Інновація l; літаки майбутнього будуть швидшими та довговічнішими
Що, якби завтра літак був не таким, яким ми його знаємо сьогодні, тобто з трубчастим фюзеляжем, розкритими крилами, як у птахів, і реактивними двигунами, що працюють на гасі? Слід визнати, що це поки що, більшість проектів все ще знаходяться в комп'ютерах інженерів. Але ми майже там. У червні минулого року KLM та Делфтський технологічний університет підписали угоду про підтримку досліджень навколо революційний пристрій, Літаючий В. Так названий через салон трикутної форми, його дизайн більше нагадує космічні кораблі в науково-фантастичних фільмах, ніж дизайн літаків.
Що, якби завтра літак був не таким, яким ми його знаємо сьогодні, тобто з трубчастим фюзеляжем, розкритими крилами, як у птахів, і реактивними двигунами, керованими гасом? Слід визнати, що це поки що, більшість проектів все ще знаходяться в комп'ютерах інженерів. Але ми майже там. У червні минулого року KLM та Делфтський технологічний університет підписали угоду про підтримку досліджень навколо революційний пристрій, Летючий В. Так названий через каюту трикутної форми, його дизайн більше нагадує космічні кораблі в науково-фантастичних фільмах, ніж проекти літаків, що залишають конструкторські бюро Airbus або Boeing.
Щільно за формою, але з розмахом крил, подібним до Airbus A350, літак забезпечить менше аеродинамічного опору. Пітер Вінк, професор прикладної ергономіки та дизайну на факультеті інженерного проектування Університету Делфта, вважає, що "ця нова форма пропонує нам захоплюючі можливості спроектувати інтер'єр літака та зробити комфортніший політ". Каюти, що відбуваються в його широкі крила, він зможе перевезти 314 пасажирів, яким запропонують нові варіанти, такі як місця відпочинку або фуршети для харчування.
Як бумеранг
Його форма, схожа на бумеранг, і невелика вага дозволять пристрою зменшити споживання на 20% в гасі. Flying V також може бути пристосований для польоту з електричними батареями. У жовтні модель літака та повномасштабний приклад інтер'єру салону будуть демонструватись в аеропорту Амстердама Схіпхол під час Днів досвіду, організованих KLM. Інноваційний спосіб відзначити сто років нідерландської компанії.
У США Boeing також працює над невеликим літаком, який схожий Кайт, змішаний корпус крила X-48C, концепція якого була розроблена покійним Макдонеллом Дугласом до того, як виробник був поглинений Boeing в 1997 р. Однак, навіть якщо літак має реальний потенціал з точки зору економії, швидше за все з'явитися на ринку дуже низько. Під час семінару в Сіетлі в 2018 році віце-президент Boeing, відповідальний за літаки майбутнього, Майк Сіннетт, виявив, що його конфігурацію важко розробити, зокрема запропонувати літаки великої місткості, а також використовувати в будь-якому діапазоні моделі. Крім того, аеропорти не завжди призначені для розміщення літаків, форма яких протилежна сучасним літакам ...
Вертикальний зліт
Наукова фантастика вимагає, що думати також про літаки, які могли б здійснити по вертикалі їх зльоти та посадки, узагальнені англійською мовою абревіатурою VTOL, для вертикального зльоту та посадки? Ця технологія, яка сьогодні використовується безпілотниками, адаптується, але в цьому випадку ми знову говоримо про пристрої малої ємності. Американський авіаперевізник Transcend Air, що базується в Бостоні, розробив кілька прототипів VTOL, включаючи Vy 400. Літак схожий на вертоліт, але набагато швидший, ніж аналог гвинтокрила, оскільки летить зі швидкістю 650 км/год. Йому знадобиться 35 хвилин, щоб подолати відстань від Бостона до Манхеттена і менше години, щоб зв’язатися Лос-Анджелес - Сан-Франциско. Насправді, можливість зльоту і посадки по вертикалі дозволить компанії уникати аеропортів та пробок з прямими сполученнями між центром і центром міста. Це економить багато часу. Transcend Air очікує запуск своїх перших ліній до 2024 року.
роблять ставку на новий вид міського транспорту, який рухатиметься від центру міста до центру міста повітряним транспортом.
