Lietadlá blízkej i vzdialenejšej budúcnosti

Zdieľať na Facebooku Zdieľať Odoslať na WhatsApp Odoslať
Nadzvukové
Nový tvar motorov by mal radikálne znížiť hluk, vznikajúci pri prechode na nadzvukovú rýchlosť (sonický tresk) v koncepte nadzvukového lietadla, navrhnutého spoločnosťou Lockheed Martin. Foto: NASA / Lockheed Martin

BRATISLAVA 21. júna (WEBNOVINY) – Výrobca lietadiel Airbus nedávno predstavil extravagantnú víziu priehľadného lietadla s názvom Concept Cabin. Vyrobené by malo byť zo samočistiacich materiálov z odolných rastlinných vlákien, čím by sa podstatne zredukovali náklady na údržbu a aj likvidáciu. Telesné teplo pasažierov by sa využilo na vytvorenie energie pre napájanie prístrojov v lietadle. Lietadlo by tak malo byť šetrné k životnému prostrediu a stopercentne recyklovateľné.

Má mať i špeciálne vykrojené krídla, zadnú časť v tvare písmena U a pasažieri by mali možnosť individuálne si upravovať svoje miesta dokonca aj pomocou virtuálnej reality. Bližšie sme o ňom písali
Boeing
Základná skica lietadla, vytvoreného na podnet NASA spoločnosťou Boeing. Foto: NASA / Boeing Company

Foto: NASA / Boeing Company

Je to však dosť veľký úlet, ktorého realizácie sa pravdepodobne nikdy nedočkáme. Existujú však aj projekty, zamerané na lietadlá, ktoré by sa mali stať bezprostrednými zástupcami v súčasnosti najčastejšie využívaných modelov – pracujú na nich napríklad spoločnosti Boeing, Northrop Grumman alebo Lockheed Martin.

Nové požiadavky na nové lietadlá

Všetky tri oslovila americká agentúra NASA s tým, aby vypracovali projekt lietadla, ktoré by malo lietať v priebehu najbližších 20 až 30 rokov. Požiadavky však išli ešte ďalej – lietadlá majú mať nižšiu spotrebu paliva, vypúšťať menej emisií a majú byť aj tichšie, než súčasné modely. Pokiaľ ide o ich špecifikáciu, najdôležitejšie sú tri požiadavky – nosnosť od 22 do 40 ton, dolet na hranici 10-tisíc kilometrov a maximálna rýchlosť na úrovni 80% rýchlosti zvuku.

Tieto požiadavky korešpondujú so súčasnými globálnymi snahami, zameranými na zefektívnenie a zlacnenie leteckej dopravy, rovnako ako na to, aby sa postupne stávala ekologickejšou. K stratégiám, ktoré by mohli už v
Double Bubble
Foto: NASA / MIT / Aurora Flight Sciences

najbližších dekádach pomôcť tieto smelé ciele splniť, patrí napríklad mierne zníženie bežnej letovej rýchlosti na hranicu Mach 0,7, čo je o 5 až 10 percent menej, ako lietajú lietadlá v súčasnosti a zároveň využívanie vyšších letových hladín – oboje by malo prispieť k výraznému zníženiu spotreby. Nové motory by tak spotrebovali na vzlet menej sily, čo prispeje k tichšiemu letu a aj k výraznému zníženiu hladiny hluku v okolí letísk. Úsporné opatrenia by sa mali týkať aj počtu prepravovaných osôb na palube lietadiel. Zvýšením počtu sedadiel a letmi na kratších a priamejších trasách by sa dosiahlo zníženie nákladov a v riadení letovej prevádzky by sa mohli využívať sofistikovanejšie nástroje, schopné rozhodovať autonómne, čo by znížilo riziko ľudského omylu.

To všetko by malo spĺňať aj nové americké lietadlo, ktoré by zrejme NASA financovala až do podoby funkčného prototypu. Spoločnosti Boeing, Northrop Grumman a Lockheed Martin vypracovali predbežné skice navrhovaných lietadiel a do konca tohto roku svoje návrhy môžu detailne prepracovať z technického a technologického hľadiska.

Na vavrínoch však nespí ani najväčší konkurent Boeingu – európsky Airbus. Ten pracuje na koncepte s označením Airbus A30X, ktorý by mal nahradiť súčasný A320 Family. Lietadlo je nazývané tiež Green Project Airplane, čo
Lockheed
Foto: NASA / Lockheed Martin

značí lietadlo šetrné k životnému prostrediu s nízkou hladinou emisií a nízkou spotrebou paliva. Vývoj prototypu by mal začať v roku okolo 2015 a prvé dodávky o desať rokov neskôr.

