AIRBUS, взгляд в будущее
Dec. 3rd, 2013 11:12 pm![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
zzaharr.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruОригинал взят у ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
zzaharr в AIRBUS, взгляд в будущее
Если взглянуть на современный самолеты отвлеченным взором, то может показаться, что нынешняя инженерная мысль находится в легком ступоре. Почти каждый год в воздух поднимаются новые модели пассажирских лайнеров, и что? Все они похожи, как две капли воды – двухдвигательные низкопланы, нормальной аэродинамической схемы. Означает ли это, что все интересное в авиации уже придумали? В корпорации AIRBUS далеки от такого мнения. Более того, уже сейчас дают нам возможность заглянуть в завтрашний день, и представить, как будут выглядеть самолеты будущего. А кое что, из этого будущего можно потрогать собственными руками уже сейчас.
Фюзеляж.
Современные технологии в принципе уже позволяют построить фюзеляж, любого размера и формы. Вот чем реально озабочены инженеры, так это его весом. Современные металлические сплавы, конечно же хороши, но радикально проблему не решают, а потому ставка сделана на композит, а вернее Carbon-fiber-reinforced polymer, он же CFRP. Легкий, прочный, технологичный, имея такие качества, композит стремиться полностью вытеснить металл из самолета, и пока конкуренцию держат только титановые сплавы. В новейшем А350 доля композитов уже перевалила за половину и составила 53%.
А вот почему панели панели называют "черными", хотя самолеты белые. Фрагмент фюзеляжа А350
Тут мы как бы должны плавно отойти от темы фюзеляжа и перейти к крыльям, ибо у уже строящихся самолетов крылья тоже не совсем металлические. На фото - торец закрылков А380. Предкрылки, кстати, тоже композитные, и элероны тоже, и интерцепторы.
При условии, что размах плоскостей у этого гиганта превышает длину футбольного поля, а вес пустого крыла – 40 тонн, можно представить сколько избыточного веса удалось ликвидировать.
Крылья.
Использование современных материалов делает крыло не просто легче и прочнее, композиты развязывают руки специалистам по аэродинамике, позволяя создавать крылья просто фантастической аэродинамической и геометрической крутки и большего удлинения. Это хорошо видно на А350 – где заканчивается крыло, а где начинается шарклет понять практически невозможно.
Но пожалуй самым видимым отличием самолетов будущего, по замыслам инженеров AIRBUS будет отсутствие киля и заднего горизонтального оперения. Вместо него планируется устанавливать два аэродинамических элемента, которые и плоскостями то назвать язык не поворачивается. Это даже не V-образное, а U-образное оперение.
Вторым положительным свойством композитов является возможность создания очень гладких поверхностей. Абсолютно гладкое крыло лучше работает, а значит его можно сделать меньше и соответственно – легче.
Двигатели.
Винтовентиляторный открытого типа, именно такая концепция обкатывается сейчас в AIRBUS, в качестве перспективной. Тут ни каких америк инженеры не открыли, преимущества именно такой схемы (экономичность и малошумность) хорошо известны. Интерес вызывают два момента - во первых, на них планирую установить толкающие, а не тянущие винты, а во вторых, убрать двигатели с крыльев и поместить в хвост самолета. Да, фюзеляж будет утяжелен, но зато крылья будут работать более эффективно, а значит их можно сделать меньше и легче. Значительно повышается звуковой комфорт, а значит можно подсэкономить на звукоизоляции. И в третьих – плоскость винтов вынесена за габариты пассажирского салона, а значит можно не устанавливать защитные кожухи, а это опять же вес.
Топливо.
До свиданья керосин. Этот горючий углеводород может скоро уйти в историю, впрочем, как и вся турбовинтовая и турбореактивная авиация. Ему на смену придут водород, электродвигатели и топливные элементы. И объясняется это не только заботой об окружающей среде. Все опять упирается в вес и КПД. Если выкинуть из самолета километры всяких топливопроводов и десятки насосов и клапанов, постоянно гоняющих керосин из бака в бак, а потом еще и в двигатели, а потом еще заменим здоровенные турбины, на соответствующей мощности электродвигатель, то получим экономию в весе, измеряемую тоннами. Приплюсуйте к этому КПД топливных элементов, доходящий до 80%, и тогда вам станет ясно, почему за эту технологию так плотно взялись инженеры AIRBUS.
Так что же нас ждет в ближайшем будущем? В ответ инженеры AIBUS пожимают плечами. Ведутся испытания, продувки моделей, расчеты и снова испытания. Только найденный оптимальный вариант из десятков и сотен, получит шанс для воплощения в реальности.
Спасибо за внимание.
zzaharr в AIRBUS, взгляд в будущееЕсли взглянуть на современный самолеты отвлеченным взором, то может показаться, что нынешняя инженерная мысль находится в легком ступоре. Почти каждый год в воздух поднимаются новые модели пассажирских лайнеров, и что? Все они похожи, как две капли воды – двухдвигательные низкопланы, нормальной аэродинамической схемы. Означает ли это, что все интересное в авиации уже придумали? В корпорации AIRBUS далеки от такого мнения. Более того, уже сейчас дают нам возможность заглянуть в завтрашний день, и представить, как будут выглядеть самолеты будущего. А кое что, из этого будущего можно потрогать собственными руками уже сейчас.
Фюзеляж.
Современные технологии в принципе уже позволяют построить фюзеляж, любого размера и формы. Вот чем реально озабочены инженеры, так это его весом. Современные металлические сплавы, конечно же хороши, но радикально проблему не решают, а потому ставка сделана на композит, а вернее Carbon-fiber-reinforced polymer, он же CFRP. Легкий, прочный, технологичный, имея такие качества, композит стремиться полностью вытеснить металл из самолета, и пока конкуренцию держат только титановые сплавы. В новейшем А350 доля композитов уже перевалила за половину и составила 53%.
