Geleceğin yolcu uçakları nasıl görünecek

1968'deki zaman yolcuları bugün kendilerini havalimanında bulsalardı, kendilerini şaşırtacak pek çok değişiklik göreceklerdi. Ancak uçaklar şaşırtıcı derecede tanıdık geliyordu. Malzemelerde, motorlarda ve aviyoniklerde 2017'de yaşanan önemli gelişmelere rağmen havacılık tarihinin en güvenli yılıTicari uçaklar yapısal olarak 1960'lardakilere benzer. Aslında birçok versiyonuyla tarihin en çok satan uçaklarından biri olan Boeing 737, ilk kez 1967'de havalandı.

Bunun nedeni, ticari havacılığın güvenliğe öncelik vermesi, kanıtlanmış çözümleri tercih etmesi ve diğer gelişmelerin (örneğin malzeme ve motorlarda) geleneksel tasarımın hala geçerli olduğu anlamına gelmesidir. Ancak sektör umutsuzca karbon emisyonlarını azaltmanın yollarını ararken, diğer endüstrilere göre biraz daha ciddi bir zorlukla karşı karşıya kalıyor, çünkü temel teknolojilerinden vazgeçmek çok zor. Belki yeni bir şey denemenin zamanı gelmiştir. Peki 50 yıl sonra hava yolculuğu nasıl görünebilir?

Ayrıca okuyun: Ukrayna zaferinin silahları: Westland Sea King helikopterleri

Yolcu uçaklarının geleceği

Yıllar geçtikçe uçak tasarımı paradigmasını değiştirmeye yönelik birçok girişimde bulunuldu. 1970'ler, sınırlı Concorde uçuşları dışında asla gerçeğe dönüşmeyen süpersonik seyahatin geleceğini vaat ediyordu. Northrop B-2 gizli bombardıman uçağına benzer "karışık kanatlı" bir uçak fikri zaman zaman öne sürüldü, ancak şu ana kadar pek başarılı olamadı.

Teknik ve mali nedenlerin birleşimi, uçak endüstrisini bu oldukça tuhaf önerileri terk etmeye ve günümüzün normu olan daha kanonik tasarımlara odaklanmaya zorladı. Önümüzdeki 50 yıl, son yarım yüzyılın yavaş ve istikrarlı yolunu devam ettirecek mi? Birinci Dünya Savaşı'nın sonu ile aya iniş arasındaki havacılığı karakterize eden hızlı teknolojik atılımı yeniden görecek miyiz? Apollo? Göz alıcı atılımların görünürdeki eksikliğine aldanmayın. Bazı büyük değişiklikler hemen köşede.

Ayrıca okuyun: Ukrayna zaferinin silahları: Storm Shadow / SCALP-EG seyir füzeleri

Elektrikli uçaklar

Kısa mesafeli uçuşların çoğunluğunun önümüzdeki birkaç on yıl içinde elektrikli hale gelmesi bekleniyor ve bu, hava yolculuğu hakkındaki düşüncelerimizi değiştirecek. Daha küçük elektrik motorları, NASA'nın X-57 prototipinde kullanılana benzer şekilde dağıtılmış itme kuvveti sağlayacak. Daha düşük gürültü seviyeleri ve daha düşük işletme maliyetleri, elektrikle çalışan uçakların insanların yaşadığı ve çalıştığı yerlere çok daha yakın uçmasına olanak tanıyacak.

Aslına bakılırsa, son teknolojiye sahip birçok elektrikli uçak projesi, 9 ila 12 yolcu kapasiteli Zunum ve Eviation konseptlerinin yapmayı planladığı gibi yalnızca şehirler arasındaki kara taşımacılığının yerini almayı değil, aynı zamanda bunların içinde de olmayı amaçlıyor. Uçan taksiler çok yakında gerçeğe dönüşecek ancak fütüristik görünümlü Vahana ve CityAirbus konseptlerinin gerçekten geleceği temsil edip etmediği henüz bilinmiyor. Her halükarda, kapıdan kapıya uçuşlar elektrikli uçakların ayrıcalığı değil.