Okrem vyššie spomínaných kritérií by lietadlá v druhej polovici tohto storočia mali využívať aj ďalšie nové technológie. Napríklad by sa postupne mali čoraz viac používať kompozitné materiály, materiály s tvarovou pamäťou, nanotechnológie a k slovu by mohli prísť aj záležitosti, na ktoré sme boli doteraz zvyknutí skôr zo sci-fi – samoopravujúce sa laky, rozkladacie krídla a hybridné motory, ktoré pomaly prestávajú byť len výsadou automobilov. So zmenou lietadiel by sa mali skrátiť štartovacie a pristávacie dráhy v priemere na 1,5 kilometra, čo by umožnilo efektívnejšie využiť plochu letísk. Viac by sa mali využívať lietadlá strednej veľkosti, porovnateľné s Boeingom 737 s kapacitou do 180 cestujúcich.

Takéto lietadlo vyvíja aj spoločnosť Northrop Grumman, ktorá prísne eokologické normy zohľadnila v koncepte menšieho lietadla s kapacitou 120 cestujúcich, pomenovaného SELECT (Silent Efficient Low Emissions Commercial Transport). Na prvý pohľad nevyzerá zaujímavo, no prevraté veci sa skrývajú v jeho vnútri – na jeho
Boeing Super Clipper
Foto: Boeing

konštrukciu by mali byť použité keramické kompozitné materiály a v kostre materiály s tvarovou pamäťou. Vďaka nízkej hmotnosti a novému účinnejšiemu dvojprúdovému motoru by malo mať nízku spotrebu a hlučnosť, veľmi slušný dolet (okolo 3 000 kilometrov) a predovšetkým by malo byť schopné štartovať a pristávať na dráhach s dĺžkou menej ako 1,5 km.

Renesancia nadzvukovej dopravy

Nedávno prebehli médiami aj informácie, že na oblohu by sa opäť mohol vrátiť nadzvukový Concorde – tentokrát však ešte rýchlejší, bezpečnejší a predovšetkým luxusnejší. To je pozitívne, negatívne je však to, že aj v prípade, ak pôjde jeho vývoj podľa predpokladov a bude naň dosť peňazí, na oblohu sa nedostane skôr, než o nejakých 30 až 40 rokov. Na projektoch nadzvukových lietadiel, ktoré by dokázali skrátiť dobu letu medzi Európou a Amerikou na približne tri hodiny, však pracujú aj ďalšie spoločnosti.

Napríklad NASA v spolupráci so spoločnosťami Dryden, Wyle Laboratories, Boeing, Northrop Grumman, Cessna, Gulfstream, Central Washington University, Penn State University, Eagle Engineering, MetroLaser vytvorili tím Scamp (Superboom Caustic Analysis and Measurement Program). Ten sa zaoberá skúmaním sonického tresku, ktorý vzniká pri lete nadzvukových lietadiel s cieľom minimalizovať jeho dopad na okolie a vyvinúť tak lietadlo, ktoré bude tichšie vo všetkých fázach letu, vrátane akcelerácie. Hlavným cieľom projektu však je obnovenie nadzvukovej civilnej leteckej dopravy.

V súčasnosti sa stále sprísňujú ekologické normy a nové nadzvukové lietadlo by mohlo naraziť na tvrdú prekážku – aj keby sa podarilo vyvinúť všetky potrebné technológie, hluk pri prekonávaní rýchlosti zvuku by bol príliš veľký na to, aby ho akceptovali letiská a štáty, nad ktorými by lietalo. Preto sa vedci boria s problémom, vytvoriť takýto stroj, ktorý by však mal minimálnu hlučnosť. A o to sa práve pokúšajú vedci, združení okolo projektu Scamp.
SELECT
Foto: NASA / Northrop Grumman

Hlučnosť lietadiel skúmajú pomocou špeciálnych mikrofónov, schopných zaznamenať hladinu hluku na Zemi aj vo vzduchu. Preto boli primárne mikrofóny uložené v takmer dvoj míľovom rade, ktorý pozostával z 81 mikrofónov nastavených 125 stôp od seba na prašných cestách Edwardsovej vojenskej základne. Vzdušné mikrofóny boli namontované na motorizovanom vetroni Dryden TG-14. Okrem toho boli ďalšie dva mikrofóny pripevnené na balóne vo výške 3 500 stôp nad Zemou.

Návrat nadzvukovej leteckej dopravy sľubuje aj americký Boeing, ktorý pracuje na modeli Supersonic Cruiser. Lietadlo by malo riešiť hlavné problémy Concordu a tými sú vysoký hluk a malý komfort pasažierov. Na nadzvukové lietadlo si trúfa aj Lockheed Martin, ktorý predstavil revolučný koncept nadzvukového lietadla budúcnosti. Vďaka špeciálnemu tvaru motorov, označenému ako „obrátené V“ umiestnených pod krídlovou konfiguráciou by sa podľa simulácií malo dosiahnuť radikálne zníženie hlučnosti sonického tresku, vznikajúceho pri prekonávaní hranice rýchlosti zvuku.

