როგორი იქნება მომავლის სამგზავრო თვითმფრინავები

თუ დროში მოგზაურები 1968 წლიდან აღმოჩნდებოდნენ დღეს აეროპორტში, ისინი ბევრ ცვლილებას დაინახავდნენ, რაც მათ გააკვირვებს. მაგრამ თვითმფრინავები საოცრად ნაცნობი გამოიყურებოდა. მასალების, ძრავების და ავიონიკის მნიშვნელოვანი გაუმჯობესების მიუხედავად, რამაც 2017 წ ყველაზე უსაფრთხო წელი ავიაციის ისტორიაშიკომერციული თვითმფრინავები სტრუქტურულად 1960-იანი წლების მსგავსია. სინამდვილეში, Boeing 737, ისტორიაში ერთ-ერთი ყველაზე გაყიდვადი თვითმფრინავი თავისი მრავალი ვერსიით, პირველად ავიდა ჰაერში 1967 წელს.

ეს იმიტომ ხდება, რომ კომერციული ავიაცია პრიორიტეტს ანიჭებს უსაფრთხოებას, უპირატესობას ანიჭებს დადასტურებულ გადაწყვეტილებებს, და რადგან სხვა განვითარება - მაგალითად მასალები და ძრავები - ნიშნავს, რომ ტრადიციული დიზაინი კვლავ აქტუალურია. თუმცა, რადგან ინდუსტრია უიმედოდ ეძებს ნახშირბადის გამონაბოლქვის შემცირების გზებს, ის ოდნავ უფრო სერიოზული გამოწვევის წინაშე დგას, ვიდრე სხვა ინდუსტრიები, ზუსტად იმიტომ, რომ მისი ძირითადი ტექნოლოგიების მიტოვება ძალიან რთულია. იქნებ დროა სცადოთ რაიმე ახალი. ასე რომ, როგორი შეიძლება იყოს საჰაერო მოგზაურობა 50 წელიწადში?

ასევე წაიკითხეთ: უკრაინის გამარჯვების იარაღი: Westland Sea King ვერტმფრენები

სამგზავრო თვითმფრინავების მომავალი

წლების განმავლობაში, თვითმფრინავების დიზაინის პარადიგმის შეცვლის რამდენიმე მცდელობა იყო. 1970-იანი წლები გვპირდებოდა ზებგერითი მოგზაურობის მომავალს, რომელიც არასოდეს გახდა რეალობა, გარდა კონკორდის შეზღუდული ფრენებისა. ჩრდილოეთროპ B-2 სტელსტის ბომბდამშენის მსგავსი „შერეული ფრთების“ თვითმფრინავის იდეა ხანდახან რეკლამირებული იყო, მაგრამ ჯერჯერობით დიდი წარმატების გარეშე.

ტექნიკური და ფინანსური მიზეზების ერთობლიობამ აიძულა თვითმფრინავების ინდუსტრია დაეტოვებინა ეს საკმაოდ უცნაური წინადადებები და ფოკუსირება უფრო კანონიკურ დიზაინებზე, რომლებიც დღეს ნორმაა. გააგრძელებს თუ არა მომდევნო 50 წელი გასული ნახევარი საუკუნის ნელი, სტაბილური გზა? კვლავ ვიხილავთ სწრაფ ტექნოლოგიურ მიღწევას, რომელიც ახასიათებდა ავიაციას პირველი მსოფლიო ომის დასასრულსა და მთვარეზე დაშვებას შორის Apollo? არ მოგატყუოთ სანახაობრივი მიღწევების აშკარა ნაკლებობა. რამდენიმე დიდი ცვლილება ახლოს არის.