Yeni bir kavram olmasa da, rotorlu taşıtların, yani dikey kaldırma düzeninden sabit kanat konfigürasyonuna geçiş yapabilen uçakların kullanımı şimdiye kadar büyük ölçüde ABD ordusuyla sınırlıydı.

Ancak İtalyan helikopter üreticisi Leonardo şu anda ticari lansman için sivil bir model hazırlıyor. AW609Başarılı olması durumunda idari ve bölgesel havacılığı potansiyel olarak dönüştürebilir. AW609, hem uçakların hem de helikopterlerin tasarım öğelerini birleştirir.

Pek çok şirket, çoğu otonom olan hava taksileri, banliyö uçakları ve elektrikli dikey kalkış ve iniş (eVTOL) araçları için elektrikli tahrik sistemleri geliştiriyor. Örneğin, elektrik motoru üreticisi MagniX, Vancouver merkezli deniz uçağı operatörü Harbor Air'in uçaklarını tamamen elektrikli bir filoya dönüştürmek için pil tedarikçisi H55 ile çalışıyor. İsrailli şirket Eviation da, cep telefonu benzeri pil teknolojisine ve yaklaşık 800 km uçuş menziline sahip, dünyanın ilk tamamen elektrikli banliyö uçağı olan Alice'i geliştirdi.

Hibrit enerji başka bir yoldur. 2020 yılında Amerikalı girişim Ampaire'in hibrit elektrikli Eel'i, burnunda bir elektrik motoru ve arkasında geleneksel bir yanmalı motorla 550 km'lik bir test uçuşunu tamamladı. Ayrıca, fosil yakıtlar yerine düşük karbonlu kaynaklardan üretilebildiği takdirde büyük bir potansiyele sahip olan hidrojen de var. Airbus, uçaklara yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen hidrojenle güç sağlamak için gereken teknolojiye büyük yatırım yapıyor ve bunu bir gün CO2 emisyonu olmadan uzun mesafeler kat eden dev jetlere güç sağlamak için kullanmayı umuyor. Boeing ayrıca kendi hidrojenle çalışan uçağını da test ediyor.

Ayrıca okuyun: Saab JAS 39 Gripen - Ukrayna Hava Kuvvetleri için bir seçenek olarak: ne tür bir uçak olduğunu öğreniyoruz

Hız peşinde

Ticari havacılığın ileriye değil geriye gittiği bir alan var. Atlantik boyunca süpersonik uçmak mümkündü, ancak bugün en derin ceplere sahip olanlar bile ses altı hızlara razı olmak zorunda kalıyor. Bazı girişimler bunu düzeltmek için çalışıyor.

Yatırımcıları arasında Silikon Vadisi kuluçka merkezi Y Combinator ve Japan Airlines'ın da bulunduğu bir girişim olan Boom Supersonic, Mach 2,2 hızında uçması beklenen ve Concorde'dan daha düşük maliyetli bir ticari jet geliştiriyor.

Aerion AS2, yönetici hizmetleri pazarını hedefleyen bir başka sivil süpersonik uçak projesidir. Halen geliştirme aşamasında olmasına rağmen, fraksiyonel jet operatörü Flexjet'ten Mach 2,4 AS20 uçaklarından 2'si için 1,5 milyar dolarlık bir sipariş almış durumda. Ancak bu hızlar bile bazı iddialı araştırma programlarının öngördüğü hipersonik hızların yanında sönük kalıyor.

Alman Havacılık ve Uzay Araştırma Enstitüsü DLR tarafından yürütülen bir proje olan Spaceliner, ses hızından 25 kat daha hızlı uçmak için uzayın sınırına seyahat edecek. Bu sayede örneğin Londra'dan Avustralya'ya yaklaşık 90 dakikada uçmak mümkün olacak.

Alman Havacılık ve Uzay Araştırma Enstitüsü DLR'nin havacılık araştırmalarından sorumlu yönetim kurulu üyesi Rolf Henke, "Havacılık endüstrisindeki zorluk çoğu zaman teknolojik değil, finansal veya operasyoneldir" diyor. "Karışık kanatlar 1920'lerde konuşulmaya başlandı ve hipersonik uçuşlar 1930'lardan beri konuşuluyor, ancak risk almaya ve büyük miktarlarda para yatırımı yapmaya istekli birine ihtiyacınız var."

