Ano ang magiging hitsura ng mga pampasaherong eroplano sa hinaharap

Kung ang mga manlalakbay ng oras mula 1968 ay makikita ang kanilang sarili sa paliparan ngayon, makikita nila ang maraming pagbabago na ikagulat nila. Ngunit ang mga eroplano ay mukhang nakakagulat na pamilyar. Sa kabila ng makabuluhang pagpapabuti sa mga materyales, makina at avionics na ginawa noong 2017 ang pinakaligtas na taon sa kasaysayan ng aviation, ang komersyal na sasakyang panghimpapawid ay nananatiling katulad ng istruktura sa mga noong 1960s. Sa katunayan, ang Boeing 737, isa sa pinakamabentang airliner sa kasaysayan sa maraming bersyon nito, ay unang lumabas sa ere noong 1967.

Ito ay dahil inuuna ng komersyal na abyasyon ang kaligtasan, pinapaboran ang mga napatunayang solusyon, at dahil ang ibang mga pag-unlad - halimbawa sa mga materyales at makina - ay nangangahulugan na ang tradisyonal na disenyo ay may kaugnayan pa rin. Gayunpaman, habang ang industriya ay desperadong naghahanap ng mga paraan upang mabawasan ang mga carbon emissions, nahaharap ito sa isang bahagyang mas seryosong hamon kaysa sa iba pang mga industriya, tiyak na dahil ang mga pangunahing teknolohiya nito ay napakahirap iwanan. Siguro oras na para sumubok ng bago. Kaya ano ang maaaring hitsura ng paglalakbay sa himpapawid sa loob ng 50 taon?

Basahin din: Mga sandata ng tagumpay ng Ukrainian: Westland Sea King helicopter

Ang kinabukasan ng mga pampasaherong eroplano

Sa paglipas ng mga taon, may ilang mga pagtatangka na baguhin ang paradigma ng disenyo ng sasakyang panghimpapawid. Nangako ang 1970s ng hinaharap ng supersonic na paglalakbay na hindi naging katotohanan, maliban sa limitadong mga flight ng Concorde. Ang ideya ng isang "blended-wing" na sasakyang panghimpapawid na katulad ng Northrop B-2 na stealth bomber ay ipinahayag paminsan-minsan, ngunit hanggang ngayon ay walang gaanong tagumpay.

Ang kumbinasyon ng mga teknikal at pinansiyal na dahilan ay nagpilit sa industriya ng sasakyang panghimpapawid na talikuran ang medyo kakaibang mga panukalang ito at tumuon sa mas kanonikal na mga disenyo na karaniwan ngayon. Magpapatuloy ba ang susunod na 50 taon sa mabagal, matatag na landas ng nakalipas na kalahating siglo? Muli ba nating makikita ang mabilis na teknolohikal na pambihirang tagumpay na nailalarawan sa paglipad sa pagitan ng pagtatapos ng Unang Digmaang Pandaigdig at ang paglapag sa buwan Apolo? Huwag palinlang sa maliwanag na kakulangan ng mga kamangha-manghang tagumpay. Ang ilang malalaking pagbabago ay malapit na.

Basahin din: Mga sandata ng tagumpay ng Ukrainian: Storm Shadow / SCALP-EG cruise missiles

Mga de-kuryenteng eroplano

Ang karamihan sa mga short-haul na flight ay malamang na maging electric sa loob ng susunod na ilang dekada, at babaguhin nito ang paraan ng pag-iisip natin tungkol sa paglalakbay sa himpapawid. Ang mas maliliit na de-koryenteng motor ay magbibigay-daan sa distributed thrust na katulad ng ginamit sa X-57 prototype ng NASA. Ang mas mababang antas ng ingay at mas mababang gastos sa pagpapatakbo ay magbibigay-daan sa electric powered aircraft na lumipad nang mas malapit sa mga lugar kung saan nakatira at nagtatrabaho ang mga tao.

Sa katunayan, ang ilang makabagong proyekto ng sasakyang panghimpapawid ng kuryente ay naglalayong hindi lamang palitan ang transportasyon sa lupa sa pagitan ng mga lungsod, dahil planong gawin ng 9- hanggang 12-pasahero na Zunum at Eviation concepts, ngunit sa loob din ng mga ito. Ang mga lumilipad na taxi ay magiging realidad sa lalong madaling panahon, ngunit ito ay nananatiling upang makita kung ang futuristic-looking Vahana at CityAirbus konsepto ay talagang kumakatawan sa hinaharap. Sa anumang kaso, ang mga door-to-door flight ay hindi eksklusibong prerogative ng mga electric planes.

