Hi-Tech новости 8 Ноября 2006 года
Данная новость была прочитана 13791 раз

Бесшумное и экономичное летающее крыло SAX-40

Британские и американские специалисты представили миру созданный ими проект самолета - "летучей мыши" - SAX-40, который способен не только резко снизить влияние гражданской авиации на климатические перемены, но и летать практически бесшумно.

Ученые и инженеры совместного института Кембриджского университета и Массачусетского технологического института (Cambridge - MIT Institute или CMI) разрабатывают новый тип бесшумного самолета.

В проекте принимают участие специалисты British Airways, BAA, Boeing, Brüel & Kjær, the Civil Aviation Authority, Cranfield University, DHL, easyJet, Eurocontrol, HACAN Clearskies, Lochard, London Luton Airport, Marshall of Cambridge Aerospace, National Air Traffic Services (NATS), Nottingham East Midlands Airport, the Royal Aeronautical Society и Rolls-Royce.

Сразу же отметим, что CMI-проект предполагается завершить к 2030 году.

При проектировании аэропортов один из ключевых параметров, на который обращают внимание специалисты - это уровень шума. Ученые CMI-команды пытаются поставить шум летательного аппарата во главу угла при его разработке и "показать на примере концептуальной модели, каких успехов можно добиться, если уделить этому параметру достаточно внимания".

Эту кампанию поддерживают и борцы за охрану окружающей среды и те, кому выпало жить рядом с аэропортами. Кроме того, в проекте принимает участие лондонский аэропорт Лутон, который находится в сотне километров к северу от британской столицы.

Шум при взлете самолета возникает при столкновении воздушного потока из двигателей с окружающим, более спокойным воздухом. Высокоскоростные турбины, нагнетающие воздух в двигатель, тоже "шумят" - издают при работе неприятный свист.

В крейсерском полете и при посадке шум создают потоки встречного воздуха, обтекающего крылья и корпус аппарата.

Рисунок, размещенный на сайте разработчиков SAX-40 - http://silentaircraft.org,  иллюстрирует "распределение шума" вокруг летящего самолета

Самым перспективным направлением для исследования ученые считают изменение формы самолета - именно традиционный дизайн, полагают ученые, виноват в высоком уровне шума при взлете и посадке.

Инженеры мечтают о чем-то наподобие "летающего крыла", которое сможет летать бесшумно. Лайнер, придуманный объединенной командой Кембриджского университета и Массачусетского технологического института, радикально отличается от ныне существующих своей формой.

Официально эта концепция известна как Blended Wing Body, что в свободном переводе может звучать как "фюзеляж с вживленными крыльями". Бесхвостая фигура новой машины напоминает очертаниями летучую мышь.

Рисунок с сайта разработчиков SAX-40 - http://silentaircraft.org

Отметим, что всего лишь менее недели назад на нашем сайте мы сообщали, что корпорция Boeing совместно с NASA и исследовательской лабораторией ВВС США в ближайшее время начнут наземные испытания экспериментального самолета X-48B, выполненного по той же самой схеме - Blended Wing Body – "летающее крыло", т.е. летательный аппарат с неявно выраженной комбинацией крыла и фюзеляжа.

Исторический FEA.ru-комментарий. Одной из последних работ выдающегося советского авиаконструктора Роберта Бартини (1897 - 1974, настоящее имя этого итальянского аристократа — Роберто Орос ди Бартини) было проектирование тяжелого дальнего сверхзвукового бомбардировщика типа дельтавидное «летающее крыло» с переменными углами стреловидности, крутки и вогнутости. Такое крыло часто и по праву называют «крылом Бартини». Оно было разработано им задолго до появления сверхзвукового франко-английского «Конкорда» и других сверхзвуковых транспортных самолётов, выполненных по схеме «летающее крыло».

О жизни и деятельности авиаконструктора Роберта Бартини, учеником которого считал себя Сергей Королев, а авиаконструктор Олег Антонов, выпускник Питерского Политеха, — считал Р. Бартини самым выдающимся человеком в истории авиации, можно прочитать в официальной справке Минобороны РФ, воспоминаниях П.Науменко "Генеральный конструктор: мечтатель, изобретатель или менеджер?", статье В.Гаташ "Непонятый гений советской авиации" (где, в частности, представлен перечень проектов самолетов, разработанных Р. Бартини) , статье М. Володина "Непонятый гений авиации".

Эксперты CompMechLab убедительно рекомендуют ознакомиться с этими историческими материалами, которые, оставаясь известными узкому кругу специалистов, и в настоящее время производят яркое впечатление...