ასევე წაიკითხეთ: უკრაინის გამარჯვების იარაღი: Storm Shadow / SCALP-EG საკრუიზო რაკეტები

ელექტრო თვითმფრინავები

უახლოესი რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში მოკლე მანძილიდან ფრენების უმეტესობა ელექტროენერგია გახდება და ეს შეცვლის ჩვენს აზრს საჰაერო მოგზაურობაზე. პატარა ელექტროძრავები საშუალებას მისცემს განაწილებულ ბიძგს, რაც გამოიყენებოდა NASA-ს X-57 პროტოტიპში. ხმაურის დაბალი დონე და დაბალი საოპერაციო ხარჯები საშუალებას მისცემს ელექტროენერგიით მომუშავე თვითმფრინავებს უფრო ახლოს იფრინონ ​​იმ ადგილებთან, სადაც ადამიანები ცხოვრობენ და მუშაობენ.

ფაქტობრივად, რამდენიმე უახლესი ელექტრული თვითმფრინავის პროექტი მიზნად ისახავს არა მხოლოდ ჩაანაცვლოს სახმელეთო ტრანსპორტი ქალაქებს შორის, როგორც ამას გეგმავს 9-დან 12 მგზავრამდე Zunum და Eviation კონცეფციები, არამედ მათ შიგნითაც. მფრინავი ტაქსები ძალიან მალე რეალობად იქცევა, მაგრამ გასარკვევია, ნამდვილად წარმოადგენს თუ არა მომავალს ფუტურისტული გარეგნობის Vahana და CityAirbus-ის კონცეფციები. ნებისმიერ შემთხვევაში, კარდაკარ ფრენები არ არის ელექტრო თვითმფრინავების ექსკლუზიური პრეროგატივა.

მიუხედავად იმისა, რომ ახალი კონცეფცია არ არის, როტორკრაფტის გამოყენება, ანუ თვითმფრინავი, რომელსაც შეუძლია ვერტიკალური ამწედან ფიქსირებული ფრთის კონფიგურაციაზე გადასვლა, აქამდე ძირითადად შემოიფარგლებოდა აშშ-ს სამხედროებით.

თუმცა, იტალიური ვერტმფრენების მწარმოებელი ლეონარდო ამჟამად ამზადებს სამოქალაქო მოდელს კომერციული გასაშვებად AW609, რომელიც წარმატების შემთხვევაში პოტენციურად შესაძლოა გარდაქმნას აღმასრულებელი და რეგიონალური ავიაცია. AW609 აერთიანებს როგორც თვითმფრინავების, ასევე ვერტმფრენების დიზაინის ელემენტებს.

ბევრი კომპანია ავითარებს ელექტროძრავის სისტემებს საჰაერო ტაქსებისთვის, სამგზავრო თვითმფრინავებისთვის და ელექტრო ვერტიკალური ასაფრენ-დაფრენისთვის (eVTOL) მანქანებისთვის, რომელთაგან ბევრი ავტონომიურია. მაგალითად, ელექტროძრავების მწარმოებელი MagniX მუშაობს ბატარეის მიმწოდებელ H55-თან, რათა გადააქციოს ვანკუვერში დაფუძნებული ჰიდრო თვითმფრინავის ოპერატორი Harbor Air-ის თვითმფრინავი მთლიანად ელექტრო ფლოტად. და ისრაელის კომპანია Eviation-მა შეიმუშავა Alice, მსოფლიოში პირველი მთლიანად ელექტრო სამგზავრო თვითმფრინავი მობილური ტელეფონის ბატარეის ტექნოლოგიით და ფრენის დიაპაზონით ~ 800 კმ.