Hipersonik uçağın devrimi ne kadar gerçek? Son teknolojilerin bir arada var olacağı noktaya gelecek miyiz?

Ayrıca okuyun: Dünyanın sonunu getirebilecek 6 kıtalararası balistik füze (ICBM)

"Karışık kanat" kavramı

Mühendislerin önerilerinden biri de daha önce de defalarca bahsettiğim "harmanlanmış kanat gövdesi". Bu tamamen yeni uçak şekli, askeri uçaklarda kullanılan ikonik "uçan kanat" tasarımına benzer. B-2 bombardıman uçağıancak karışık kanadın orta kısmında daha büyük bir hacim var. Hem Boeing hem de Airbus, üçüncü bir oyuncu olan Kaliforniya merkezli JetZero'nun yanı sıra, karma kanatlı bir uçağı 2030 gibi erken bir tarihte hizmete sokma konusunda iddialı bir hedef belirlemiş olan bu fikir üzerinde çalışıyor.

JetZero'nun kurucu ortağı ve CEO'su Tom O'Leary, "Büyük uçaklarda sıfır emisyona giden yol konusunda çok ciddiyiz ve karma kanatlı bir uçak gövdesi %50 daha az yakıt tüketimi ve emisyon sağlayabilir" dedi. "Bu, endüstrinin alışık olduğu şeyden ileriye doğru muazzam bir sıçrama."

Uçan kanat ile geleneksel "tüp ve kanat" arasında bir tür hibrit olan hibrit kanat, sürüklenmeyi en aza indirirken tüm uçağın kaldırma kuvveti üretmesine olanak tanır. NASA, bu şeklin "yakıt ekonomisini artırmaya yardımcı olduğunu ve uçak gövdesinin orta kısmında daha büyük bir yük alanı (kargo veya yolcu) oluşturduğunu" belirtiyor. Ajans bunu deneysel uçaklarından birinde test etti. X-48. 120 ile 2007 yılları arasındaki yaklaşık 2012 test uçuşu sırasında, iki insansız X-48 uzaktan kumandalı uçak, konseptin uygulanabilirliğini gösterdi.

O'Leary'ye göre üreticileri geride tutan önemli bir teknik sorun var. "Bu, silindirik olmayan gövdedeki basınçtır" diyor ve tüp şekilli bir uçağın, her uçuş sırasında meydana gelen sabit genişleme ve daralma döngüleriyle daha iyi başa çıkabildiğine işaret ediyor. "'Boru ve kanat'ı düşünürseniz, yükü böler; boru basınçtan kaynaklanan yükü taşır ve kanatlar bükülmeden kaynaklanan yükü taşır. Ancak harmanlanmış kanat esasen onları bir araya getiriyor. Bunu ancak şimdi hem hafif hem de güçlü kompozit malzemelerle yapabiliriz." Bu radikal biçimde yeni şekil, günümüzün geniş gövdeli uçaklarından tamamen farklı görünen ve hissettiren bir uçağın iç mekanıyla sonuçlanacak. JetZero, uçağının 2030 yılına kadar hizmete girmesini umuyor.

Ayrıca okuyun: TOP-5 en modern nükleer denizaltılar

Süpersonik uçuşlar

Neredeyse yarım düzine şirket, halka süpersonik seyahat sunan ilk şirket olmak için yarışıyor; ulaşımdaki yatırım ve yeniliklerin çoğunun daha az yakıt kullanan, daha iklim dostu seçenekler geliştirmeye odaklandığı bir dönemde bu ilginç bir ilgi. piller veya hidrojen gibi alternatif tahrik teknolojileri.

Denver merkezli Boom Supersonic, Overture adlı süpersonik yolcu jetini 2029'da piyasaya sürmeyi planlıyor. Şirketin CEO'su Blake Scholl'a göre uçağın 64 ila 80 yolcu taşıması bekleniyor. Ses hızının 1,7 katı olan Mach 1,7 hızında, yani geleneksel bir yolcu jetinin iki katından daha hızlı seyahat edecek.