 

Принципиально важно, что SAX-40 будет использовать топливо на 35% более эффективно, чем самый экономичный из ныне существующих авиалайнеров.

Цена на нефть вряд ли радикально уменьшится в обозримом будущем, поэтому экономичность - одна из важнейших характеристик.

Следует признать, что все это вовсе не означает того, что новый самолет, макет которого выставлен в Королевском обществе аэронавтики в Лондоне, когда-нибудь будет построен на самом деле.

С первого полета "Боинга-707" в 1957 году, который ознаменовал собой начало реактивной эры в коммерческой авиации, внешний вид самолетов изменился очень мало. Они и сегодня состоят из сигарообразного фюзеляжа и двух как бы оттянутых назад крыльев с подвешенными к ним двигателями.

 

Стоимость инновации

У этого консерватизма есть очень логичное объяснение - экономика.

Делая фюзеляж сигарообразным, авиастроители могут легко строить целое семейство более или менее крупных самолетов, многие комплектующие в которых абсолютно взаимозаменяемы.

А когда двигатели подвешены к крыльям, они легки в обслуживании или в модификации, которую обычно осуществляют по достижении самолетом половины отведенного ему 30-летнего срока службы.

Вообще-то авиастроители за последние полвека внесли массу существенных поправок, к примеру, стали использовать композитные материалы и более легкие, более экономичные двигатели. И все же, как говорит профессор Кембриджского университета Анн Донован, руководившая британской частью совместного проекта по созданию бесшумного лайнера, вносить изменения в основы авиационного дизайна становится все сложнее.

Но, добавляет она, "причин для радикальных перемен становится все больше. Только таким образом мы сможем сделать использование топлива намного более экономичным".

Однако авиастроительным гигантам - таким как Boeing или Airbus - нужно чтобы подобные перемены достаточно быстро оборачивались возвратом инвестиций.

Так, инженеры Boeing сейчас работают над созданием топливных ячеек, которые обеспечивали бы энергией системы кондиционирования воздуха в самолетах и электрические узлы. Сегодня все это питается от двигателей, что снижает их КПД. Билл Гловер из компании Boeing говорит, что топливные ячейки позволят добиться существенной экономии. "С топливными ячейками мы можем брать обычное топливо, трансформировать его в водород и очень эффективно вырабатывать электричество, - объясняет он. - Единственным побочным продуктом тогда оказывается вода".

Но даже до этого еще от 10 до 15 лет.

 

Радикальный сдвиг?

Авиастроители осторожничают не зря: выпуск совершенно нового самолета - удовольствие очень дорогое и достаточно рискованное.

Когда в 1968 году Boeing запустил в производство свой огромный Boeing 747, он столкнулся с серьезными финансовыми проблемами - спрос на эту модель вдруг не оправдал ожиданий. Чтобы выжить, компании пришлось уволить огромное число сотрудников; ее штат тогда сократился со 100 тысяч до 38 тысяч человек.

Сегодня финансовые трудности испытывает Airbus, которому никак не удается запустить в серийное производство гигантский двухпалубный A380.

Производители рискуют куда меньше, разрабатывая новые модели самолетов на основе того, что уже имеется, а не перестраивая полностью все производство. Ведь этот процесс к тому же требует и строительства совершенно новых производственных мощностей.

Однако на фоне опасений относительно глобального потепления мы все же можем дождаться радикального сдвига в авиастроении. Этот сценарий представляется более вероятным, если авиакомпаниям придется платить "зеленые" налоги за те тепличные газы, которые выбрасывают в атмосферу их самолеты.

Но даже при таком развитии событий не стоит ждать, что уже вскоре небо заполнится лайнерами, совершенно не похожими на нынешние.

Когда авиакомпания покупает новый самолет, ей приходится эксплуатировать его не одно десятилетие, чтобы он окупился. А это значит, что даже если производители и одобрят новый дизайн, то на борт самолета вроде SAX-40 мы с вами поднимемся в лучшем случае году в 2030-м.

Так выглядел бесшумный самолет ранее:

2004 год

2005 год

А так его создатели представляют сейчас:

      

 

 

 

Предыдущие публикации по этой теме:

05.11.2006. FEA.RU Boeing и NASA исследуют новую аэродинамическую схему Blended Wing Body

31.05.2004.   BBCRUSSIAN.COM    Ученые пытаются создать бесшумный самолет

17.08.2005.   BBCRUSSIAN.COM    В Британии придумывают бесшумный самолет

 

Источники: 

silentaircraft.org,  

news.bbc.co.uk,

www.lenta.ru,

Silent Aircraft Initiative (pdf-файл)