Того ж року, з нагоди Олімпійських ігор у Парижі, без сумніву, можна буде перейти до Руассі в літаюче таксі зустрітися через п’ятнадцять хвилин у самому серці Парижа. На останньому Паризькому авіашоу Airbus, RATP та група ADP оголосили, що проводять спільне техніко-економічне обгрунтування та розробляють концепцію VTOL, яка менш шумна, ніж вертольоти, і працює на електричних акумуляторах з поваги до навколишнього середовища. Проект також потребуватиме адаптованої інфраструктури з будівництвом «вертипортів». Альянс очікує розумних цін - близько 25 євро за одну поїздку.
Багато гравців, не в останню чергу Uber та Boeing, цікавляться цим футуристичним видом міського транспорту, але навряд чи VTOL скоро зможе зв’язати Париж з Токіо менш ніж за п’ять годин. Такого результату могло досягти лише a надзвукова площина. Однак з кінця Згоди в 2003 році ця ера вважалася закінченою. Але, не дивлячись на це, його наступники процвітають через Атлантику, плани яких стимулюються скасуванням заборони США на польоти надперсоніки. У партнерстві з Lockheed Martin НАСА взялося за створення надтихої моделі під назвою X-59 QueSST, яка може почати літати з 2022 року зі швидкістю 1500 км/год. Удвічі більша швидкість дозвукової площини.
Хоча літаки забруднюють менше, ніж десять років або два тому, все більше їх на небі.
Однак найбільш вражаючий проект міг би вийти від американської фірми Boom з її літаком Overture, який користується підтримкою Virgin Galactic та Japan Airlines. Якщо графік дотримується, це легше надзвукове завдяки використанню композиційних матеріалів, а отже дешевше експлуатації, ніж "Конкорд", може бути випробуваний у 2020 році двома пасажирами, перш ніж виготовити до 2025-2027 р. літак з місткістю 55 місць. Чому 55? Оскільки ця цифра базується на коефіцієнті навантаження 55%, зареєстрованому на той час компанією British Airways Concorde на рейсі Лондон-Нью-Йорк. За словами Блейка Шолла, генерального директора Boom, "пасажири зможуть літати за чверть ціни квитка" Конкорд "або за сьогоднішній тариф у бізнес-класі". На відміну від Concorde, який орієнтувався на еліту, майбутня Увертюра буде націлена на значно більшу пасажирську базу, включаючи велику кількість ділових мандрівників. Таким чином, Блейк Шолл викликає можливість з'єднати Лондон із Сан-Паулу, Сан-Франциско - Токіо або навіть Бостон - Париж.
Надзвуковий увертюрний бум, що розробляється в Virgin Atlantic
Конкорд 2.0
Потенціал надвисокої швидкості також уважно вивчається Boeing. Американський виробник підтримує проект AS2 компанії Aerion, інвестуючи в розробку цього 12-місного бізнес-літака, який, як очікується, буде літати в 2023 році зі швидкістю 1700 км/год. А ще краще, у 2018 році американський виробник представив свій проект гіперзвукового літака, здатного до польоту Мах 5 - більше 6100 км/год! - і на висоті 28,9 км. Пристрій, введення в експлуатацію якого очікується протягом 20-30 років.
В очікуванні цієї нової ери останні ринкові події стосуються, насамперед, літаків на великі відстані, а також однопрохідних літаків, переконфігурованих для міжконтинентальних рейсів. У першій категорії Airbus A350-900 і Boeing B777x8 і B787-9 тепер можуть подолати відстань, що перевищує 15000 км - до 18 годин безперервного польоту - подібно до Дохи-Окленду, запущеного Qatar Airways, Лондона-Перта, пропонованого австралійськими Qantas, або Сінгапуру-Нью-Йорка, що експлуатується Singapore Airlines. У другій категорії Airbus представив на Паризькому авіасалоні абсолютно новий літак, A321XLR, літак відносно низької місткості - від 180 до 200 пасажирів - здатний подолати відстань 8700 км, тобто на 1 300 км більше, ніж попередній версія A321. Реальна можливість зробити вигідним обслуговування аеропортів Росії другорядні міста, водночас сприяючи створенню нових точкових ліній, наприклад Ніцца-Бостон, Тулуза-Дубай, Барселона-Чикаго або Маямі-Буенос-Айрес. Це, звичайно, менш вражаюче, ніж надзвукове майбутнє, але таке ж революційне для мандрівників завтра. До того ж завтра 2023 рік.