А вот почему панели панели называют "черными", хотя самолеты белые. Фрагмент фюзеляжа А350
Тут мы как бы должны плавно отойти от темы фюзеляжа и перейти к крыльям, ибо у уже строящихся самолетов крылья тоже не совсем металлические. На фото - торец закрылков А380. Предкрылки, кстати, тоже композитные, и элероны тоже, и интерцепторы.
При условии, что размах плоскостей у этого гиганта превышает длину футбольного поля, а вес пустого крыла – 40 тонн, можно представить сколько избыточного веса удалось ликвидировать.
Крылья.
Использование современных материалов делает крыло не просто легче и прочнее, композиты развязывают руки специалистам по аэродинамике, позволяя создавать крылья просто фантастической аэродинамической и геометрической крутки и большего удлинения. Это хорошо видно на А350 – где заканчивается крыло, а где начинается шарклет понять практически невозможно.
Но пожалуй самым видимым отличием самолетов будущего, по замыслам инженеров AIRBUS будет отсутствие киля и заднего горизонтального оперения. Вместо него планируется устанавливать два аэродинамических элемента, которые и плоскостями то назвать язык не поворачивается. Это даже не V-образное, а U-образное оперение.
Вторым положительным свойством композитов является возможность создания очень гладких поверхностей. Абсолютно гладкое крыло лучше работает, а значит его можно сделать меньше и соответственно – легче.
Двигатели.
Винтовентиляторный открытого типа, именно такая концепция обкатывается сейчас в AIRBUS, в качестве перспективной. Тут ни каких америк инженеры не открыли, преимущества именно такой схемы (экономичность и малошумность) хорошо известны. Интерес вызывают два момента - во первых, на них планирую установить толкающие, а не тянущие винты, а во вторых, убрать двигатели с крыльев и поместить в хвост самолета. Да, фюзеляж будет утяжелен, но зато крылья будут работать более эффективно, а значит их можно сделать меньше и легче. Значительно повышается звуковой комфорт, а значит можно подсэкономить на звукоизоляции. И в третьих – плоскость винтов вынесена за габариты пассажирского салона, а значит можно не устанавливать защитные кожухи, а это опять же вес.
Топливо.
До свиданья керосин. Этот горючий углеводород может скоро уйти в историю, впрочем, как и вся турбовинтовая и турбореактивная авиация. Ему на смену придут водород, электродвигатели и топливные элементы. И объясняется это не только заботой об окружающей среде. Все опять упирается в вес и КПД. Если выкинуть из самолета километры всяких топливопроводов и десятки насосов и клапанов, постоянно гоняющих керосин из бака в бак, а потом еще и в двигатели, а потом еще заменим здоровенные турбины, на соответствующей мощности электродвигатель, то получим экономию в весе, измеряемую тоннами. Приплюсуйте к этому КПД топливных элементов, доходящий до 80%, и тогда вам станет ясно, почему за эту технологию так плотно взялись инженеры AIRBUS.
Так что же нас ждет в ближайшем будущем? В ответ инженеры AIBUS пожимают плечами. Ведутся испытания, продувки моделей, расчеты и снова испытания. Только найденный оптимальный вариант из десятков и сотен, получит шанс для воплощения в реальности.
Спасибо за внимание.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2013-12-03 05:21 pm (UTC)и, как видно из этого сообщения, в ближайшие лет 50-100 о полётах быстрее 800 км/ч можно и не мечтать
no subject
Date: 2013-12-03 05:30 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-03 06:47 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-03 07:19 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-04 02:00 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-04 08:23 am (UTC)Казалось бы, ерунда, что там этой краски то, а на весь самолёт несколько тонн уходит! Так что слишком толстым защитным слоем покрывать не получится, вся выгода в виде экономии массы пропадёт.
no subject
Date: 2013-12-11 10:31 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-03 07:44 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-03 08:34 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-03 09:08 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-03 09:35 pm (UTC)Кроме того направление реза можно менять, как заблагорассудится, что очень удобно при использовании ЧПУ.
Ну и чистота реза несоизмеримая.
no subject
Date: 2013-12-04 03:46 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-04 06:18 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-04 04:47 pm (UTC)не уверен в длительности сохранения заточки режущих кромок, а в остальном приемлемо.
no subject
Date: 2013-12-03 09:36 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-04 01:27 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-04 06:21 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-06 12:55 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-04 06:19 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-04 05:44 am (UTC)ну если не сейчас, так в обозримом будущем.
no subject
Date: 2013-12-04 08:37 am (UTC)так что в настоящее время этот вопрос открыт и с каждым днём всё более актуален
no subject
Date: 2013-12-05 09:57 am (UTC)Так, в качестве одного из вариантов рассматривается переработка композитов методом сольволиза , который позволяет отделить углепластик от связующих смол. При методе сольволиза используется вода в “закритичном состоянии” – нагретая до 400- 500 градусов и под давлением в 250 атмосфер (3625 фунтов на кв дюйм) , которая позволяет растворить связующие смолы, оставляя нетронутыми углеродные волокна. Растворенные смолы можно использовать вторично, либо они могут стать горючим.
Основная цель этого метода получить как можно более длинные углеродные волокна, так как именно они обладают большой способностью ко вторичному использованию. По мнению разработчиков , данный метод может позволить получить волокна длиной до 10 см. По мнению ученых для поиска самого эффективного метода потребуется время, скорей всего при переработке будет использована комбинация нескольких методов.
По информации AIRBUS
no subject
Date: 2013-12-05 01:14 pm (UTC)