ჰიბრიდული ენერგია კიდევ ერთი გზაა. 2020 წელს, ამერიკულმა სტარტაპმა Ampaire-ის ჰიბრიდულ-ელექტრო Eel-მა დაასრულა 550 კმ სატესტო ფრენა ელექტროძრავით ცხვირში და ჩვეულებრივი წვის ძრავით უკან. და შემდეგ არის წყალბადი, რომელსაც აქვს დიდი პოტენციალი, თუ მისი წარმოება შესაძლებელია დაბალი ნახშირბადის წყაროებიდან და არა წიაღისეული საწვავიდან. Airbus დიდ ინვესტიციას ახორციელებს იმ ტექნოლოგიაში, რომელიც საჭიროა თვითმფრინავების ენერგიის განახლებადი ენერგიის წყაროებიდან წარმოებული წყალბადით, იმ იმედით, რომ ერთ დღეს გამოიყენებს მას გიგანტური თვითმფრინავების დასამუშავებლად, რომლებიც მოგზაურობენ შორ მანძილზე CO2-ის გამოყოფის გარეშე. ბოინგი ასევე ამოწმებს წყალბადზე მომუშავე საკუთარ თვითმფრინავს.

ასევე წაიკითხეთ: Saab JAS 39 Gripen - როგორც ვარიანტი უკრაინის საჰაერო ძალებისთვის: ჩვენ გავარკვიეთ, რა სახის თვითმფრინავია ეს

სიჩქარის დევნაში

არის ერთი სფერო, სადაც კომერციული ავიაცია თითქოს უკან წავიდა და არა წინ. ადრე შესაძლებელი იყო ზებგერითი ფრენა ატლანტის ოკეანეში, მაგრამ დღეს ისინიც კი, რომლებსაც ღრმა ჯიბე აქვთ, იძულებულნი არიან დაკმაყოფილდნენ ქვებგერითი სიჩქარით. ზოგიერთი სტარტაპი მუშაობს ამის გამოსწორებაზე.

Boom Supersonic, სტარტაპი, რომლის ინვესტორებს შორისაა სილიკონის ველის ინკუბატორი Y Combinator და Japan Airlines, ავითარებს კომერციულ თვითმფრინავს, რომელიც, სავარაუდოდ, 2,2 მახზე იფრინავს და კონკორდზე ნაკლები ეღირება.

Aerion AS2 არის კიდევ ერთი სამოქალაქო ზებგერითი თვითმფრინავის პროექტი, რომელიც მიმართულია აღმასრულებელი სერვისების ბაზარზე. მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ კიდევ განვითარების ეტაპზეა, ის უკვე ამაყობს $2,4 მილიარდი დოლარის შეკვეთით ფრაქციული რეაქტიული ოპერატორის Flexjet-ისგან მისი 20 Mach 2 AS1,5 თვითმფრინავისთვის. მაგრამ ეს სიჩქარეც კი ფერმკრთალდება ჰიპერბგერითი სიჩქარის გვერდით, რომელიც პროგნოზირებულია ზოგიერთი ამბიციური კვლევითი პროგრამის მიერ.

Spaceliner, პროექტი, რომელსაც ხელმძღვანელობს DLR, გერმანული კოსმოსური კვლევითი ინსტიტუტი, გაემგზავრება კოსმოსის კიდეზე, რათა იფრინოს 25-ჯერ უფრო სწრაფად, ვიდრე ხმის სიჩქარე. ამ გზით შესაძლებელი იქნებოდა, ვთქვათ, ლონდონიდან ავსტრალიაში ფრენა დაახლოებით 90 წუთში.

„ხშირად საჰაერო კოსმოსურ ინდუსტრიაში გამოწვევა არ არის ტექნოლოგიური, არამედ ფინანსური ან ოპერატიული“, - ამბობს როლფ ჰენკე, გერმანიის აერონავტიკის კვლევის ინსტიტუტის DLR-ის საჰაერო კოსმოსური კვლევის აღმასრულებელი საბჭოს წევრი. „შერეული ფრთების შესახებ უკვე ლაპარაკობდნენ 1920-იან წლებში, ხოლო ჰიპერბგერითი ფრენების შესახებ 1930-იანი წლებიდან, მაგრამ თქვენ გჭირდებათ ადამიანი, რომელიც მზად არის რისკზე წაიღოს და უზარმაზარი თანხების ინვესტიცია მოახდინოს“.

