飞机及其他领域的技术创新
航空正朝着不同的方向发展。 飞机增加了它们的飞行距离，变得更经济、更符合空气动力学并且加速更好。 有客舱改进、乘客座位和机场本身。
飞行持续了十七个小时，没有休息。 波音 787-9 梦想客机 拥有 XNUMX 多名乘客和 XNUMX 名机组人员的澳大利亚航空公司 Qantas 从澳大利亚珀斯飞往伦敦的希思罗机场。 汽车飞过 14 498 km. 这是世界上第二长的航班，仅次于卡塔尔航空公司从多哈到新西兰奥克兰的航线。 最后一条路线被考虑 14 529 km，长 31 公里。
与此同时，新加坡航空公司已经在等待一架新飞机的交付。 空客 A350-900ULR （超长距离飞行）开通纽约直飞新加坡航线。 路线的总长度将是 超过 15 公里. A350-900ULR 版本非常具体——它没有经济舱。 该飞机设计为商务舱67个座位和高级经济舱94个座位。 这说得通。 毕竟，谁能在最便宜的车厢里几乎一整天都局促不安？ 仅此而已 随着客舱中如此长的直飞航班，越来越多的新设施被设计出来。
被动翼
随着飞机设计的发展，它们的空气动力学经历了不断的变化，虽然不是彻底的变化。 搜索 提高燃油效率 现在可以加速设计变更，包括更薄、更灵活的机翼，提供自然层流并主动管理该气流。
美国宇航局位于加利福尼亚的阿姆斯特朗飞行研究中心正在研究其所谓的 被动气动弹性机翼 （僵持）。 阿姆斯特朗中心空气载荷实验室的首席测试工程师拉里哈德森告诉媒体，这种复合结构比传统的机翼更轻、更灵活。 未来的商用飞机将能够使用它来实现最大的设计效率、重量减轻和燃油经济性。 在测试期间，专家使用 (FOSS)，它使用与机翼表面集成的光纤，它可以提供来自数千次工作负载应变和应力测量的数据。
机舱 - 项目
更薄、更灵活的机翼减少了阻力和重量，但需要新的设计和处理解决方案。 消除振动. 正在开发的方法尤其与使用异形复合材料或制造金属添加剂对结构进行被动、气动弹性调整有关，以及与机翼移动表面的主动控制相关，以减少机动和爆炸载荷和抑制机翼振动。 例如，英国诺丁汉大学正在制定主动控制飞机方向舵的策略，以改善飞机的空气动力学性能。 这使得可以将空气阻力降低约 25%。 因此，飞机将飞行更平稳，从而降低油耗和二氧化碳排放。2.
可变几何
美国国家航空航天局（NASA）成功实施了一项让飞机飞行的新技术 不同角度折叠机翼. 在阿姆斯特朗飞行研究中心进行的最新系列飞行是该项目的一部分 自适应翼展 — 表面活性剂. 它旨在通过使用创新的轻质形状记忆合金来实现广泛的空气动力学优势，该合金将使外翼及其控制表面在飞行过程中以最佳角度折叠。 使用这种新技术的系统可以比传统系统轻 80%。 该合资企业是 NASA 在航空研究任务管理局下的融合航空解决方案项目的一部分。
创新的机舱设计
飞行中的折叠机翼是一项创新，然而，在 60 年代已经使用 XB-70 Valkyrie 飞机等进行了这项创新。 问题在于，它总是与重型和大型常规发动机和液压系统的存在有关，这对飞机的稳定性和经济性并非无动于衷。
然而，这一概念的实施可以创造出比以前更省油的机器，并简化未来长途飞机在机场的滑行。 此外，飞行员将收到另一个设备来响应不断变化的飞行条件，例如阵风。 机翼折叠最显着的潜在好处之一与超音速飞行有关。
，他们也在研究所谓的。 蓬松的身体 – 混合翼. 这是一个没有明确分离飞机机翼和机身的一体化设计。 与传统飞机设计相比，这种集成具有优势，因为机身本身的形状有助于产生升力。 同时，它降低了空气阻力和重量，这意味着新设计消耗更少的燃料，从而减少二氧化碳排放。2.
