выходных дверей.
- Во-вторых , чтобы полностью реализовать потенциальные преимущества конструкции гибридного крыла в большом самолёте, двигатели должны быть установлены над задней частью фюзеляжа. В случае аварии они могут оторваться и по инерции упасть на пассажирский салон.
И кроме того , пассажирам не комфортно в течении многочасового полёта сидеть в условиях без окон. А пассажиры, сидящие наиболее удалённо от осевой линии самолёта, будут испытывать дискомфорт от крена на виражах при маневрировании лайнера, что приведёт к укачиванию и дискомфорту.
Подробнее: Перспективный
самолет М-60
Сегодня одновременно несколько мировых исследовательских организаций занимаются оценкой аэродинамических компоновок, до сих пор практически не использовавшихся или вовсе не использовавшихся в гражданской авиации. Поводом для таких исследований стал рост цен на авиационное топливо и объемов пассажирских перевозок. Считается, что новые аэродинамические компоновки пассажирских самолетов позволят сделать их заметно экономичнее современных лайнеров. Кроме того, предполагается, что новые самолеты будут более экологичными, тихими и надежными.
Новый самолет может выпускаться в трех модификациях: пассажирской, грузопассажирской и самолета-разведчика. В пассажирской версии М-60 сможет перевозить до 400 человек.
Проект самолета М-60Б
(бомбардировщик)
В 1950-х годах в СССР обозначение М-60 использовалось для стратегического бомбардировщика. Его разработкой занимался Экспериментальный машиностроительный завод имени Мясищева. Он базировался на прототипе стратегического реактивного бомбардировщика М-50 длиной 58,7 метра и с размахом крыла 25,1 метра . Новый четырехдвигательный атомолет должен был получить компактные ядерные двигатели, созданием которых занимался советский конструктор Архип Люлька…
Концепцию пассажирского
самолёта М-60
Ядерные силовые установки должны были работать на забортном воздухе, проходящем через горячую зону реактора. Они должны были развивать тягу до 220 килоньютонов и обеспечивать дальность полета бомбардировщика не менее 25 тысяч километров на скорости не менее 3,2 тысячи километров в час. В 1960 году проект бомбардировщика закрыли по нескольким причинам. В их числе были трудности радиационной защиты экипажа, а также необходимость организации дистанционного обслуживания. Концепцию пассажирского самолёта М-60 с фюзеляжем овального сечения в ОКБ Мясищева (Экспериментальный машиностроительный завод, ЭМЗ) начали прорабатывать в 1980-90-х годах.
Элементы концепции самолёта с фюзеляжем овального сечения проверялись в течение многих лет как часть изучения нетрадиционных конфигураций ВС, отметили в ОАК. Будущая работа, являющаяся частью более широких исследований по разработке конструкций самолётов нового поколения, будет включать в себя дополнительное аэродинамическое моделирование и, возможно, изготовление рабочего демонстратора…
Подробнее: Проект «Фрегат Экоджет«
Инновационная конструкция самолёта должна обеспечить улучшение топливной эффективности на 15–25% по сравнению с аналогичными по вместимости самолётами, а сборы за взлёт/посадку должны сократиться почти на 50%.
Источник:
На сегодняшний день самым грузоподъёмным самолётом в мире считается советский военно-транспортный самолёт Ан-124 , однако, по сравнению с ним, новейший российский самолёт будет иметь грузоподъёмность почти в 6 раз больше…
В России создаётся самолёт-монстр грузоподъёмностью свыше 1000 тонн
Когда именно планируется реализовать проект российского самолёта с грузоподъёмностью свыше 1000 тонн – неизвестно, однако специалисты полагают, что это может произойти уже к концу будущего десятилетия, по крайней мере, для этого имеются все тенденции. Примечателен тот факт, что интерес к российскому самолёту-монстру могут проявить многие государства, поскольку при значительной грузоподъёмности, возможности посадки на воду и перелётах на дальние расстояния, подобная машина может оказаться незаменимой.