Тим часом авіаційний світ працює над іншою сферою, не зовсім новою, але яка, очевидно, стає актуальною: глобальне потепління. Тим більше, що громадська думка важить у всій своїй вазі в цьому питанні, починаючи зі скандинавських країн, Швеція лідирує, де починається безпрецедентний рух: Флігскам, «ганьба взяти« літак ». Звідси - бойкот внутрішніх рейсів деякими жителями. У Франції, навіть якщо нас там немає, народні депутати розглядали можливість закрити авіакомпанії, коли поїзд може запропонувати альтернативу в поїздках, що тривають менше п'яти годин. Білл нарешті відхилений, але який, згідно з опитуванням, знайшов сприятливий відгук у 70% французів.
Останні кілька місяців спостерігається поширення напади на повітряному транспорті, як з боку екологічних лобі, так і модних політиків, літак виглядає як абсолютне зло через свою зайвість. Тому що, принаймні теоретично, ніщо не виправдовує поїздки на інший бік планети для підписання контракту чи відпочинку біля басейну.
Кліматична надзвичайна ситуація
Однак під егідою Міжнародної асоціації повітряного транспорту (IATA) виробники літаків та авіакомпанії вже більше десяти років працюють над численними нововведеннями для пом'якшення впливу сектору на клімат. Вже зроблено багато, але на даний момент небагато можливостей що дозволяє різко зменшити викиди вуглекислого газу (CO2) в атмосферу. "Якщо не відбудеться радикальної зміни парадигми, ми будемо і надалі залежати від вуглеводнів у найближчому майбутньому", - заявив Пол Еременко, технічний директор United Technologies, під час нещодавнього Паризького авіашоу.
Хоча літаки забруднюють менше, ніж десять років або два тому, все більше їх на небі. І це навряд чи зміниться в короткостроковій перспективі. Тому що це справжня залежність, від королівського споживача, подорож якого стала невіддільною від його способу життя. Попит є сильніше і сильніше, зокрема під впливом бюджетних компаній, а також зростання середнього класу в країнах, що розвиваються. IATA визнає, що викиди, що створюються повітряним транспортом, значно зростають, щорічно в середньому на 3%. І це, навіть якщо це зростання зараз на два пункти нижче, ніж у загальній кількості пасажирів (+ 5%) завдяки використанню інноваційних технологій. За даними, опублікованими асоціацією, повітряний транспорт у 2017 році генерував майже 860 мільйонів тонн СО2, тобто 2% викидів цього газу завдяки діяльності людини. Це далеко позаду того, що електроенергія (44%), автомобільний транспорт (17%) або будівельний сектор (10%) виробляли тієї ж дати.
Вага нинішніх електричних батарей обмежує крадіжки трохи більше десяти хвилин. І знову, лише якщо літак порожній ...
Щоб зробити повітряний транспорт таким «чистим», як поїзд, новим еталоном щодо мобільності, є лише одне рішення: створити нові літаки менш витратна паливо при цьому ефективніше. Більше, ніж швидкість, скорочення викидів та використання гасу є основним завданням виробників літаків як з точки зору кліматичних міркувань, так і з точки зору нестабільності цін на нафту. Справи змінилися протягом десятиліття з появою Airbus A350 або Boeing 737MAX. IATA зазначає, що споживання гасу в останньому літаку становить лише три літри на 100 км на пасажира. Точно такий же показник, як для дорожнього транспортного засобу, тоді як літак в чотири-п’ять разів швидший !
Кожне нове покоління літаків зменшує споживання палива в середньому на 20% порівняно з попередніми моделями. У зв'язку з цим Грація Віттадіні, технічний директор Airbus, зазначила, що "нинішні літаки забруднюють викидами СО2 на 75-80% менше, ніж літаки, які перетнули небо у 1950-х". І саме тут з’являються нові технології для перетворення двигунів на гібридне споживання, або шляхом змішування традиційного гасу з біопаливо, або комбінуючи гас та електроенергію. З основною проблемою останнього: накопичення енергії.
Ось чому United Technologies задумали на Паризькому авіашоу цю "радикальну зміну парадигми", описану вище, через літак з гібридними гвинтами, частково до електричний привід. Перші випробування він міг би провести до 2022 року з метою отримання сертифікації для регіональних рейсів протягом наступного десятиліття. Енергія, яка використовується для зльоту та підйому майбутнього літака, повинна надходити від електричних батарей. Технологія, яка, якщо буде затверджена, дозволить знизити споживання палива на 30%, на думку лідерів американської групи.
