Podniebny wieloryb na długą trasę

Projekty samolotów przyszłości wykorzystują znane już dziś technologie. Mimo to szokują - pisze Krzysztof Urbański.

Publikacja: 08.03.2014 07:30

AWWA Sky Whale dzięki wychylanym silnikom ma być w stanie startować prawie pionowo

AWWA Sky Whale dzięki wychylanym silnikom ma być w stanie startować prawie pionowo

Foto: materiały prasowe

Jeszcze dziś pojawienie się airbusa A380 na lotnisku wzbudza wielkie emocje, mimo że od roku 2007 na świecie są już 123 egzemplarze tego największego na świecie samolotu. Dwupoziomowa maszyna może pomieścić od 500 do 850 osób, w zależności od tego, ile miejsca jest przeznaczone dla klasy ekonomicznej, a ile na użytek pasażerów, którzy za komfort są skłonni zapłacić więcej.

A linie lotnicze, chcąc obniżyć koszt eksploatacji samolotów, upychają coraz więcej pasażerów na pokładzie. Obniżeniu kosztów mogą sprostać jedynie maszyny, które będą zabierały na pokład więcej pasażerów niż obecnie.

Widok z komputera

Ale czy A380 to największa maszyna pasażerska, jaka jest w stanie wznieść się w powietrze?

Znany hiszpański projektant Oscar Vinals opracował koncepcję jeszcze większego samolotu, radykalnie odbiegającego od maszyn, które dzisiaj można zobaczyć w portach lotniczych świata.

AWWA Sky Whale (podniebny wieloryb) wygląda jak tropikalna ryba skrzyżowana ze statkiem kosmicznym z powieści science fiction. Z trzema pokładami dla pasażerów wewnątrz będzie w stanie zabrać 755 osób, oferując maksymalny komfort. Czy taki projekt to zwiastun przyszłości transportu lotniczego?

W lotnictwie pasażerskim dotychczas większe oznaczało lepsze. Taki wyścig przyniósł m.in. przełomowe konstrukcje. Na przykład boeing 707, samolot dalekiego zasięgu w służbie w liniach lotniczych od 1958 roku, był znacznie bardziej ekonomiczny niż samoloty turbośmigłowe. Tę zaletę zawdzięczał prędkości przelotu, zasięgowi i liczbie miejsc. W następnych dziesięcioleciach samoloty stawały się coraz większe. Szerokokadłubowy boeing 747, zwany potocznie jumbo jetem, w roku 1970 oferował znacznie więcej tanich miejsc w klasie ekonomicznej niż wszystkie poprzednie modele samolotów. Do dziś został pobity wielkością jedynie przez A380 i zbudowany w ZSRR sześciosilnikowy transportowy An-225.

– Projekt AWWA Sky Whale będzie wykorzystywać zaawansowane technologie, nowe stopy, włókna z nanorurek węglowych. Wychylane silniki turboodrzutowe samolotu będą mogły obracać się do 45 stopni – wyjaśniał Oscar Vinals, gość programu „Science in Action" na antenie BBC World Service Radio. – Umożliwiać będą niemal pionowy start, a po osiągnięciu pułapu przelotowego samolot będzie korzystał z napędu hybrydowego – silniki elektryczne poruszać będą wentylatory. Na grzbiecie kadłuba zostaną zainstalowane ogniwa słoneczne. Akumulatory będą zasilane przez turbiny wewnątrz skrzydeł, działające jak potężne dynamo.

W porównaniu z typowymi skrzydłami używanymi dzisiaj w samolotach, Sky Whale będzie miał aktywne skrzydła, które będą mogły redukować turbulencje przez system kontroli przepływu powietrza. W kabinie pasażerskiej oprócz zwyczajnych okien z widokiem na zewnątrz będą wirtualne, gdzie wyświetlany będzie widok z komputera.

– Podróżowanie na pokładzie Sky Whale może być jak siedzenie w fotelu domowego kina. Można będzie obserwować, co dzieje się wokół, słysząc dyskretny odgłos przepływu powietrza, i poczuć się bezpiecznie w środku dużej i inteligentnej struktury – przekonywał Vinals. – Co prawda żadna z technologii, jakie proponuję w projekcie samolotu, nie jest dziś wykorzystywana na większą skalę, ale jest znana i możliwa do zastosowania. Zrobiłem to, bo jestem entuzjastą lotnictwa i przemysłu lotniczego oraz postępu technologicznego. Chciałbym się do niego osobiście przyczynić. Mam nadzieję, że przedstawiciele przemysłu bez uprzedzeń to moje podejście docenią.