რამდენად რეალურია ჰიპერბგერითი თვითმფრინავების რევოლუცია? მივალთ თუ არა იქამდე, რომ უახლესი ტექნოლოგიები თანაარსებობდეს?

ასევე წაიკითხეთ: 6 კონტინენტთაშორისი ბალისტიკური რაკეტა (ICBM), რომელსაც შეუძლია სამყაროს დასრულება

"შერეული ფრთის" კონცეფცია

ინჟინრების ერთ-ერთი წინადადებაა „შერეული ფრთის კორპუსი“, რომელიც უკვე არაერთხელ აღვნიშნე. ეს სრულიად ახალი თვითმფრინავის ფორმა ჰგავს "მფრინავი ფრთის" დიზაინს, რომელიც გამოიყენება სამხედრო თვითმფრინავებში, როგორიცაა საკულტო B-2 ბომბდამშენი, მაგრამ შერეულ ფრთას შუა ნაწილში უფრო დიდი მოცულობა აქვს. ორივე Boeing და Airbus მუშაობენ იდეაზე, ისევე როგორც მესამე მოთამაშე, კალიფორნიაში დაფუძნებული JetZero, რომელმაც დაისახა ამბიციური მიზანი შერეული ფრთების თვითმფრინავის ექსპლუატაციაში უკვე 2030 წელს.

„ჩვენ ძალიან სერიოზულად ვუყურებთ დიდ თვითმფრინავებში ნულოვანი გამონაბოლქვისკენ მიმავალ გზას და შერეული ფრთებით აეროდრომმა შეიძლება უზრუნველყოს 50%-ით ნაკლები საწვავის წვა და გამონაბოლქვი“, - თქვა ტომ ო'ლირიმ, JetZero-ს თანადამფუძნებელმა და აღმასრულებელმა დირექტორმა. "ეს არის უზარმაზარი ნახტომი იმისგან, რასაც ინდუსტრია მიჩვეულია."

როგორც ერთგვარი ჰიბრიდი მფრინავ ფრთასა და ტრადიციულ „მილსა და ფრთას“ შორის, ჰიბრიდული ფრთა საშუალებას აძლევს მთელ თვითმფრინავს წარმოქმნას აწევა, ხოლო წევის მინიმუმამდე შემცირება. NASA აცხადებს, რომ ეს ფორმა "ხელს უწყობს საწვავის ეკონომიის გაზრდას და ქმნის უფრო დიდ დატვირთვას (ტვირთი ან მგზავრი) თვითმფრინავის კორპუსის ცენტრალურ ნაწილში." სააგენტომ ის გამოსცადა თავის ერთ-ერთ ექსპერიმენტულ თვითმფრინავზე, X-48. 120-2007 წლებში დაახლოებით 2012 საცდელი ფრენის დროს ორმა უპილოტო X-48 დისტანციური მართვის თვითმფრინავმა აჩვენა კონცეფციის სიცოცხლისუნარიანობა.

ო'ლირის თქმით, მწარმოებლებს უკან აკავებს ერთი ძირითადი ტექნიკური პრობლემა. „ეს არის წნევა არაცილინდრულ ფიუზელაჟში“, ამბობს ის და მიუთითებს იმაზე, რომ მილის ფორმის თვითმფრინავს უკეთესად შეუძლია გაუმკლავდეს გაფართოებისა და შეკუმშვის მუდმივ ციკლებს, რომლებიც ხდება ყოველი ფრენის დროს. „თუ ფიქრობთ „მილსა და ფრთაზე“, მაშინ ის ყოფს ტვირთს – მილი იტანს დატვირთვას წნეხისგან, ფრთები კი იტვირთება დატვირთვისგან. მაგრამ შერეული ფრთა არსებითად აერთიანებს მათ. მხოლოდ ახლა შეგვიძლია ამის გაკეთება კომპოზიციური მასალებით, რომლებიც მსუბუქი და ძლიერია“. ეს რადიკალურად ახალი ფორმა გამოიწვევს თვითმფრინავის ინტერიერს, რომელიც გამოიყურება და სრულიად განსხვავებულად გამოიყურება, ვიდრე დღევანდელი ფართო ტანის თვითმფრინავი. JetZero იმედოვნებს, რომ მისი თვითმფრინავი ექსპლუატაციაში 2030 წლისთვის იქნება.