X-48B 混合翼设计效果图
边界层蚀刻
他们也经过测试 替代引擎布局 - 在机翼上方和尾部，可以使用更大直径的电机。 尾部内置涡轮风扇发动机或电动机的设计，“吞噬”，即所谓的“吞噬”，与传统解决方案背道而驰。 空气边界层这减少了阻力。 NASA 科学家一直专注于空气动力学阻力部分，并正在研究一个名为 (BLI) 的想法。 他们希望用它来同时减少燃料消耗、运营成本和空气污染。
格伦研究中心先进航空运输技术项目经理 Jim Heidmann 在媒体发布会上说。
当一架飞机飞行时，机身和机翼周围会形成一个边界层——空气流动得更慢，这会产生额外的空气动力阻力。 它在移动的飞机前完全没有——它是在船在空中移动时形成的，在汽车的后部，它的厚度可达几十厘米。 在传统设计中，边界层只是简单地滑过机身，然后与飞机后面的空气混合。 但是，如果我们将发动机放置在边界层的路径上，例如，在飞机的末端、机身正上方或机身后面，情况就会发生变化。 较慢的边界层空气然后进入发动机，在那里它被加速并以高速排出。 这不会影响发动机功率。 优点是通过加速空气，我们减少了边界层施加的阻力。
科学家们已经准备了十几个可以使用这种解决方案的飞机项目。 该机构希望其中至少一个将用于 X 测试飞机，美国宇航局希望在未来十年内使用该飞机在实践中测试先进的航空技术。
在飞机上看到新座位
双胞胎兄弟会说实话
数字孪生 是大幅降低设备维护成本的最现代方法。 顾名思义，数字双胞胎使用在机器或设备的某些点收集的数据创建物理资源的虚拟副本——它们是已经工作或正在设计的设备的数字副本。 GE Aviation 最近帮助开发了世界上第一个数字双胞胎。 底盘系统. 传感器安装在通常发生故障的位置，提供实时数据，包括液压和制动温度。 这用于诊断底盘的剩余生命周期并及早识别故障。
通过监控数字孪生系统，我们可以持续监控资源状态并接收预警、预测甚至行动计划，模拟“假设”场景——所有这些都是为了扩展资源的可用性。 随着时间的推移设备。 据国际数据公司称，投资数字双胞胎的公司将看到关键流程（包括维护）的周期时间减少 30%。
飞行员的增强现实
近年来最重要的创新之一是开发 显示器和传感器 领航员。 美国宇航局和欧洲科学家正在对此进行试验，以帮助飞行员发现和预防问题和威胁。 显示器已经安装在战斗机飞行员的头盔中 F-35 洛克希德马丁泰雷兹和埃尔比特系统公司正在开发商用飞机飞行员模型，尤其是小型飞机。 后者公司的 SkyLens 系统很快将用于 ATR 飞机。
Elbit Systems 的 SkyLens
合成和精制已广泛用于大型公务机。 视觉系统 （SVS / EVS），允许飞行员在能见度差的情况下着陆。 他们越来越融入 组合视觉系统 （CVS）旨在提高飞行员对情况的认识和航班时刻表的可靠性。 EVS 系统使用红外 (IR) 传感器来提高能见度，通常通过 HUD 显示器访问 ()。 反过来，Elbit Systems 有六个传感器，包括红外线和可见光。 它不断扩大以检测大气中的火山灰等各种威胁。
触摸屏他们已经安装在公务机驾驶舱中，现在正在转向配备罗克韦尔柯林斯显示器的新型波音 777-X 飞机。 航空电子设备制造商也在寻找 语音识别专家 作为减少驾驶室负载的又一步。 霍尼韦尔正在试验 大脑活动监测 确定飞行员何时有太多工作要做，或者他的注意力何时“在云端”徘徊——也可能与控制驾驶舱功能的能力有关。
然而，当飞行员只是筋疲力尽时，驾驶舱的技术改进将无济于事。 波音公司产品开发副总裁 Mike Sinnett 最近告诉路透社，他预测“未来 41 年将需要 600 个工作岗位”。 商用喷气式飞机。 这意味着将需要超过 XNUMX 人。 更多新飞行员。 从哪里得到它们？ 解决这个问题的计划，至少在波音公司， 人工智能的应用. 该公司已经透露了其创建计划 没有飞行员的驾驶舱. 然而，辛内特认为，它们可能要到 2040 年才能成为现实。
没有窗户？
客舱是一个正在发生很多事情的创新领域。 奥斯卡甚至在这方面颁发 - 水晶小屋奖， IE。 奖励创造旨在提高乘客和机组人员飞机内部质量的系统的发明家和设计师。 一切让生活更轻松、增加舒适度和节省开支的东西在这里都得到了回报——从机上厕所到手提行李的储物柜。
与此同时，阿联酋航空总裁蒂莫西·克拉克宣布： 没有窗户的飞机其重量甚至可以是现有结构的两倍，这意味着建造和运营速度更快、成本更低且更环保。 在新型波音 777-300ER 的头等舱中，窗户已经被屏幕取代，由于摄像头和光纤连接，屏幕可以显示肉眼看不到任何差异的外部视图。 经济似乎不允许建造许多人梦寐以求的“玻璃”飞机。 相反，我们更有可能在墙壁、天花板或我们面前的座位上进行投影。
带有可视化天空的屋顶的客舱概念
去年，波音公司开始测试 vCabin 移动应用程序，该应用程序允许乘客调整附近的照明水平、呼叫空乘人员、订购食物，甚至检查厕所是否是空的。 同时，这些手机已经适应了 Recaro CL6710 商务椅等内部配件，旨在允许移动应用程序来回倾斜椅子。
自2013年以来，美国监管机构一直试图解除对飞机上使用手机的禁令，指出手机干扰机上通信系统的风险现在越来越低。 这一领域的突破将允许在飞行过程中使用移动应用程序。
我们还看到了进步的地面处理自动化。 美国达美航空公司正在尝试使用 用于乘客登记的生物识别技术. 世界各地的一些机场已经在测试或测试面部识别技术，以通过身份验证将护照照片与客户的照片进行匹配，据说每小时可以检查两倍的旅客。 2017 年 XNUMX 月，捷蓝航空与美国海关和边境保护局 (CBP) 以及全球 IT 公司 SITA 合作，测试了一项使用生物识别和面部识别技术在登机时对客户进行筛查的程序。
去年 2035 月，国际航空运输协会预测，到 7,2 年，旅客人数将翻一番，达到 XNUMX 亿。 因此，为什么以及为谁而努力进行创新和改进。
未来的航空：
BLI 系统动画：
边界层入口动画 | 美国宇航局格伦研究中心
