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: 2013-12-05 06:31 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-05 08:28 am (UTC)больших смещений там и не потребуется - на современных пасс. самолетах двигатели весят немного относительно всего веса планера
Вот, например, как модернизируют Як-40:
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1348736927/0
no subject
Date: 2013-12-05 11:19 am (UTC)Если новый двигатель легче старого, то это ещё куда ни шло, хотя тоже не безпредельно.
no subject
Date: 2013-12-05 11:31 am (UTC)С появлением возможности сквозного проектирования, стали делать уже целые линейки лайнеров, сразу под разные крылья и двигатели. Просто визуально сравните CRJ-100 и CRJ-1000.
no subject
Date: 2013-12-05 11:46 am (UTC)сильно разные самолеты, однако...
no subject
Date: 2013-12-05 12:05 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-05 12:59 pm (UTC)Оперение другое, крыло тоже другое. Фюзеляж идентичен по конструкции, но имеет другую длину. Моторы другие. Авионика тоже другая.
Про шасси ничего не сказано, но поскольку вес больше, то, скорее всего, шасси тоже другое.
Сходство сходству рознь. И это не то сходство, на которое можно ссылаться в данном случае т.к. развесовка у этих машин совершенно разная.
no subject
Date: 2013-12-05 03:20 pm (UTC)Ну еще можно добавть, что различий между 737-100 и 737-800 гораздо больше, но мы же говорим, что это разные самолеты.
no subject
Date: 2013-12-05 06:55 pm (UTC)Не понял Вашей фразы. Ну да. Это разные самолёты. Общий остался только фюзеляж, и то - местами. И что? То, что 737-800 отличается от 737-100 как-то подтверждает, что 737-100 это 727 с некоторыми переделками?
no subject
Date: 2013-12-05 11:45 am (UTC)а иначе зачем движки менять?
no subject
Date: 2013-12-05 01:08 pm (UTC)У буржуев же номенклатура моторов неизмеримо шире. Есть в чём покопаться и выбрать. Но даже у них расположение моторов в хвосте не очень прижилось. Самолёты с такой схемой можно по пальцам пересчитать. И они, ЕМНИП не заморачивались их апгрейдом с заменой двигателей, хотя могли бы. Видимо, помимо указанных мной причин были и ещё какие-то. если подумать, то чтуки три ещё набирается.
no subject
Date: 2013-12-05 05:01 pm (UTC)хвостовая схема актуальнее на плохих аэродромах - где можно пыли, мусора в движок насосать
ну и в те времена движки на хвосте обеспечивали меньший уровень шума в салоне
сейчас же проблема шума успешно решается на уровне двигателей, сами двигатели стали довольно тихими
проблема мусора на ВПП решается также более живучими двигателями плюс более высокий уровень качества аэродромов в целом
т.е. плюсы хвостовой схемы малоактуальны с некоторых пор
но в бизнес-авиации ее применяют до сих пор - им приходится летать с самых разных аэродромов и уровень шума для вип-паксов нужен минимальный
высокопланы с крыльевой подвеской движков широко используются в транспортной авиации - некритичны к ВПП, но в них шумнее, чем в низкопланах и "хвостовиках"
no subject
Date: 2013-12-05 06:57 pm (UTC)