Bagaman hindi isang bagong konsepto, ang paggamit ng rotorcraft, ibig sabihin, sasakyang panghimpapawid na maaaring lumipat mula sa isang patayong pag-angat sa isang nakapirming pagsasaayos ng pakpak, ay hanggang ngayon ay higit na limitado sa militar ng US.

Gayunpaman, ang tagagawa ng Italian helicopter na si Leonardo ay kasalukuyang naghahanda ng isang modelong sibilyan para sa komersyal na paglulunsad AW609, na, kung matagumpay, ay posibleng magbago ng executive at regional aviation. Pinagsasama ng AW609 ang mga elemento ng disenyo ng parehong mga eroplano at helicopter.

Maraming kumpanya ang bumubuo ng mga electric propulsion system para sa mga air taxi, commuter plane, at electric vertical take-off and landing (eVTOL) na sasakyan, na marami sa mga ito ay autonomous. Halimbawa, ang tagagawa ng de-koryenteng motor na MagniX ay nakikipagtulungan sa supplier ng baterya na H55 upang i-convert ang sasakyang panghimpapawid ng seaplane operator na nakabase sa Vancouver na Harbor Air sa isang all-electric fleet. At binuo ng kumpanyang Israeli na Eviation si Alice, ang unang all-electric commuter plane sa mundo na may teknolohiyang tulad ng baterya ng cell phone at isang flight range na ~800 km.

Ang hybrid na enerhiya ay isa pang paraan. Noong 2020, ang hybrid-electric Eel ng American startup na si Ampaire ay nakakumpleto ng 550 km test flight na may electric motor sa ilong at isang conventional combustion engine sa likod. At pagkatapos ay mayroong hydrogen, na may malaking potensyal kung maaari itong gawin mula sa mga mapagkukunang mababa ang carbon kaysa sa mga fossil fuel. Malaki ang pamumuhunan ng Airbus sa teknolohiyang kailangan para mapagana ang sasakyang panghimpapawid na may hydrogen na ginawa mula sa mga pinagmumulan ng renewable na enerhiya, umaasa na balang araw ay magamit ito sa pagpapagana ng mga higanteng jet na naglalakbay sa malalayong distansya nang walang CO2 emissions. Sinusubukan din ng Boeing ang sarili nitong sasakyang panghimpapawid na pinapagana ng hydrogen.

Basahin din: Saab JAS 39 Gripen - bilang isang pagpipilian para sa Air Force ng Ukraine: nalaman namin kung anong uri ng sasakyang panghimpapawid ito

Sa pagtugis ng bilis

May isang lugar kung saan tila napaatras ang komersyal na abyasyon, hindi pasulong. Dati ay posible na lumipad ng supersonic sa Atlantic, ngunit ngayon kahit na ang mga may pinakamalalim na bulsa ay napipilitang manirahan sa mga subsonic na bilis. Ang ilang mga startup ay nagtatrabaho upang ayusin iyon.

Ang Boom Supersonic, isang startup na ang mga mamumuhunan ay kinabibilangan ng Silicon Valley incubator Y Combinator at Japan Airlines, ay gumagawa ng isang komersyal na jet na inaasahang lilipad sa Mach 2,2 at mas mura kaysa sa Concorde.

Ang Aerion AS2 ay isa pang civil supersonic aircraft project na naglalayon sa executive services market. Bagama't nasa yugto pa lamang ng pag-unlad, ipinagmamalaki na nito ang $2,4 bilyong order mula sa fractional jet operator na Flexjet para sa 20 nitong Mach 2 AS1,5 na sasakyang panghimpapawid. Ngunit kahit na ang mga bilis na ito ay namumutla sa tabi ng hypersonic na bilis na hinulaang ng ilang ambisyosong programa sa pananaliksik.

Ang Spaceliner, isang proyekto na pinamumunuan ng DLR, ang German Aerospace Research Institute, ay maglalakbay sa gilid ng kalawakan upang lumipad nang 25 beses na mas mabilis kaysa sa bilis ng tunog. Sa ganitong paraan, posibleng lumipad mula, halimbawa, London patungong Australia sa loob ng humigit-kumulang 90 minuto.

"Kadalasan sa industriya ng aerospace, ang hamon ay hindi teknolohikal, ngunit pinansyal o pagpapatakbo," sabi ni Rolf Henke, miyembro ng executive board para sa aerospace research sa DLR, ang German Aerospace Research Institute. "Napag-usapan na ang mixed wings noong 1920s, at ang mga hypersonic flight ay napag-usapan na mula noong 1930s, ngunit kailangan mo ng isang taong handang kumuha ng panganib at mamuhunan ng malaking halaga ng pera."

Gaano katotoo ang rebolusyon ng hypersonic na sasakyang panghimpapawid? Darating ba tayo sa punto kung saan magkakasamang iiral ang mga pinakabagong teknolohiya?