ასევე წაიკითხეთ: TOP-5 ყველაზე თანამედროვე ბირთვული წყალქვეშა ნავი

ზებგერითი ფრენები

თითქმის ნახევარი ათეული კომპანია იბრძვის, რომ იყვნენ პირველები, ვინც შესთავაზებენ საზოგადოებას ზებგერითი მოგზაურობისთვის, რაც საინტერესოა იმ დროს, როდესაც ტრანსპორტირებაში ინვესტიციების და ინოვაციების დიდი ნაწილი ორიენტირებულია უფრო სუფთა, უფრო კლიმატისთვის ხელსაყრელი ვარიანტების შემუშავებაზე, რომლებიც მოიხმარენ ნაკლებ საწვავს ან ალტერნატიული მამოძრავებელი ტექნოლოგიები, როგორიცაა ბატარეები ან წყალბადი.

დენვერში დაფუძნებული Boom Supersonic გეგმავს თავისი ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავის დებიუტს, სახელწოდებით Overture 2029 წელს. კომპანიის აღმასრულებელი დირექტორის, ბლეიკ შოლის თქმით, თვითმფრინავში 64-დან 80 მგზავრამდე იქნება მოსალოდნელი. ის იმოგზაურებს 1,7 მახი სიჩქარით, რაც 1,7-ჯერ აღემატება ხმის სიჩქარეს - ორჯერ უფრო სწრაფად ვიდრე ჩვეულებრივი სამგზავრო თვითმფრინავი.

დარგის ანალიტიკოსები ამბობენ, რომ სარისკო კაპიტალმა და იდეამ, რომ კომერციული ზებგერითი თვითმფრინავები კარგ იდეად ჟღერს, დიდწილად შეუწყო ხელი პროექტის აღორძინებას.

კომპანიები აცხადებენ, რომ მათი ახალი თაობის ზებგერითი თვითმფრინავები უფრო მცირე ნახშირბადის კვალს ექნებათ, ძირითადად იმის გამო, რომ ისინი იკვებება ეკოლოგიურად სუფთა თვითმფრინავის საწვავით. ეს საწვავი მზადდება სოფლის მეურნეობის პროდუქტებისგან, მათ შორის სოიოსგან და ცხოველური ცხიმებისგან. მაგრამ კრიტიკოსები ამბობენ, რომ დაპირება უგულებელყოფს ზოგიერთ მნიშვნელოვან რეალობას. მაგალითად, არ არის საკმარისი ეკოლოგიურად სუფთა საავიაციო საწვავი იმ თვითმფრინავებისთვის, რომლებიც დღეს არსებობს. და რაც არსებობს უფრო ძვირია - ზოგიერთი შეფასებით ორ-ოთხჯერ უფრო ძვირი, ვიდრე წიაღისეული საწვავი.

რაც არ უნდა იყოს საწვავი, რეალობა ისაა, რომ ზებგერითი თვითმფრინავები ყოველთვის გამოიყენებენ მას მეტს. სუფთა ტრანსპორტის საერთაშორისო საბჭოს მიერ ჩატარებული კვლევის თანახმად, 2022 წლისთვის ზებგერითი თვითმფრინავები შვიდიდან ცხრაჯერ მეტ საწვავს გამოიყენებენ, ვიდრე ჩვეულებრივი კომერციული თვითმფრინავები, ხოლო ნაკლები მგზავრის გადაყვანა. მაგრამ NASA ამბობს, რომ ზებგერითი მოგზაურობა, ყოველ შემთხვევაში, თავდაპირველად, მოიცავს CO2-ის მთლიანი გამონაბოლქვის ძალიან მცირე ნაწილს და კომერციული ავიაციის ძალიან მცირე ნაწილს. მიუხედავად ამისა, ავიაკომპანიები პირობას დებენ, რომ 2050 წლისთვის მიაღწიონ ნახშირბადის წმინდა ნულოვან გამონაბოლქვს, ზოგი ამბობს, რომ ძნელია იმის დანახვა, თუ როგორ ჯდება ზებგერითი თვითმფრინავები ამ ჩარჩოში.