Bez ryzyka

Być może rewolucja w konstrukcji samolotów musi nadejść spoza przemysłu lotniczego. Inżynierowie pracują nad nowymi konstrukcjami, w niewielkim stopniu udoskonalając stare. Decyduje o tym zysk firmy – widziany w stosunkowo krótkiej perspektywie czasowej.

– Myślę, że jeśli nowe koncepcje wprowadzone zostaną w życie, nadejdą właśnie spoza przemysłu lotniczego – uważa dr Michael Jump, wykładowca inżynierii lotniczej na Uniwersytecie w Liverpoolu w Wielkiej Brytanii. – To wyzwanie dla wyobraźni, a dla środowiska inżynierów dobra okazja, aby podchwycić pomysł, jeśli jest dobry, a jeżeli nie całkiem, to wytłumaczyć, dlaczego trzeba go odrzucić.

Dr Jump wyjaśnia, że najważniejszymi czynnikami, jakie muszą być brane pod uwagę, są: sprawność napędu (jak skuteczne są silniki), efektywność aerodynamiczna (czy siła nośna jest maksymalna, a opór aerodynamiczny minimalny) i efektywność strukturalna (ile ładunku da się unieść).

Waga to wszystko

Na ogół linie lotnicze chcą latać z maksymalnym obciążeniem (największa możliwa liczba pasażerów) i zużywać tak mało paliwa, jak to możliwe. Jeśli można zmaksymalizować wszystkie trzy czynniki, można uzyskać lepsze technicznie projekty samolotów. Dlatego główni producenci maszyn dokonują niewielkich poprawek w konstrukcjach, nie ryzykują jednak rewolucyjnych zmian.

Airbus i Boeing mają wielkie doświadczenie w budowie samolotów, które z grubsza wyglądają jak wielka rura z dodanymi skrzydłami – powiedział dr Jump. – Dlatego każda nowa konstrukcja jest rozwinięciem poprzedniej.

Cylinder jest najłatwiejszą strukturą dla uzyskania szczelności, która jest niezbędna w samolotach. Ciśnienie powietrza znacznie wyższe w kabinie samolotu niż na zewnątrz musi być utrzymywane podczas lotu na dużej wysokości.

Zgadza się z tym prof. Mark Drela z Wydziału Aeronautyki i Astronautyki Massachusetts Institute of Technology (MIT).

– Kadłub samolotu to w istocie zbiornik ciśnieniowy – wyjaśnia prof. Drela. – A to wymaga okrągłego przekroju. Nikt nie widział przecież prostokątnych butli do nurkowania, z tego samego powodu. Są okrągłe w przekroju, bo dzięki temu są lżejsze. A w samolocie waga to najważniejszy czynnik. Wygląd współczesnych samolotów podyktowany jest względami praktycznymi, a nie tym, że ktoś miał fantazję tak je zaprojektować.

Prof. Drela wątpi więc w użyteczność pomysłu hiszpańskiego projektanta. – To raczej koncepcja stylistyczna niż prawdziwy projekt – dodaje.

Ten, kto będzie chciał wprowadzić do użytku nową maszynę, będzie musiał wykazać, że jest ona bezpieczna.

— Walka o udoskonalanie samolotów jest ciągłym kompromisem – uważa prof. Drela. – Airbus skonstruował ogromnego A380, Boeing zainwestował w mniejszą maszynę 787.  Nie wiadomo, która koncepcja zwycięży.

Jeszcze dziś pojawienie się airbusa A380 na lotnisku wzbudza wielkie emocje, mimo że od roku 2007 na świecie są już 123 egzemplarze tego największego na świecie samolotu. Dwupoziomowa maszyna może pomieścić od 500 do 850 osób, w zależności od tego, ile miejsca jest przeznaczone dla klasy ekonomicznej, a ile na użytek pasażerów, którzy za komfort są skłonni zapłacić więcej.

A linie lotnicze, chcąc obniżyć koszt eksploatacji samolotów, upychają coraz więcej pasażerów na pokładzie. Obniżeniu kosztów mogą sprostać jedynie maszyny, które będą zabierały na pokład więcej pasażerów niż obecnie.

Pozostało 89% artykułu
Materiał Promocyjny
Kod Innowacji - ruszył konkurs dla firm stawiających na nowe technologie w komunikacji z konsumentami
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nowe technologie
Prof. Zybertowicz: AI może potraktować ludzkość jak budowniczy autostrad traktują mrowiska