Basahin din: 6 na intercontinental ballistic missiles (ICBM) na maaaring wakasan ang mundo

Ang konsepto ng "halo-halong pakpak"

Isa sa mga panukala ng mga inhinyero ay ang "blended wing body", na ilang beses ko nang nabanggit. Ang ganap na bagong hugis ng sasakyang panghimpapawid ay katulad ng disenyo ng "flying wing" na ginagamit sa mga sasakyang panghimpapawid ng militar tulad ng iconic B-2 bomber, ngunit ang halo-halong pakpak ay may mas malaking volume sa gitnang bahagi. Parehong ginagawa ng Boeing at Airbus ang ideya, tulad ng ikatlong manlalaro, ang JetZero na nakabase sa California, na nagtakda ng sarili nitong isang ambisyosong layunin ng paglalagay ng isang blended-wing na sasakyang panghimpapawid sa serbisyo kasing aga ng 2030.

"Napakaseryoso namin tungkol sa landas patungo sa zero emissions sa malalaking sasakyang panghimpapawid, at ang blended-wing airframe ay makakapagbigay ng 50% na mas mababang fuel burn at emissions," sabi ni Tom O'Leary, co-founder at CEO ng JetZero. "Ito ay isang napakalaking hakbang pasulong mula sa kung ano ang nakasanayan ng industriya."

Ang pagiging isang uri ng hybrid sa pagitan ng lumilipad na pakpak at isang tradisyonal na "tubo at pakpak", ang isang hybrid na pakpak ay nagbibigay-daan sa buong sasakyang panghimpapawid na makabuo ng pagtaas habang pinapaliit ang drag. Sinasabi ng NASA na ang hugis na ito ay "nakakatulong na mapataas ang ekonomiya ng gasolina at lumilikha ng mas malaking lugar ng kargamento (kargamento o pasahero) sa gitnang bahagi ng katawan ng sasakyang panghimpapawid." Sinubukan ito ng ahensya sa isa sa mga pang-eksperimentong sasakyang panghimpapawid nito, X-48. Sa humigit-kumulang 120 na pagsubok na flight sa pagitan ng 2007 at 2012, ipinakita ng dalawang unmanned X-48 remote-controlled na sasakyang panghimpapawid ang posibilidad na mabuhay ng konsepto.

Ayon sa O'Leary, mayroong isang pangunahing teknikal na problema na pumipigil sa mga tagagawa. "Ito ang presyur sa non-cylindrical fuselage," sabi niya, na itinuturo ang katotohanan na ang isang hugis-tubong sasakyang panghimpapawid ay mas mahusay na makayanan ang patuloy na mga siklo ng pagpapalawak at pag-urong na nangyayari sa bawat paglipad. "Kung iniisip mo ang tungkol sa "pipe at ang pakpak", pagkatapos ay hinati nito ang pagkarga - ang tubo ay nagdadala ng pagkarga mula sa presyon, at ang mga pakpak ay nagdadala ng pagkarga mula sa baluktot. Ngunit ang pinaghalong pakpak ay mahalagang pinagsasama-sama sila. Ngayon lang natin ito magagawa gamit ang mga composite na materyales na parehong magaan at matibay." Ang ganap na bagong hugis na ito ay magreresulta sa interior ng sasakyang panghimpapawid na ang hitsura at pakiramdam ay ganap na naiiba kaysa sa malawak na katawan na sasakyang panghimpapawid ngayon. Inaasahan ng JetZero na magagamit ang sasakyang panghimpapawid nito sa 2030.

Basahin din: TOP-5 pinaka-modernong nuclear submarines

Mga supersonic na flight

Halos kalahating dosenang kumpanya ang nag-aagawan na maging unang nag-aalok ng supersonic na paglalakbay sa publiko, isang kawili-wiling interes sa panahon na ang karamihan sa pamumuhunan at inobasyon sa transportasyon ay nakatuon sa pagbuo ng mas malinis, mas magiliw sa klima na mga opsyon na gumagamit ng mas kaunting gasolina o mga alternatibong teknolohiya ng pagpapaandar, tulad ng mga baterya o hydrogen.

Plano ng Boom Supersonic na nakabase sa Denver na i-debut ang supersonic na pampasaherong jet nito na tinatawag na Overture sa 2029. Ang eroplano ay inaasahang uupo sa pagitan ng 64 at 80 na mga pasahero, ayon kay Blake Scholl, ang CEO ng kumpanya. Maglalakbay ito sa Mach 1,7, na 1,7 beses ang bilis ng tunog – higit sa dalawang beses na mas mabilis kaysa sa isang karaniwang pampasaherong jet.