Endüstri analistleri, risk sermayesi ve ticari süpersonik uçakların iyi bir fikir gibi göründüğü fikrinin projenin yeniden canlanmasına büyük ölçüde katkıda bulunduğunu söylüyor.

Şirketler, yeni nesil süpersonik uçaklarının, büyük ölçüde çevre dostu jet yakıtı ile çalışacakları için daha küçük bir karbon ayak izine sahip olacağını söylüyor. Bu yakıt, soya fasulyesi ve hayvansal yağlar da dahil olmak üzere tarım ürünlerinden yapılır. Ancak eleştirmenler bu vaadin bazı önemli gerçekleri göz ardı ettiğini söylüyor. Örneğin günümüzde mevcut uçaklara yetecek kadar çevre dostu havacılık yakıtı bulunmamaktadır. Ve mevcut olanlar daha pahalıdır; bazı tahminlere göre fosil yakıtlardan iki ila dört kat daha pahalıdır.

Ve yakıt ne olursa olsun, gerçek şu ki süpersonik uçaklar her zaman daha fazlasını kullanacak. Uluslararası Temiz Ulaşım Konseyi tarafından yapılan bir araştırmaya göre, 2022 yılına gelindiğinde süpersonik uçaklar, daha az yolcu taşırken geleneksel ticari uçaklara göre yedi ila dokuz kat daha fazla yakıt tüketebilecek. Ancak NASA, süpersonik seyahatin, en azından başlangıçta, toplam CO2 emisyonlarının çok küçük bir kısmını ve ticari havacılığın da çok küçük bir kısmını oluşturacağını söylüyor. Yine de havayollarının 2050 yılına kadar net sıfır karbon emisyonuna ulaşma sözü vermesi nedeniyle bazıları süpersonik uçakların bu çerçeveye nasıl uyduğunu anlamanın zor olduğunu söylüyor.

Ancak ticari havayollarının ayakta kalmasının ne kadar zor olduğu göz önüne alındığında, analistlerin şüpheleri var. Süpersonik uçaklar daha az yolcu taşıyacak ve daha fazla yakıt tüketecek. Eğer bu yakıt çevreci jet yakıtı ise maliyetler daha da artıyor.

Atlanta merkezli Hermeus, daha hızlı, hipersonik bir ticari yolcu jeti üretme olasılığını araştıran şirketlerden sadece biri. Süpersonik uçaklar ses hızından daha hızlı seyahat ederken, hipersonik uçaklar bu hızın beş veya daha fazla katı hızda seyahat eder.

Şirketin Halcyon jeti Mach 5 hızında, yani ses hızının beş katı hızda seyahat edecek. Ancak şirket, bu kadar hızlı bir uçağın geliştirilmesinde karşılaştığı teknolojik zorluklar konusunda açık. Bugün, sözcüsüne göre, Halcyon'un havadan indirilme şansı %50'den az, ancak bu oranların zamanla artmasını bekliyorlar.

Ancak o zaman bile Hermeus'un ve tüm startup'ların, halkı projelerine inanmaya ve hava yolculuğunun çevresel etkilerine ilişkin artan endişelerle baş etmeye ikna etmesi gerekecek. Bu zor bir iş olabilir.

Süpersonik seyahatin yeniden canlanmasıyla ilgili iyimserlik ve heyecan var ve teknoloji ilerlemeye devam ediyor. Süpersonik uçuş, araştırma ve yenilik için sonsuz fırsatların önünü açarak, hava yolculuğunda yeni bir çağ başlatıyor.

Vişnovki

Dolayısıyla, yarının fütüristik uçaklarını uçurmak için biraz daha beklemek zorunda kalsak da, günümüzün karbondan arındırılmış uçaklarını mümkün kılan malzeme ve süreçlere hala odaklanabiliriz. Kemerlerinizi bağlayın, yolculuk daha yeni başlıyor.

Ayrıca okuyun:

• 5. ve 6. nesil savaşçılar: fark nedir ve sınır nerede?
• Bir web sitesi açmadan önce bilmeniz gerekenler