თუმცა, ანალიტიკოსებს აქვთ ეჭვები, იმის გათვალისწინებით, თუ რამდენად რთულია კომერციული ავიახაზების არსებობა. ზებგერითი თვითმფრინავები ნაკლებ მგზავრს გადაიყვანენ და მეტ საწვავს მოიხმარენ. თუ ეს საწვავი არის ეკოლოგიურად სუფთა თვითმფრინავის საწვავი, მაშინ ხარჯები კიდევ უფრო იზრდება.

ატლანტაში დაფუძნებული Hermeus არის მხოლოდ ერთ-ერთი კომპანია, რომელიც იკვლევს კიდევ უფრო სწრაფი, ჰიპერბგერითი კომერციული სამგზავრო თვითმფრინავის შექმნის შესაძლებლობას. მაშინ, როცა ზებგერითი თვითმფრინავი ხმის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად მოძრაობს, ჰიპერბგერითი თვითმფრინავი ამ სიჩქარით ხუთჯერ ან მეტჯერ მოძრაობს.

კომპანიის Halcyon jet იმოგზაურებს 5 მახი - ანუ ხუთჯერ მეტი ხმის სიჩქარეზე. მაგრამ კომპანია ღიაა ტექნოლოგიური გამოწვევების შესახებ, რომელსაც აწყდება ასეთი სწრაფი თვითმფრინავის შემუშავებისას. დღეს, მისი სპიკერის თქმით, Halcyon-ის საჰაერო ხომალდის მიღების შანსები 50%-ზე ნაკლებია, მაგრამ ისინი ელიან, რომ ეს შანსები დროთა განმავლობაში გაუმჯობესდება.

მაგრამ მაშინაც კი, ჰერმეუსს - და ყველა სტარტაპს - მოუწევს დაარწმუნოს საზოგადოება, დაიჯეროს მათი პროექტი და გაუმკლავდეს მზარდ შეშფოთებას საჰაერო მოგზაურობის გარემოზე ზემოქმედების შესახებ. ეს შეიძლება იყოს რთული ამოცანა.

ოპტიმიზმი და მღელვარება აკრავს ზებგერითი მოგზაურობის აღორძინებას და ტექნოლოგია აგრძელებს წინსვლას. ზებგერითი ფრენა ხსნის უსასრულო შესაძლებლობებს კვლევისა და ინოვაციებისთვის, რაც საჰაერო მოგზაურობის ახალ ეპოქას იწყებს.

ვისოვკი

ასე რომ, მიუხედავად იმისა, რომ ხვალინდელი ფუტურისტული თვითმფრინავების ფრენისთვის შეიძლება ცოტა ხანს მოგვიწიოს ლოდინი, ჩვენ მაინც შეგვიძლია ფოკუსირება მოახდინოთ მასალებსა და პროცესებზე, რომლებიც საშუალებას აძლევს დღევანდელი თვითმფრინავების დეკარბონიზაციას. შეიკრათ უსაფრთხოების ღვედები, მოგზაურობა ახლახან დაიწყო.

ასევე წაიკითხეთ:

• მე-5 და მე-6 თაობის მებრძოლები: რა განსხვავებაა და სად არის ზღვარი?
• რა უნდა იცოდეთ ვებსაიტის გახსნამდე