Výstredné projekty

K extravagantným projektom patrí aj najväčšie lietadlo na svete, Jumbo, ktoré vymyslel Phil Pauley. Koncept lietadla s názvom Quad Deck Monster Jumbo je navrhnutý tak, aby prepravil čo najviac pasažierov a mal minimálny dosah na životné prostredie. Dosiahla by sa tak úspora v počte letov, keďže najväčšie lietadlo na svete by bolo schopné prepraviť až 1 500 ľudí okolo celého sveta len s jedným medzipristátím na doplnenie paliva.

Ďalším je koncept, vytvorený inžiniermi z MIT (Massachusetts Institute of Technology) s označením D8 a prezývaným aj „double boubble“. Lietadlo má kapacitu 180 miest a je vytvorené spojením dvoch trupov, pričom tri prúdové motory sú umiestnené až úplne vzadu v chvostovej časti. Na zníženie hmotnosti boli využité kompozitné materiály a poháňa ho dvojprúdový motor s novým dizajnom na zvýšenie jeho účinnosti.

Jeho štandardná rýchlosť je Mach 0,74, dolet 5 500 kilometrov a predovšetkým má vďaka novej konštrukcii trupu
Sugar
Foto: NASA / Boeing

oveľa priestrannejšiu kabínu než Boeing 737-800 na základe ktorého by malo byť postavené.

Boeing zas predstavil koncept dvojmotorového „ultraekologického“ lietadla, nazvaného SUGAR. V preklade to znamená cukor, no toto palivo ho nepoháňa, skratka sa dá rozšifrovať ako Subsonic Ultra Green Aircraft Research a je to v skutočnosti hybridné lietadlo so sklápateľnými krídlami, montovanými na hornú časť trupu.

Na rozdiel od konvenčných krídiel sú niečo dlhšie, užšie a rovnejšie. Motor využíva letecký benzín a elektrickú bátériu, poháňajúcu jeho dúchadlo. Má kapacitu 154 pasažierov, štandardnú letovú rýchlosť Mach 0,79 a dolet približne 6 500 kilometrov.

Ďalším výstredným konceptom je Boeing Blended Wing Body. Toto lietadlo by malo byť schopné napriek malým vonkajším rozmerom, no vďaka obrovskému vnútornému priestoru vo vnútri lietajúceho krídla vstrebať 500 až 800 cestujúcich. Existujú však aj menšie koncepcie pre priemerne 300 pasažierov. Vďaka trom výkonným motorom by malo byť schopné letieť rýchlosťou až 0,9 machu do vzdialenosti 17 000 km.

Lockheed
Základná skica lietadla, vytvoreného na podnet NASA spoločnosťou Lockheed Martin. Foto: NASA / Lockheed Martin

Foto: NASA / Lockheed Martin

Northrop
Základná skica lietadla, vytvorená na podnet NASA spoločnosťou Northrop Grumman. Foto: NASA / Northrop Grumman

Foto: NASA / Northrop Grumman

SELECT
Boeing pracuje na projekte hi-tech lietadla SELECT, určeného pre 120 cestujúcich. Foto: NASA / Northrop Grumman

Foto: NASA / Northrop Grumman

Sugar
Hybridné lietadlo s elektromotorom a novým tvarom krídiel. Foto: NASA / Boeing

Foto: NASA / Boeing

Posledným konceptom Boeingu, ktorý stojí za pozornosť, je lietadlo obrovských rozmerov pod názvom Super Clipper. Ide o návrat hydroplánu B-314 Clipper z konca štyridsiatych rokov minulého storočia, ktorý bude schopný prepraviť až 1200 cestujúcich na vzdialenosti viac ako 15 000 km. Lietadlo by hlavný trup mal mať tri poschodia, zvyšné dva trupy majú mať dve poschodia a sedadlovú kapacitu tvorí aj časť krídla medzi trupmi. Šesť motorov má byť umiestnených na každom konci trupu, čo by mohlo znamenať nízke hodnoty hluku.

Nechajme sa prekvapiť, ktoré z týchto lietadiel sa napokon na oblohe objaví ako prvé a ktoré nové technológie budú v leteckej doprave dominovať v druhej polovici tohto storočia.

Zdieľať na Facebooku Zdieľať Odoslať na WhatsApp Odoslať
Firmy a inštitúcie BoeingNASA Národný úrad pre letectvo a vesmír