Електроенергія в повітрі
Однак інженерам доведеться бути винахідливими для створення більш ефективні акумулятори. Насправді, нинішні моделі не дозволяють виконувати «всі електричні» польоти на середньомагістральних та, тим більше, на далеких лініях. За словами експертів Airbus, вага акумуляторів обмежує польоти максимум на десять хвилин. І знову, лише якщо літак порожній ... Все-таки, на думку європейського виробника літаків, припускаючи, що досягнуто колосального прогресу, при цьому ефективність майбутніх акумуляторів у тридцять разів більша, ніж сьогодні, літак типу А320 міг використовувати лише електричний привід за п'яту частину шляху польоту.
Майбутнє електричних літаків обмежується дуже короткими поїздками з невеликими пасажирськими модулями. Наприклад, Boeing працює з JetSuite і Zunum Aero над 12-місним гібридним літаком, запланованим до запуску приблизно в 2022 році. Цього року повністю електричний літак від ізраїльської фірми Eviation Аліса також повинен вилетіти з дев'ятьма пасажирами. борту і подолати відстань до 1100 км зі швидкістю 440 км/год. Зараз, і це велика проблема, 80% викидів у цьому секторі припадають на польоти понад 1500 км, відстань, яку ще не міг подолати жоден авіалайнер. Як тоді сконструювати електричні батареї, здатні піднімати вагу до 650 тонн при зльоті? Кілька проектів знаходяться в стадії розробки, швейцарський банк UBS оцінює у 178 млрд. Доларів продаж електричних гібридних двигунів до 2040 року. Соковитий ринок, до якого вирішив Airbus, у партнерстві з Siemens та Rolls Royce, з гібридом E-Fan X електричний комерційний авіаційний двигун, який міг би оснастити перший випробувальний пристрій вже наступного року.
Авіакомпанії також зацікавлені в цій події. Наприклад, норвезький перевізник Wideroe підтримує ініціативу місцевого Міністерства транспорту про переведення всіх внутрішніх ліній країни на всі електричні до 2040 року ... Зі свого боку, easyJet працює зі запуском вже більше року Wright Electric про розробку літака на 180 місць із суто електричним приводом. Зі свого боку, британський перевізник розраховує на запуск близько 2030 року. Це спонукало генерального директора easyJet Йохана Лундгрена сказати в інтерв'ю CNN, що "електричний політ стає реальністю, і тепер ми можемо передбачити авіаційне майбутнє, яке не залежатиме виключно від гасу". EasyJet оцінює радіус дії майбутнього електричного літака в 500 км, ідеально підходить для таких ж зайнятих маршрутів, як Амстердам-Лондон або Париж-Лондон. Починати.
Дороге, але необхідне біопаливо
Чи може біопаливо допомогти зменшити вуглецевий слід літаків? Ідея часткової заміни гасу іншим паливом виникла близько 20 років тому. З початку 2000-х там працюють багато авіакомпаній. Air France була однією з перших, хто продемонстрував можливість безпечного польоту на біопаливі щотижневе посилання від Тулузи до Орлі, використовуючи це рішення між 2014 та 2016 роками.
З 2016 року у Швеції адміністрація аеропорту Швеції закупила 450 тонн органічного гасу для заправки літаків в аеропортах Стокгольма, Гетеборга, Мальме, Умео та Естерсунда. Біопаливо, виготовлене зперероблені кулінарні олії, змішується з традиційним паливом. "Можливість літати стійким способом є важливою умовою, щоб авіаційний сектор залишався видом транспорту майбутнього", - говорить Йонас Абрахамссон, генеральний директор компанії "Шведавія", який сподівається, що до 2025 року всі літаки, які приземляться у Швеції, отримають 5% постачання біопалива. Країна вже оголосила про заборону викопного палива в повітрі до 2045 року. Необхідність, оскільки рух за бойкот літака набирає обертів.
Хоча біопаливо може зменшити викиди вуглекислого газу до 80% порівняно з традиційними реактивними видами палива, проблема залишається у їх високій ціні. Їх виробництво коштує вдвічі більше, ніж у звичайних вуглеводнів, і все це на позиції, що становлять від 30 до 35% витрат компанії.