Sinasabi ng mga analyst ng industriya na ang venture capital at ang ideya na ang mga komersyal na supersonic na eroplano ay parang isang magandang ideya ay higit na nag-ambag sa muling pagkabuhay ng proyekto.

Ang mga kumpanya ay nagsasabi na ang kanilang bagong henerasyon ng mga supersonic na eroplano ay magkakaroon ng mas maliit na carbon footprint, higit sa lahat dahil sila ay mapupuntahan ng environmentally friendly na jet fuel. Ang gasolina na ito ay ginawa mula sa mga produktong pang-agrikultura, kabilang ang mga soybeans at mga taba ng hayop. Ngunit sinasabi ng mga kritiko na binabalewala ng pangako ang ilang mahahalagang katotohanan. Halimbawa, walang sapat na environmentally friendly na aviation fuel para sa mga eroplanong umiiral ngayon. At kung ano ang umiiral ay mas mahal - sa ilang mga pagtatantya ng dalawa hanggang apat na beses na mas mahal kaysa sa fossil fuels.

At anuman ang gasolina, ang katotohanan ay ang supersonic na sasakyang panghimpapawid ay palaging gagamit ng higit pa nito. Sa 2022, ang supersonic na sasakyang panghimpapawid ay maaaring gumamit ng pito hanggang siyam na beses na mas maraming gasolina kaysa sa maginoo na komersyal na sasakyang panghimpapawid habang nagdadala ng mas kaunting mga pasahero, ayon sa isang pag-aaral ng International Council on Clean Transportation. Ngunit sinabi ng NASA na ang supersonic na paglalakbay, hindi bababa sa simula, ay magkakaroon ng napakaliit na bahagi ng kabuuang CO2 emissions at isang napakaliit na bahagi ng komersyal na abyasyon. Gayunpaman, sa pangako ng mga airline na maabot ang zero carbon emissions sa 2050, sinasabi ng ilan na mahirap makita kung paano umaangkop ang mga supersonic na eroplano sa balangkas na iyon.

Gayunpaman, may mga pagdududa ang mga analyst, dahil sa kung gaano kahirap para sa mga komersyal na airline na manatiling nakalutang. Ang mga supersonic na eroplano ay magdadala ng mas kaunting pasahero at gagamit ng mas maraming gasolina. Kung ang gasolina na ito ay environment friendly na jet fuel, kung gayon ang mga gastos ay tataas pa.

Ang Hermeus na nakabase sa Atlanta ay isa lamang sa mga kumpanyang nag-e-explore sa posibilidad na bumuo ng mas mabilis, hypersonic commercial passenger jet. Habang ang supersonic na sasakyang panghimpapawid ay bumibiyahe nang mas mabilis kaysa sa bilis ng tunog, ang hypersonic na sasakyang panghimpapawid ay bumibiyahe nang lima o higit pang beses sa bilis na iyon.

Ang Halcyon jet ng kumpanya ay maglalakbay sa Mach 5 – o limang beses ang bilis ng tunog. Ngunit ang kumpanya ay bukas tungkol sa mga teknolohikal na hamon na kinakaharap nito sa pagbuo ng tulad ng isang mabilis na sasakyang panghimpapawid. Ngayon, ayon sa tagapagsalita nito, ang mga pagkakataong makuha ang Halcyon airborne ay mas mababa sa 50%, ngunit inaasahan nila ang mga posibilidad na iyon na mapabuti sa paglipas ng panahon.

Ngunit kahit na pagkatapos, Hermeus - at lahat ng mga startup - ay kailangang kumbinsihin ang publiko na maniwala sa kanilang proyekto at harapin ang lumalaking alalahanin tungkol sa epekto sa kapaligiran ng paglalakbay sa himpapawid. Ito ay maaaring isang mahirap na gawain.

Ang optimismo at kaguluhan ay pumapalibot sa muling pagsibol ng supersonic na paglalakbay, at patuloy na sumusulong ang teknolohiya. Ang supersonic flight ay nagbubukas ng walang katapusang mga pagkakataon para sa pananaliksik at pagbabago, na naghahatid sa isang bagong panahon ng paglalakbay sa himpapawid.

Mga konklusyon

Kaya't habang maaaring kailanganin nating maghintay ng kaunti pa para lumipad ng mga futuristic na eroplano bukas, maaari pa rin tayong tumuon sa mga materyales at proseso na nagbibigay-daan sa mga decarbonized na eroplano ngayon. I-fasten ang iyong mga seat belt, nagsisimula pa lang ang paglalakbay.

Basahin din:

• Mga mandirigma ng ika-5 at ika-6 na henerasyon: ano ang pagkakaiba at nasaan ang limitasyon?
• Ano ang kailangan mong malaman bago maglunsad ng isang website