Отечественные нереализованные проекты из прошлого:
Водород, энергия атома или электричество — самолеты с двигателями, работающими на альтернативных бензину и керосину видах топлива, так и не пошли в серию, хотя экспериментировали с ними многие авиационные державы. 15 апреля 1988 года в воздух впервые поднялся советский опытный борт Ту-155 на сжиженном водороде:
Экспериментальный самолет
Ту-155
Летающая лаборатория NB-36H
Американские межконтинентальные стратегические бомбардировщики Convair B-36 , стоявшие на вооружении ВВС США с 1949 по 1959 год, использовались как платформа для испытаний принципиально новой силовой установки — ядерной. Специально под нее была создана летающая лаборатория NB-36H с защитной 12-тонной капсулой для экипажа в носовой части, призванной уберечь летчиков от радиации. Реактор на быстрых нейтронах мощностью один мегаватт диаметром 1,2 метра и весом 16 тонн разместили в задней части бомбоотсека. Он должен был запускаться в полете и охлаждаться атмосферным воздухом, поступавшим за счет скоростного напора через специально сделанные в борту самолета воздухозаборники…
Convair B-36NB(X-6)
Концепция зарубежных проектов:
Авиастроение в ближайшее время может ожидать настоящая революция. Конструктивно самолеты за последние десятки лет фактически не изменились. Воздушные единицы имеют крылья и элероны на них, которые позволяют управлять корпусом во время взлета, непосредственно полета и посадки. Однако скоро все может измениться...
Уникальный образец планера
Испытания в аэродинамической
трубе
Американский самолёт-невидимка
F-117A
Американский самолёт-невидимка
бомбардировщик B-2
При постройке этих самолётов широко применялись ТОКОПРОВОДЯЩИЕ КОМПОЗИТЫ (сверхпрочные пластики, армированные углеродными волокнами), поглощающие радиоволны. Композит – это материал, состоящий из смеси металла с неметаллом, причём ДОЛЯНЕМЕТАЛЛА с оставляет не менее 43% .
Например, таким композитом является сталь смешанная с кремнием. Вообще композиты дают неограниченные возможности в авиастроении. Например, есть такие композиты, которые прочнее не просто металлов, а даже сплавов металлов, и это при меньшем весе материала. Усталостные напряжения композитных материалов значительно ниже, чем у металлов. Композитные материалы практически не ржавеют. Существуют такие разновидности композитов, которые НЕ горят, по крайней мере, при температуре горения керосина – 2 500 градусов Цельсия. Учитывая значительно меньший вес, композиты –это выигрыш в полезной нагрузке самолёта. Сплошные преимущества над металлом.
Американский самолёт-невидимка
бомбардировщик B-2 на посадке
Подробнее: Aurora x-plane
В обычном турбореактивном двигателе прежде, чем смешаться с топливом, воздух сжимается компрессором. Полное сгорание топлива повышает мощность и экономичность двигателя. Однако уже на скорости 2М ( М – это скорость звука, 331 м/с ) встречное давление воздуха так велико, что компрессор практически не нужен. При скорости 6М , набегающий поток, благодаря ударной волне сжимается в 100 раз – можно включать прямоточное устройство. По расчётам оно может разогнать самолёт до скорости 16М. После чего прямоточный двигатель выключается и включается ракетный двигатель. В сверхзвуковом потоке воздух через камеру сгорания пролетает так быстро, что воспламенение топлива длится одну тысячную секунды. Здесь НЕ подходит керосин , а подходит ЖИДКИЙ ВОДОРОД.
Дальнейшее развитие летательных аппаратов – это аэрокосмический самолёт или гиперзвуковой самолёт. Предположительно в шестидесятых годах 21-го века начнётся массовый перехода авиации на гиперзвуковые скорости полёта. Дело в том, что человечество НЕ будет устраивать, при перелёте с континента на континент, при наиболее удалённых друг от друга городах, время в пути до 17–20 часов . Гиперзвуковая авиация использует скорости полёта до 20М, на высотах 50-70 км . Соответственно расстояние 17 000-20 000 км будет преодолено на гиперзвуковом самолёте НЕ более, чем за 3,5 часа и БЕЗ промежуточных посадок!
Американский экспериментальный
гиперзвуковой самолет X-43A
Второму самолету Х-43А удалось несколько превысить семикратную скорость звука ( около 8300 км/ч ). Первый Х-43А был испытан в 2001 году , но тогда эксперимент завершился неудачей, поскольку ракета-носитель отклонилась от заданной траектории полета и была уничтожена вместе с экспериментальным аппаратом… Целью этих запусков является испытание технологии Scramjet: гиперзвуковой альтернативы турбореактивному двигателю. Самолет X-43A оснащен экспериментальным прямоточным воздушно-реактивным двигателем и в качестве топлива использует смесь водорода и кислорода, причем окислитель забирается прямо из воздуха, что позволяет значительно снизить массу аппарата. В этом двигателе нет турбин, необходимых для нагнетания воздуха в камеру сжигания топлива, вместо этого давление в ней создается встречным потоком воздуха за счет уже набранной высокой скорости самолета… подробнее:
Подборка мировых и российских инновационных проектов.
Авиакомпании стараются снизить уровень шума самолётов, а также сделать их более экологичными и безопасными. Председатель компании Airbus India Чарльз Чемпион говорит, что авиационная промышленность должна сократить выбросы на 50% к 2050 году.
Для этого Airbus разработала проект Smarter Skies: самолёты будут катапультироваться в небо и организованно летать по воздушным траекториям, как стаи птиц.
Сильные игроки рынка (NASA, Lockheed Martin, Airbus, Boeing) проектируют новые концепции самолётов: создают гибрид самолёта и вертолёта, устанавливают солнечные панели на крышу и крылья для выработки энергии, делают стеклянный пол или потолок для облегчения веса. Но эти проекты они планируют реализовать к 2050 году.
Тем временем стартапы работают над созданием электросамолётов, которые снизят стоимость региональных рейсов. Электросамолёты в качестве такси — одна из главных тенденций. Ещё в 2017 году Uber и стартап Kitty Hawk одновременно объявили, что планируют запустить летающее такси, Uber пообещала запустить сервис в 2020 году.
Таких проектов сейчас больше 15 по всему миру. При этом многие разработчики стараются спроектировать не просто самолёт с электрическим двигателем, а добавить другие возможности, например, вертикальный взлёт и посадку (VTOL, VerticalTake-Off and Landing).
Электрификация самолётов — это наиболее значительное новшество в авиации после внедрения реактивного двигателя.
Одна из проблем разработчиков — большой вес батарей. Электросамолёт на шесть–девять пассажиров компании Eviation весит 6 тонн, а его батареи весят 2,7 тонны.
Что касается российских самолётов, с 1996 года разработано девять моделей, из них три получили серийное производство. А первые лётные испытания прототипа самолёта на электротяге в России должны пройти в 2020 году.
Ниже — девять интересных мировых и российских проектов, которые планируют реализовать в ближайшие несколько лет.
Дата создания проекта: 2014 год.
Разработки сверхзвуковых самолётов продолжаются, несмотря на то, что существующие сверхзвуковые самолёты Concorde и Ту-144 оказались убыточными из-за большого расхода топлива.
Цель американского стартапа Boom Technology — создать самолёт Overture, который будет переходить на сверхзвуковую скорость над океаном. Выпуск самолёта назначен на 2025 год. Скорость Overture будет составлять 2300 км/ч, дальность полёта — 8300 км, он сможет перевозить до 75 пассажиров.
На сайте компании указано, что цена билета будет такая же, как в обычном дозвуковом самолёте. Стоимость программы оценивается в $6 млрд, стоимость самолёта — $200 млн.
Сейчас компания работает над прототипом Overture под названием XB-1. Сверхзвуковые полёты запланированы в 2020 году.
Ранее стартап помог в создании 40 самолётов и космических кораблей SpaceX и NASA. Работает при поддержке Virgin Group. Получил инвестиции в размере $10 млн и предзаказ на 20 самолётов от Japan Airlines.
Скорость, удобство, безопасность — три кита полетов на самолетах. По прогнозам, скоро к ним добавятся еще дешевизна и экологичность. Факт остается фактом: будущее пассажирской авиации мы с вами можем видеть уже сегодня. Так какое оно?
Здесь и сейчас
В наше время срок эксплуатации крылатых машин часто измеряется десятилетиями. Поэтому новейшие самолеты, разработанные такими компаниями, как Boeing или Airbus, уже сейчас можно назвать будущим пассажирской авиации.
Что день грядущий нам готовит?
Согласно первоначальным планам, российский самолет должен был составить конкуренцию авиалайнерам Boeing и Airbus. В то же время, как считают эксперты, главным конкурентом МС-21 станет китайский пассажирский самолет Comac C919.
Последний, кстати, тоже вызывает большой интерес специалистов. Comac C919 станет крупнейшим в истории Китая серийным пассажирским самолетом. Но интерес к нему вызван не только этим. Новая китайская разработка – важный шаг в долгосрочной программе, направленной на преодоление монополии западных держав в авиастроении.
Когда речь идет о проектах недалекого будущего, в первую очередь вспоминается Airbus A350. В модификации A350-1000 новый пассажирский самолет сможет перевозить до трехсот пятидесяти пассажиров. В линейке самолетов Airbus он призван сменить A340, а еще дополнить собой более современный A330.
Еще одна интересная разработка компании Airbus – узкофюзеляжный пассажирский самолет A320neo, созданный на базе A320. В основе проекта – снижение потребления топлива. В сравнении с базовым вариантом, новые двигатели позволят A320neo снизить расход горючего на 15%. Это сделает эксплуатацию самолетов более рентабельной. Кроме того, такой подход призван снизить количество вредных выбросов. Начало эксплуатации A320neo намечено на 2016-й год.
В ответ на разработку европейцами A320neo Boeing не так давно начал проектирование модели 737 MAX. Базой для нового самолета послужил самый популярный в мире узкофюзеляжный пассажирский самолет Boeing 737. По заявлению представителей компании, Boeing 737 MAX будет расходовать на 4% меньше топлива, чем его европейский конкурент. Поставки авиалайнера заказчикам намечены на 2017-й год.
В общем, совсем скоро на международном рынке пассажирских самолетов развернется настоящая битва титанов.
Еще один интереснейший проект такого плана — разработка компании Lockheed Martin. Проект получил название Supersonic green machine. Концептуально он близок к разработке компании Boeing, но лайнер имеет одну интересную особенность. Если по своим характеристикам оба проекта довольно близки, то их внешний вид отличается очень сильно. Сдвоенный хвост, соединяющий оба крыла самолета, придает Supersonic green machine причудливый внешний вид. Вообще, когда видишь подобные конструкторские решения, невольно задаешься вопросом – имеют ли они путевку в жизнь? Ведь стандартные аэродинамические схемы уже давно доказали свою практическую эффективность. С другой стороны, новые технологии делают возможными даже самые, казалось бы, невероятные концепции.
Похожий проект — разработка под названием Silent Efficient Low Emissions Commercial Transport (SELECT) компании Northrop Grumman. Основной замысел создателей– сделать максимально экономичный летательный аппарат, пригодный для эксплуатации в самых разных условиях. Так, для взлета самолета потребуется полоса длиной всего лишь полтора километра. А еще планируется использовать новейшие двигатели, которые обеспечат ему малый расход топлива.
А еще по замыслу всех разработчиков, участвующих в программе, при постройке сконструированных ими самолетов будут использованы новейшие материалы, которые снизят массу летательных аппаратов.
Несмотря на хронические сложности, россияне тоже заняты авиацией далекого будущего. В 2012-м году Министерство промышленности и торговли выделило 6 млрд. рублей на проведение исследовательских работ в области гражданской авиации. Как известно, создание конкурентноспособных двигателей – один из самых сложных вопросов для отечественного авиастроения. Именно ему в ближайшие годы будет уделен максимум внимания. В наше время разработка авиационного двигателя может длиться в два раза дольше разработки самого самолета. Поэтому, чтобы иметь к 2030-м годам авиационные двигатели, соответствующие требованиям своего времени, приступать к их проектированию нужно уже сейчас.
Читайте также: