Havacılık ve uzay taşımacılığının geleceği ne olacak? Modern havacılık şirketlerinden geleceğin uçakları SpaceX tarafından geliştirilen motorlar

Boeing CEO'su, Başkanı ve Yönetim Kurulu Başkanı Denis Muhlenberg, 10 yıl içinde endüstrimizin dönüşeceğini söyledi. Roketlerin, alçak yörüngeli uzay araçlarının üretimini ve konvansiyonel yolcu uçaklarının sayısının artacağını öngörüyor ama bunlar ne olursa olsun Boeing onları üretecek.

GeekWire Zirvesi'nde konuşan Muhlenberg, gelecekte hava ve uzay taşımacılığı arasında net bir ayrımın olmayacağını, bunun yerine kişisel hava taksilerini, geleneksel uçakları, süpersonik taşımacılığı ve ticari uzay araçlarını içerecek bu ulaşım modlarının entegrasyonunun olacağını söyledi. .

“On yıl içinde alçak yörüngeli uzay yolculuğunun bugün olduğundan çok daha yaygın hale geldiğini göreceksiniz. Uzay turizmi, uzaydaki fabrikalar... Bunlar bugün ortaya çıkan ekosistemin bileşenleridir ve biz de bu nesnelere erişimi sağlayacak ulaşım sistemlerinin oluşturulmasında aktif olarak yer alacağız."

Boeing'in bu entegre geleceğe katılımı, şirketin astronotları taşımak üzere önümüzdeki yılın başlarında hizmete sokmayı planladığı CST-100 Starliner uzay aracı etrafında yoğunlaşıyor. Muhlenberg, "Bunu, ticari uçaklarımızın yanı sıra gelecekte üretilecek ticari uzay aracı portföyünde ilkimiz olarak değerlendirebiliriz" diye ekledi.

Eğer plan buysa, uygulamaya başlaması kolay olmadı. Starliner sistemlerinden birinin son testleri başarısız oldu ve ardından Boeing bir sonraki testleri Ağustos ayından bu yılın sonuna veya bir sonraki yılın başına kaydırdı. Son Soyuz fırlatma aracı kazası göz önüne alındığında, Boeing ve SpaceX gibi uzay taşımacılığı geliştiricileri, Uluslararası Uzay İstasyonuna (ISS) hizmet verecek işlevsel olarak verimli ve güvenli araçlar üretme konusunda daha büyük baskı altında kalacaklar.

Hava sahasının uçaklara doygunluğunun artması ve daha gelişmiş kontrollere ihtiyaç duyulması mümkündür. hava taşımacılığı ile. Boeing, ABD hava sahası için böylesine yeni nesil bir sistem yaratmak amacıyla halihazırda NASA ve diğer şirketlerle 35 milyar dolarlık bir proje üzerinde işbirliği yapıyor; Bu sistemin 2030 yılına kadar hazır olması gerekiyor.

Boeing'in havacılık endüstrisinde önemli bir oyuncu haline gelmesi halinde şirketin mevcut ürünleriyle ilgili sorunları çözmesi gerekiyor. Mesela bu yaz tedarik sorunu yaşandı büyük miktar Motor yetersizliğinden dolayı müşterilere teslim edilemeyen Boeing 737. Ancak bu durum Boeing'in ikinci çeyrekte iyi görünen mali performansını etkilemedi.

Havacılık ve uzay endüstrisinde lider olan Boeing, Airbus (havada) ve SpaceX (uzayda) ile ciddi bir rekabetle karşı karşıyadır. Bu, Muhlenberg'in uzay taşımacılığı hayalini kurmasına engel olmuyor: Mars'a ilk ayak basacak insanların bunu Boeing tarafından üretilen bir roketle yapacaklarını defalarca tekrarladı.

web sitesi: Bu notun sonunda havacılık sektörünün 2018 yılının ikinci çeyreğindeki başarısına ilişkin bir makaleye bağlantı bulunmaktadır. Genel olarak sektör, gelirini önceki yılın aynı dönemine kıyasla %7,6 oranında artırdı: Lockheed Martin - %23,5 artışla 13,4 milyar dolar, Airbus - %8 artışla 17,16 dolar (A320 neo'nun başarısı sayesinde), 24,26 dolar, %6 arttı. Sektördeki şirketlerin, başarı raporlarının yanı sıra, endüstrinin karakteristik özelliği olan tedarik zincirlerinin küresel yapısı nedeniyle havacılık sektörünün özellikle hassas olduğu, gelişen ticaret savaşlarıyla ilgili endişelerini dile getirdiği belirtiliyor.

Chicago'daki Boeing ofisi (şirketin web sitesinden fotoğraf)

BİLİM UFUKLARI

Havacılık

V L VI11R GP'ye taşıma

Roket, güçlü bir itmeyle fırlatma rampasından dikey olarak yükselir ve gökyüzüne doğru gider... Bu, 1960'lardan beri yaygın bir durumdur. resim yakında unutulmaya yüz tutabilir. Tek kullanımlık uzay sistemleri ve "mekiklerin" yerini yeni nesil cihazlar almalıdır - geleneksel uçaklar gibi yatay olarak kalkış ve iniş yapma yeteneğine sahip havacılık uçakları

Ch - . , "L* „ - , (/

3.KRAUSE. A. M. KHARITONOV

KRAUSE Egon - Profesör Emeritus, SP 973 - 1998. - Ren-Vestfalya Teknik Lisesi Aerodinamik Enstitüsü Direktörü (GOASH^" (Ax^n, Almanya). Max Dlanck Topluluğu Ödülü Sahibi, Rusya Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi Onursal Doktoru ~

XAPMTOHCJP Anatoly. Mihayloviç - Teknik Bilimler Doktoru, adını taşıyan Teorik ve Uygulamalı Mekanik Enstitüsü'nde Profesyonel Araştırmacı. S. A. Khristianovich SB RAS (Novosibirsk). Rusya Federasyonu Onurlu Bilim Adamı, SSCB Bakanlar Konseyi Ödülü sahibi (1985). Yaklaşık 150 bilimsel makalenin ve 2 patentin yazarı ve ortak yazarı

Astronotiğin daha da gelişmesi, uzay istasyonlarının yoğun şekilde çalıştırılmasına duyulan ihtiyaç, küresel iletişim ve navigasyon sistemlerinin geliştirilmesi ve gezegen ölçeğinde çevresel izleme ile belirlenir. Bu amaçlar doğrultusunda dünyanın önde gelen ülkeleri, malları ve insanları yörüngeye ulaştırma maliyetini önemli ölçüde azaltacak yeniden kullanılabilir havacılık uçakları (AVS) geliştiriyor. Bunlar, yeteneklerle karakterize edilen sistemler olacaktır [bunlardan en alakalı olanları şunlardır:

Tekrarlanan uçuşlar arasında nispeten kısa bir süre ile endüstriyel ve bilimsel-teknik kargoların yörüngeye fırlatılması için yeniden kullanılabilir;

Alanı kirleten hasarlı ve kullanılmış yapıların iadesi;

Acil durumlarda yörünge istasyonları ve uzay aracı mürettebatının kurtarılması;

Dünyanın herhangi bir yerindeki doğal afet ve felaket alanlarının acil keşfi.

Havacılık sektörünün gelişmiş olduğu ülkelerde

Teknolojiler, çok çeşitli hipersonik hava soluyan uçakların yaratılması potansiyelini belirleyen yüksek uçuş hızları alanında büyük ilerlemeler kaydetti. Gelecekte insanlı uçakların M = 4-6'dan M = 12-15'e kadar olan Mach hızlarında ustalaşacağına inanmak için her türlü neden var (şimdilik rekor, 1967'de Amerikan deneysel uçağı X tarafından kırılan M = 6,7'dir). 15 roket motorlu).

Sivil havacılıktan bahsedersek, yüksek hızların geliştirilmesi, yoğunlaştırma için son derece önemlidir. yolcu taşımacılığı ve iş bağlantıları. Hipersonik yolcu uçağı Mach sayısı 6 olan Avrupa (Paris) gibi yaklaşık 10 bin km menzilli uluslararası rotalarda düşük yorgunluklu uçuş süresi (en fazla 4 saat) sağlayabilecek - Güney Amerika(Sao Paulo), Avrupa (Londra) - Hindistan, ABD (New York) - Japonya. Süpersonik Concorde'un New York'tan Paris'e uçuş süresinin yaklaşık 3 saat olduğunu, Boeing 747'nin ise bu rotada yaklaşık 6,5 saat harcadığını hatırlayalım. Mach 10 ile geleceğin uçakları

AERODİNAMİK TERİMLER SÖZLÜĞÜ

Mach numarası - bir uçağın (veya gaz akışının) hızının ses hızından kaç kat daha fazla olduğunu karakterize eden bir parametre Hipersonik hız - Mach sayısı 4'ü aşan bir hızı belirtmek için kullanılan gevşek bir terim 5 Reynolds sayısını karakterize eden bir parametre akıştaki atalet kuvvetleri ile viskoz kuvvetler arasındaki ilişki

Saldırı açısı - kanat düzleminin uçuş hattına eğimi Şok dalgası (şok dalgası) - süpersonik bir gaz akışının hızında keskin bir düşüşün meydana geldiği ve yoğunlukta ani bir artışa yol açan dar bir akış bölgesi. - gazlı ortamın yoğunluğunda keskin bir azalmanın meydana geldiği bir akış bölgesi

İki aşamalı havacılık sistemi E1_AS-EOE modelinin şeması. Bu cihazlar, geleneksel uçaklar gibi yatay olarak kalkış ve iniş yapacak. Tam ölçekli konfigürasyonun uzunluğunun 75 m, kanat açıklığının ise 38 m olacağı varsayılmaktadır: (Raible, Jacobe, 2005)

4 saatte örneğin ABD veya Avrupa'dan Avustralya'ya aktarmasız uçuş yaparak 16-17 bin km yol kat edebilecekler.

GTaya maoTai

Hipersonik uçaklar, modern uçakların ve dikey olarak kaldırılabilen uzay araçlarının doğasında olanlardan tamamen farklı yeni teknolojiler gerektirir. Tabii ki roket

motor büyük bir itme kuvveti üretir, ancak çok miktarda yakıt tüketir ve ayrıca roketin içinde bir oksitleyici madde taşıması gerekir. Bu nedenle atmosferde roket kullanımı kısa süreli uçuşlarla sınırlıdır.

Bu karmaşık teknik problemleri çözme arzusu, uzay ulaşım sistemleri için çeşitli konseptlerin geliştirilmesine yol açmıştır. Dünyanın önde gelen havacılık ve uzay şirketleri tarafından aktif olarak araştırılan temel yönlerden biri, tek aşamalı VCS'dir. Geleneksel bir hava sahasından kalkan böyle bir havacılık uçağı, kalkış ağırlığının yaklaşık %3'ü kadar bir yükün alçak Dünya yörüngesine teslim edilmesini sağlayabilir. Yeniden kullanılabilir sistemlere yönelik bir diğer konsept ise iki aşamalı cihazlardır. Bu durumda birinci kademe hava soluyan bir motorla donatılır, ikincisi ise yörüngeseldir ve kademelerin ayrılması yaklaşık 30 km irtifalarda 6 ila 12 Mach sayıları aralığında gerçekleştirilir.

1980-1990'da VKS projeleri ABD (NASP), İngiltere (HOTOL), Almanya (Sänger), Fransa (STS-2000, STAR-H), Rusya'da (VKS NII-1, Spiral, Tu-2000) geliştirildi. 1989 yılında Alman Araştırma Derneği'nin (DFG) girişimiyle üç Alman merkezi arasında ortak araştırmalar başladı:

RWTH Aachen, Münih Teknik Üniversitesi ve Stuttgart Üniversitesi. DFG'nin sponsor olduğu bu merkezler, genel mühendislik, aerodinamik, termodinamik, uçuş mekaniği, itiş gücü, malzemeler vb. gibi uzay ulaşım sistemlerinin tasarımı için gerekli temel konuların incelenmesini içeren uzun vadeli bir araştırma programı yürütmüştür. Deneysel aerodinamik üzerine çalışmalar, adını taşıyan Teorik ve Uygulamalı Mekanik Enstitüsü ile işbirliği içinde yürütülmektedir. S. A. Khristianovich SB RAS. Tüm araştırma çalışmalarının organizasyonu ve koordinasyonu, on yıl boyunca bu makalenin yazarlarından birinin (E. Krause) başkanlık ettiği bir komite tarafından gerçekleştirildi. Aerodinamik alanında bu proje çerçevesinde elde edilen sonuçlardan bazılarını gösteren en açıklayıcı görsel materyallerden bazılarını okuyucuya sunuyoruz.

İki aşamalı ELAC-EOS sisteminin uçuşu, ses bariyerinin aşılmasından (M = 1) yörünge aşamasının ayrılmasına (M = 7) ve alçak Dünya yörüngesine girişine kadar geniş bir hız aralığını kapsamalıdır ( M = 25). Yazan: (Raible, Jacobe, 2005)

Ses bariyeri Mach numarası

BİLİM UFUKLARI

Almanya-Hollanda DNW düşük hızlı rüzgar tünelinin test bölümündeki büyük model ELAC 1 (6 m'den uzun). Yazan: (Raible, Jacobe, 2005)

Aaóóñóó"i áí^áóáy ñeñóálá ELAC-EOS

Araştırma için iki aşamalı bir havacılık aracı konsepti önerildi (taşıyıcı aşamaya Almanca'da ELAC, yörünge aşamasına EOS adı verildi). Yakıt - sıvı hidrojen. Tam ölçekli ELAC konfigürasyonunun 75 m uzunluğa, 38 m kanat açıklığına ve büyük g/gol taramasına sahip olacağı varsayılmıştır. EOS sahnesinin uzunluğu 34 m, kanat açıklığı 18 m'dir Yörünge sahnesinin eliptik bir burnu, yarı silindirik üst tarafı olan merkezi bir gövdesi ve simetri düzleminde bir yüzgeci vardır. İlk aşamanın üst yüzeyinde, tırmanış sırasında yörünge aşamasının bulunduğu bir girinti bulunmaktadır. Sığ olmasına rağmen, ayrılma sırasında hipersonik hızlarda (M = 7) akış özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Teorik ve deneysel çalışmaların yapılabilmesi için taşıyıcı ve yörünge kademelerinin 1:150 ölçekli çeşitli modelleri tasarlanıp üretilmiştir. Alman-Hollanda rüzgar tüneli DNW'de düşük hızlarda test yapmak için, incelenen konfigürasyonun 1:12 ölçeğinde (uzunluğu 6 m'den fazla, ağırlığı yaklaşık 1600 kg) büyük bir modeli yapıldı.

Aegóáeegáóey ñaáSógaóeá

Süpersonik hızda uçuş, bir araştırmacı için çok zordur, çünkü buna şok dalgaları veya şok dalgaları oluşumu eşlik eder ve böyle bir uçuştaki bir uçak, bir artışla birlikte çeşitli akış rejimlerinden (farklı yerel yapılara sahip) geçer. ısı akışları.

Bu problem ELAC-EOS projesinde hem deneysel hem de sayısal olarak incelenmiştir. Deneylerin çoğu aerodinamikte gerçekleştirildi.

Teorik ve Uygulamalı Mekanik Enstitüsü SB RAS'ın T-313 rüzgar tünelinde elde edilen, ELAC 1 modelinin yüzeyindeki akış çizgilerinin yağ-kurum deseni. Gönderen: (Krause ve diğerleri, 1999)

E1.AC 1 modelinin rüzgar altı tarafındaki girdap yapılarının sayısal simülasyon sonuçlarının (sağda) ve lazer bıçak yöntemini (solda) kullanan deneysel görselleştirmenin sonuçlarının karşılaştırılması. Sayısal hesaplamanın sonuçları, Mach sayısı M = 2, Reynolds sayısı E = 4 10e ve hücum açısı a = 24°'de laminer akış için Navier-Stokes denklemlerinin çözülmesiyle elde edildi. Hesaplanan girdap desenleri deneysel olarak gözlemlenenlere benzer; bireysel girdapların enine şekillerinde farklılıklar vardır. Yaklaşan akışın resim düzlemine dik olduğunu unutmayın. Gönderen: (ECotber ve diğerleri, 1996)

Novosibirsk'te T-313 ITAM SB RAS kimyasal boru. Bu deneylerdeki serbest akışlı Mach sayısı 2 aralığında değişiyordu< М < 4, число Рейнольдса - 25 106 < Ие < 56 106, а г/гол атаки - в диапазоне - 3° < а < 10°. При этих параметрах измерялось распределение давлений, аэродинамические силы и моменты, а также выполнялась визуализация линий тока на поверхности модели.

Elde edilen sonuçlar, diğer şeylerin yanı sıra, rüzgar altı tarafında girdapların oluşumunu açıkça göstermektedir. Modelin yüzeyindeki panoramik akış desenleri, özel sıvılarla veya yağ ve kurum karışımıyla kaplanarak görselleştirildi. Petrol kurumu görüntülemenin tipik bir örneği, kanadın ön kenarından içe doğru kıvrılan ve yaklaşık olarak akış yönünde yönlendirilmiş bir çizgiye yaklaşan yüzey akım çizgilerini gösterir. Modelin merkez çizgisine doğru yönlendirilen diğer şeritler de gözlenmektedir.

Rüzgâr tarafındaki bu net izler, üç boyutlu yapısı lazer bıçak yöntemi kullanılarak gözlemlenebilen bir çapraz akışı karakterize eder. Hücum açısı arttıkça, hava akışı kanadın rüzgarlı yüzeyinden rüzgar altı tarafına doğru akar ve karmaşık bir girdap sistemi oluşturur. Çekirdekteki basıncı azaltılmış birincil girdapların, aparatın kaldırma kuvvetine olumlu katkı sağladığını unutmayın. Lazer bıçağı yönteminin kendisi dağınık radyasyonun fotoğraflanmasına dayanmaktadır.

Geçiş durumunda girdap balonu

Tamamen gelişmiş girdap spirali

ELAC 1 konfigürasyonunun rüzgaraltı tarafındaki girdap bozunma süreçleri, floresan boya enjekte edilerek görselleştirildi. Gönderen: (Stromberg, Limberg, 1993)

¡I BİLİM UFUKLARI

Konsantrasyon dağılımı incelenen akışın yapısına göre belirlenen akışa verilen katı veya sıvı mikropartiküller üzerinde. İnce bir ışık düzlemi şeklinde tutarlı bir ışık kaynağı oluşturulur ve bu da aslında yönteme adını verir. İlginç bir şekilde, gerekli görüntü kontrastını sağlama açısından sıradan suyun (sis) mikropartiküllerinin çok etkili olduğu ortaya çıkıyor.

Belirli koşullar altında girdap çekirdekleri çökebilir ve bu da kanadın kaldırma kuvvetini azaltır. Girdap dökülmesi adı verilen bu süreç,

Aralarındaki görsel farklar, floresan boya enjeksiyonu kullanılarak çekilen bir fotoğrafla gösterilen "kabarcık" veya "spiral" tipi. Tipik olarak girdap dökülmesinin kabarcık rejimi, spiral tipteki bozulmadan önce gelir.

Kullanışlı bilgi Toepler gölge yöntemi, uçağın etrafındaki süpersonik akışın spektrumları hakkında bilgi sağlar. Onun yardımıyla, gaz akışlarındaki homojensizlikler görselleştirilir; şok dalgaları ve seyrekleşme dalgaları özellikle açıkça görülebilir.

Ana lens lensleri Projeksiyon lensi Ekran (kamera)

Işık kaynağı V g H Heterojenlik Foucault bıçağı "I

GÖLGE TEPLER YÖNTEMİ

1867'de Alman bilim adamı A. Tepler, şeffaf ortamdaki optik homojensizlikleri tespit etmek için bilim ve teknolojiyle ilgisini hâlâ kaybetmemiş bir yöntem önerdi. Özellikle rüzgar tünellerindeki uçak modellerinin etrafından akarken hava akış yoğunluğunun dağılımını incelemek için yaygın olarak kullanılır.

Yöntemin uygulamalarından birinin optik diyagramı şekilde gösterilmektedir. Yarık bir ışık kaynağından gelen bir ışın demeti, bir mercek sistemi tarafından incelenen nesneye yönlendirilir ve opak bir ekranın (Foucault bıçağı olarak adlandırılan) kenarına odaklanır. İncelenen nesnede optik homojensizlik yoksa, tüm ışınlar bıçak tarafından engellenir. Homojensizlikler varsa, ışınlar dağılacak ve bir kısmı saptırılarak bıçağın kenarının üzerinden geçecektir. Foucault bıçağının düzleminin arkasına bir projeksiyon merceği yerleştirerek bu ışınları ekrana yansıtabilir (kameraya yönlendirebilir) ve homojen olmayan bir görüntü elde edebilirsiniz.

Göz önünde bulundurulan en basit şema, ortamın yoğunluk gradyanlarını bıçağın kenarına dik olarak görselleştirmemize izin verirken, farklı bir koordinat boyunca yoğunluk gradyanları görüntünün kenar boyunca yer değiştirmesine neden olur ve ekranın aydınlatmasını değiştirmez. Toepler yönteminin çeşitli modifikasyonları vardır. Örneğin, bıçak yerine farklı renkteki paralel şeritlerden oluşan bir optik filtre takılıdır. Veya renkli sektörlere sahip dairesel bir açıklık kullanılır. Bu durumda homojensizliklerin olmaması durumunda, farklı noktalardan gelen ışınlar diyafram üzerinde aynı yerden geçer, dolayısıyla tüm alan aynı renge boyanır. Homojenliklerin ortaya çıkması, farklı sektörlerden geçen ışınların sapmasına neden olur ve farklı ışık sapmalarına sahip noktaların görüntüleri karşılık gelen renklere boyanır.

Kafa şoku

Seyrelme dalgalarının hayranı

Şok şok

EbAC 1 modeli etrafındaki akışın bu gölge modeli, Aachen'deki süpersonik bir rüzgar tünelinde Toepler optik yöntemi kullanılarak elde edildi. Yazan: (Nepe! e?a/., 1993)

Aachen'de hipersonik şok tüpünde (M = 7,3) hava girişi bulunan E1.AC 1 modelinin etrafındaki akışın gölge fotoğrafı. Görüntünün sağ alt kısmındaki güzel gökkuşağı parıltıları, hava girişinin içindeki kaotik akışları temsil ediyor. Yazan: (Olivier ve diğerleri, 1996)

İki aşamalı bir konfigürasyon E1_AC-EOE (serbest akışlı Mach numarası M = 4,04) etrafındaki akış sırasında Mach sayılarının (hızların) teorik dağılımı. Yazan: (Breitsamter ve diğerleri, 2005)

Hesaplanan ve deneysel veriler arasında, hipersonik akışları tahmin etmede sayısal çözümün güvenilirliğini doğrulayan iyi bir uyum gözlendi. Ayırma işlemi sırasında akıştaki Mach sayılarının (hızların) dağılımının hesaplanmış bir resminin bir örneği bu sayfada sunulmaktadır. obetZh^gFenya'da şok şokları ve yerel seyrekleşme görülebilir. Gerçekte EBAC 1C konfigürasyonunun arka kısmında hipersonik bir ramjet motoru bulunacağı için vakum olmayacak.

Taşıyıcı ve yörünge aşamalarının ayrılması, ELAC-EOS projesi üzerinde yapılan çalışmalar sırasında dikkate alınan en zor sorunlardan biridir. Manevra güvenliği nedeniyle uçuşun bu aşaması özellikle dikkatli bir çalışma gerektirir. Çeşitli aşamalarının sayısal çalışmaları Münih Teknik Üniversitesi'ndeki SFB 255 merkezinde gerçekleştirildi ve tüm deneysel çalışmalar Teorik ve Uygulamalı Mekanik Enstitüsü SB RAS'ta gerçekleştirildi. T-313 süpersonik rüzgar tünelindeki testler, tam konfigürasyon etrafındaki akışın görselleştirilmesini ve sahne ayrımı sırasında aerodinamik özelliklerin ve yüzey basınçlarının ölçümlerini içeriyordu.

ELAC 1C alt aşama modeli, orijinal ELAC 1 versiyonundan, kalkış ve tırmanış sırasında yörünge aşamasının yerleştirilmesi gereken sığ bir bölmeyle farklıydı. Bilgisayar simülasyonları, EOS modelinin serbest akışlı Mach sayısı M = 4,04, Reynolds sayısı -Re = 9,6 106 ve sıfır hücum açısında gerçekleştirildi.

Genel olarak Alman Araştırma Topluluğu DFG'nin başlattığı iki aşamalı ÜiELAC-EOS sistemlerinin aerodinamik konseptine yönelik araştırmaların başarılı olduğunu söyleyebiliriz. Avrupa, Asya, Amerika ve Avustralya'dan bilim merkezlerinin katıldığı kapsamlı bir teorik ve deneysel çalışma kompleksi sonucunda, standart bir havaalanında yatay kalkış ve iniş yapabilen konfigürasyonun tam bir hesaplaması gerçekleştirildi, aerodinamik sorunlar çözüldü. çözüldü

düşük, süpersonik ve özellikle hipersonik hızlarda uçuş görevleri.

Gelecek vaat eden bir havacılık taşımacılığının yaratılmasının, geniş bir uçuş hızı aralığında güvenilir bir şekilde çalışan hipersonik hava soluyan motorların, sahne ayırma ve iniş süreçleri için yüksek hassasiyetli kontrol sistemlerinin geliştirilmesi konusunda daha ayrıntılı araştırmalar gerektirdiği artık açıktır. yörünge modülü, yeni yüksek sıcaklık malzemeleri vb. Tüm bu karmaşık bilimsel ve teknik sorunların bilim adamlarının ortak çabaları olmadan çözülmesi imkansızdır. Farklı ülkeler. Ve bu projenin deneyimi yalnızca şunu doğruluyor: uzun vadeli uluslararası işbirliği, havacılık ve uzay araştırmalarının ayrılmaz bir unsuru haline geliyor.

Edebiyat

Kharitonov A.M., Krause E., Limberg W. ve diğerleri.//J. Akışkanlarda Deneyler. - 1999. - V. 26. - S. 423.

Brodetsky M.D., Kharitonov A.M., Krause E. ve diğerleri. //J. Akışkanlarda Deneyler. - 2000. - V. 29. - S. 592.

Brodetsky M.D., Kharitonov A.M., Krause E. ve diğerleri. //Proc. X Int. Amfiziksel Araştırma Yöntemleri Konferansı. Novosibirsk. - 2000. -V.1.- S.53.

Krause E., Brodetsky M.D., Kharitonov A.M. //Proc. WFAM Kongresi'nde. Şikago, 2000.

Brodetsky M.D., Krause E., Nikiforov S.B. ve diğerleri // PMTF. - 2001. - T. 42. - S. 68.

Geleceğin havacılık taşımacılığı

Roket, güçlü bir itmeyle fırlatma rampasından dikey olarak yükselir ve yukarı çıkar... Bu tanıdık resim yakında unutulmaya yüz tutabilir. Tek kullanımlık uzay sistemleri ve "mekiklerin" yerini, geleneksel uçaklar gibi yatay olarak kalkış ve iniş yapma yeteneğine sahip olacak yeni nesil cihazlar - havacılık ve uzay uçakları almalıdır. Uluslararası bir araştırma projesinin katılımcıları, okuyuculara geleceğin iki aşamalı havacılık taşımacılığı konseptini gösteren bazı görsel materyalleri tanıtıyor

Astronotiğin daha da gelişmesi, uzay istasyonlarının yoğun şekilde çalıştırılmasına duyulan ihtiyaç, küresel iletişim ve navigasyon sistemlerinin geliştirilmesi ve gezegen ölçeğinde çevresel izleme ile belirlenir. Bu amaçla dünyanın önde gelen ülkelerinde gelişmeler yaşanıyor. havacılık uçağı(VKS) yeniden kullanılabilir, bu da kargo ve insanları yörüngeye ulaştırma maliyetini önemli ölçüde azaltacaktır. Bunlar, en alakalı olanları aşağıdaki gibi yeteneklerle karakterize edilen sistemler olacaktır: tekrarlanan uçuşlar arasında nispeten kısa bir süre ile üretimin ve bilimsel ve teknik kargonun yörüngeye fırlatılması için yeniden kullanılabilir kullanım; alanı kirleten hasarlı ve kullanılmış yapıların iadesi; acil durumlarda yörünge istasyonlarının ve uzay aracının mürettebatının kurtarılması; Dünyanın herhangi bir yerindeki doğal afet ve felaket alanlarının acil keşfi.

Gelişmiş havacılık teknolojilerine sahip ülkelerde, çok çeşitli hipersonik hava soluyan uçakların yaratılması potansiyelini belirleyen yüksek uçuş hızları alanında büyük ilerlemeler kaydedilmiştir. Gelecekte insanlı uçakların M = 4-6'dan M = 12-15'e (M = 6,7 rekoru, 1967'de Amerikan deneysel uçağı X-15 tarafından kırılmıştır) kadar olan Mach sayılarında ustalaşacağına inanmak için her türlü neden var. bir roket motoru).

Sivil havacılıktan bahsedecek olursak, yolcu trafiğinin ve iş bağlantılarının yoğunlaşması açısından yüksek hızların geliştirilmesi son derece önemlidir. Mach 6 numarasına sahip hipersonik yolcu uçakları, Avrupa (Paris) - Güney Amerika (Sao Paulo) gibi yaklaşık 10 bin km menzilli uluslararası rotalarda düşük yorgunluklu uçuş süresi (en fazla 4 saat) sağlayabilecek. ), Avrupa (Londra) - Hindistan, ABD (New York) - Japonya. Süpersonik Concorde'un New York'tan Paris'e uçuş süresinin yaklaşık 3 saat olduğunu, Boeing 747'nin ise bu rotada yaklaşık 6,5 saat harcadığını hatırlayalım. Geleceğin Mach sayısı 10 olan uçaklar, 4 saatte 16-17 bin km yol kat ederek, örneğin ABD veya Avrupa'dan Avustralya'ya aktarmasız uçuş yapabilecek.

Yeni yaklaşımlar

Hipersonik uçaklar, modern uçakların ve dikey olarak kaldırılabilen uzay araçlarının doğasında olanlardan tamamen farklı yeni teknolojiler gerektirir. Elbette bir roket motoru çok fazla itme kuvveti üretir, ancak çok büyük miktarda yakıt tüketir ve ayrıca roketin içinde bir oksitleyici madde taşıması gerekir. Bu nedenle atmosferde roket kullanımı kısa süreli uçuşlarla sınırlıdır.

AERODİNAMİK TERİMLER SÖZLÜĞÜ

mak sayısı– uçağın (veya gaz akışının) hızının ses hızından kaç kat daha fazla olduğunu karakterize eden bir parametre
Hipersonik hız– Mach sayısı 4 5'ten büyük olan hız için kullanılan gevşek bir terim
Reynolds sayısı– akıştaki atalet kuvvetleri ile viskoz kuvvetler arasındaki ilişkiyi karakterize eden parametre
Saldırı açısı– Kanat düzleminin uçuş hattına eğimi
Şok dalgası (şok dalgası)– süpersonik gaz akışının hızında keskin bir düşüşün olduğu, yoğunluğun ani bir artışına yol açtığı dar bir akış bölgesi
Nadirleşme dalgası– gaz ortamının yoğunluğunda keskin bir azalmanın olduğu akış bölgesi

Bu karmaşık teknik problemleri çözme arzusu, uzay ulaşım sistemleri için çeşitli konseptlerin geliştirilmesine yol açmıştır. Dünyanın önde gelen havacılık ve uzay şirketlerinin aktif olarak araştırdığı temel alanlardan biri de tek aşamalı video konferanstır. Geleneksel bir hava sahasından kalkan böyle bir havacılık uçağı, kalkış ağırlığının yaklaşık %3'ü kadar bir yükün alçak Dünya yörüngesine teslim edilmesini sağlayabilir. Yeniden kullanılabilir sistemlere yönelik bir diğer konsept ise iki aşamalı cihazlardır. Bu durumda birinci kademe hava soluyan bir motorla donatılır, ikincisi ise yörüngeseldir ve kademelerin ayrılması yaklaşık 30 km irtifalarda 6 ila 12 Mach sayıları aralığında gerçekleştirilir.

1980-1990'da VKS projeleri ABD (NASP), İngiltere (HOTOL), Almanya (Snger), Fransa (STS-2000, STAR-H), Rusya'da (VKS NII-1, Spiral, Tu-2000) geliştirildi. 1989 yılında Alman Araştırma Topluluğu'nun (DFG) girişimiyle üç Alman merkezi arasında ortak araştırmalar başladı: RWTH Aachen, Münih Teknik Üniversitesi ve Stuttgart Üniversitesi. DFG'nin sponsor olduğu bu merkezler, genel mühendislik, aerodinamik, termodinamik, uçuş mekaniği, itiş gücü, malzemeler vb. gibi uzay ulaşım sistemlerinin tasarımı için gerekli temel konuların incelenmesini içeren uzun vadeli bir araştırma programı yürütmüştür. Deneysel aerodinamik üzerine çalışmalar, adını taşıyan Teorik ve Uygulamalı Mekanik Enstitüsü ile işbirliği içinde yürütülmektedir. S. A. Khristianovich SB RAS. Tüm araştırma çalışmalarının organizasyonu ve koordinasyonu, on yıl boyunca bu makalenin yazarlarından birinin (E. Krause) başkanlık ettiği bir komite tarafından gerçekleştirildi. Aerodinamik alanında bu proje çerçevesinde elde edilen sonuçlardan bazılarını gösteren en açıklayıcı görsel materyallerden bazılarını okuyucuya sunuyoruz.

İki aşamalı ELAC–EOS sistemi

Araştırma için iki aşamalı bir havacılık aracı konsepti önerildi (taşıyıcı aşamaya Almanca'da ELAC, yörünge aşamasına EOS adı verildi). Yakıt sıvı hidrojendir. Tam ölçekli ELAC konfigürasyonunun 75 m uzunluğa, 38 m kanat açıklığına ve geniş bir alana sahip olması bekleniyordu. süpürme açısı. Aynı zamanda EOS sahnesinin uzunluğu 34 m, kanat açıklığı 18 m'dir.Yörünge sahnesinin eliptik bir burnu, yarı silindirik üst tarafı olan merkezi bir gövdesi ve simetri düzleminde bir yüzgeci vardır. İlk aşamanın üst yüzeyinde, tırmanış sırasında yörünge aşamasının bulunduğu bir girinti bulunmaktadır. Sığ olmasına rağmen, ayrılma sırasında hipersonik hızlarda (M = 7) akış özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Teorik ve deneysel çalışmaların yapılabilmesi için taşıyıcı ve yörünge kademelerinin 1:150 ölçekli çeşitli modelleri tasarlanıp üretilmiştir. Alman-Hollanda rüzgar tüneli DNW'de düşük hızlarda test yapmak için, incelenen konfigürasyonun 1:12 ölçeğinde (uzunluğu 6 m'den fazla, ağırlığı yaklaşık 1600 kg) büyük bir modeli yapıldı.

Süpersonik görselleştirme

Süpersonik hızda uçuş, bir araştırmacı için çok zordur, çünkü buna şok dalgalarının oluşumu da eşlik eder veya şok dalgaları ve böyle bir uçuştaki uçak, ısı akışlarındaki artışın eşlik ettiği çeşitli akış rejimlerinden (farklı yerel yapılara sahip) geçer.

Bu problem ELAC-EOS projesinde hem deneysel hem de sayısal olarak incelenmiştir. Deneylerin çoğu Novosibirsk'teki ITAM SB RAS'ın T-313 rüzgar tünelinde gerçekleştirildi. Bu deneylerdeki serbest akışlı Mach sayısı 2 aralığında değişiyordu< М < 4, Reynolds sayısı – 25 10 6 < Re < 56 10 6 , а saldırı açısı– – 3° aralığında< α < 10°. При этих параметрах измерялось распределение давлений, аэродинамические силы и моменты, а также выполнялась визуализация mevcut çizgiler modelin yüzeyinde.

Elde edilen sonuçlar, diğer şeylerin yanı sıra, rüzgar altı tarafında girdapların oluşumunu açıkça göstermektedir. Modelin yüzeyindeki panoramik akış desenleri, özel sıvılarla veya yağ ve kurum karışımıyla kaplanarak görselleştirildi. Tipik bir örnekte yağ ve partikül görüntüleme yüzey akım çizgilerinin kanadın ön kenarından içe doğru kıvrıldığı ve yaklaşık olarak akış yönünde yönlendirilmiş bir çizgiye doğru aktığı görülmektedir. Modelin merkez çizgisine doğru yönlendirilen diğer şeritler de gözlenmektedir.

Rüzgâr tarafındaki bu net izler, üç boyutlu yapısı kullanılarak gözlemlenebilen bir çapraz akışı karakterize eder. Lazer bıçak yöntemi. Hücum açısı arttıkça, hava akışı kanadın rüzgarlı yüzeyinden rüzgar altı tarafına doğru akar ve karmaşık bir girdap sistemi oluşturur. Çekirdekteki basıncı azaltılmış birincil girdapların, aparatın kaldırma kuvvetine olumlu katkı sağladığını unutmayın. Lazer bıçağı yönteminin kendisi, akışa katılan katı veya sıvı mikropartiküller tarafından saçılan tutarlı radyasyonun fotoğraflanmasına dayanır; bunun konsantrasyon dağılımı, incelenen akışın yapısı tarafından belirlenir. İnce bir ışık düzlemi şeklinde tutarlı bir ışık kaynağı oluşturulur ve bu da aslında yönteme adını verir. İlginç bir şekilde, gerekli görüntü kontrastını sağlama açısından sıradan suyun (sis) mikropartiküllerinin çok etkili olduğu ortaya çıkıyor.

GÖLGE TEPLER YÖNTEMİ

1867'de Alman bilim adamı A. Tepler, şeffaf ortamdaki optik homojensizlikleri tespit etmek için bilim ve teknolojiyle ilgisini hâlâ kaybetmemiş bir yöntem önerdi. Özellikle rüzgar tünellerindeki uçak modellerinin etrafından akarken hava akış yoğunluğunun dağılımını incelemek için yaygın olarak kullanılır.
Yöntemin uygulamalarından birinin optik diyagramı şekilde gösterilmektedir. Yarık bir ışık kaynağından gelen ışın demeti, bir mercek sistemi tarafından incelenen nesneye yönlendirilir ve opak bir ekranın (sözde) kenarına odaklanır. Foucault bıçağı). İncelenen nesnede optik homojensizlik yoksa, tüm ışınlar bıçak tarafından engellenir. Homojensizlikler varsa, ışınlar dağılacak ve bir kısmı saptırılarak bıçağın kenarının üzerinden geçecektir. Foucault bıçağının düzleminin arkasına bir projeksiyon merceği yerleştirerek bu ışınları ekrana yansıtabilir (kameraya yönlendirebilir) ve homojen olmayan bir görüntü elde edebilirsiniz.
Göz önünde bulundurulan en basit diyagram, görselleştirmemizi sağlar çevresel yoğunluk gradyanları farklı bir koordinat boyunca yoğunluk gradyanları kenar boyunca görüntünün kaymasına neden olur ve ekran aydınlatmasını değiştirmez. Toepler yönteminin çeşitli modifikasyonları vardır. Örneğin, bıçak yerine farklı renkteki paralel şeritlerden oluşan bir optik filtre takılıdır. Veya renkli sektörlere sahip dairesel bir açıklık kullanılır. Bu durumda homojensizliklerin olmaması durumunda, farklı noktalardan gelen ışınlar diyafram üzerinde aynı yerden geçer, dolayısıyla tüm alan aynı renge boyanır. Homojenliklerin ortaya çıkması, farklı sektörlerden geçen ışınların sapmasına neden olur ve farklı ışık sapmalarına sahip noktaların görüntüleri karşılık gelen renklerle boyanır.

Belirli koşullar altında girdap çekirdekleri çökebilir ve bu da kanadın kaldırma kuvvetini azaltır. Girdap dökülmesi adı verilen bu süreç, bir "kabarcık" veya "spiral" desende gelişir; aralarındaki görsel farklar, floresan boya enjeksiyonu kullanılarak çekilen fotoğraflarla gösterilir. Tipik olarak girdap dökülmesinin kabarcık rejimi, spiral tipteki bozulmadan önce gelir.

Uçak etrafındaki süpersonik akışın spektrumları hakkında faydalı bilgiler şu adreste sağlanmaktadır: Toepler'in gölge yöntemi. Onun yardımıyla, gaz akışlarındaki homojensizlikler görselleştirilir; şok dalgaları ve seyrekleşme dalgaları özellikle açıkça görülebilir.

Adım ayırma

Taşıyıcı ve yörünge aşamalarının ayrılması, ELAC-EOS projesi üzerinde yapılan çalışmalar sırasında dikkate alınan en zor sorunlardan biridir. Manevra güvenliği nedeniyle uçuşun bu aşaması özellikle dikkatli bir çalışma gerektirir. Çeşitli aşamalara ilişkin sayısal çalışmalar Münih Teknik Üniversitesi'ndeki SFB 255 merkezinde gerçekleştirildi ve tüm deneysel çalışmalar Teorik ve Uygulamalı Mekanik Enstitüsü SB RAS'ta gerçekleştirildi. T-313 süpersonik rüzgar tünelindeki testler, tam konfigürasyon etrafındaki akışın görselleştirilmesini ve sahne ayrımı sırasında aerodinamik özelliklerin ve yüzey basınçlarının ölçümlerini içeriyordu.

ELAC 1C alt kademe modeli, orijinal ELAC 1 versiyonundan, kalkış ve tırmanış sırasında yörünge aşamasının yerleştirileceği sığ bir bölmeye sahip olmasıyla farklıydı. Bilgisayar simülasyonları, EOS modelinin serbest akışlı Mach sayısı M = 4,04, Reynolds sayısı Re = 9,6 x 10 6 ve sıfır hücum açısında gerçekleştirildi.

Hesaplanan ve deneysel veriler arasında, hipersonik akışları tahmin etmede sayısal çözümün güvenilirliğini doğrulayan iyi bir uyum gözlendi. Ayırma işlemi sırasında akıştaki Mach sayılarının (hızların) dağılımının hesaplanmış bir resminin bir örneği bu sayfada sunulmaktadır. Her iki aşamada da şok şokları ve yerel seyrekleşme görülebilir. Gerçekte ELAC 1C konfigürasyonunun arka kısmında hipersonik bir ramjet motoru bulunacağı için vakum olmayacak.

Genel olarak Alman Araştırma Topluluğu DFG'nin başlattığı iki aşamalı ELAC-EOS sisteminin aerodinamik konseptine yönelik araştırmaların başarılı olduğu söylenebilir. Avrupa, Asya, Amerika ve Avustralya'dan bilim merkezlerinin katıldığı kapsamlı bir teorik ve deneysel çalışma kompleksi sonucunda, standart bir havaalanına yatay kalkış ve iniş yapabilen bir konfigürasyonun tam bir hesaplaması yapıldı, aerodinamik problemler Düşük, süpersonik ve özellikle hipersonik hızlarda uçuş sorunu çözüldü.

Şu anda, gelecek vaat eden havacılık taşımacılığının yaratılmasının, geniş bir uçuş hızı aralığında güvenilir bir şekilde çalışan hipersonik hava soluyan motorların, sahne ayırma ve iniş süreçleri için yüksek hassasiyetli kontrol sistemlerinin geliştirilmesi konusunda hala ayrıntılı araştırmalar gerektirdiği açıktır. yörünge modülü, yeni yüksek sıcaklık malzemeleri vb. Tüm bu karmaşık bilimsel ve teknik sorunların, farklı ülkelerdeki bilim adamlarının çabalarını birleştirmeden çözülmesi imkansızdır. Ve bu projenin deneyimi yalnızca şunu doğruluyor: uzun vadeli uluslararası işbirliği, havacılık ve uzay araştırmalarının ayrılmaz bir unsuru haline geliyor.

Edebiyat

Kharitonov A.M., Krause E., Limberg W. ve diğerleri. // J. Akışkanlarda Deneyler. 1999. V. 26. S. 423.

Brodetsky M.D., Kharitonov A.M., Krause E. ve diğerleri. // J. Akışkanlarda Deneyler. 2000. V. 29. S. 592.

Brodetsky M.D., Kharitonov A.M., Krause E. ve diğerleri. //Proc. X Int. Aerofiziksel Araştırma Yöntemleri Konferansı. Novosibirsk. 2000. V. 1. S. 53.

Krause E., Brodetsky M.D., Kharitonov A.M. //Proc. WFAM Kongresi'nde. Şikago, 2000.

Brodetsky M.D., Krause E., Nikiforov S.B. ve diğerleri // PMTF. 2001. T. 42. S. 68.

– bugüne kadarki en ağır kaldırma roketi – ve belki de bir ulaşım devrimi düşündüğümüzden daha yakın. Size geleceğin taşımacılığının ne kadar muhteşem olabileceğini anlatıyoruz.

Otomobil

Geleceğin şehirleri giderek daha da çoğalacak. Yollarda araba kullanımı giderek azalacak, özellikle de büyük şehirler. Madrid, Kopenhag ve Hamburg mümkün olduğu kadar çok hale gelme politikaları benimsiyor. Ancak şehirler arasındaki otoyollar süper yüksek hızlı olacak - Elon Musk, Los Angeles ile Culver City banliyösü arasında zaten çok yüksek hızlı bir tünel inşa etti. Arabalar trafik sıkışıklığı olmadan ve 240 km/saat'e varan hızlarda yol boyunca ilerleyebilecek.

Yolların kendisi de değişecek ve ulaşımın yanı sıra ulaşım da sağlanacak. Yerleşmeler enerji. Zaten şu anda Fransa'da var, yayınlandı Solar paneller: Bir kilometrelik yol boyunca 2.800 metrekare güneş paneli döşendi. “Güneş enerjisi yolunun” üreteceği enerji her şeye yetecek sokak ışıkları Projeyi gerçekleştiren şirket, Fransa'nın sadece 250 bin kilometrelik yolun güneş panelleriyle döşenmesi halinde enerji bağımsız hale gelebileceğine inanıyor.

Toplu taşıma

Gelecekte toplu taşıma, fosil yakıtlardan uzaklaşıp alışılmadık olabilecek yenilenebilir kaynaklara doğru ilerleyecek. Londra yetkilileri halihazırda şehir içi otobüsleri kısmen kahve telvesinden elde edilen biyoyakıtla çalıştırıyor. Kahve atıkları şehir genelindeki fabrika, bar, kahvehane ve restoranlardan toplanacak ve daha sonra geri dönüşüme gönderilecek. Yeni yakıt zararlı emisyonları %10-15 oranında azaltıyor. Hiç bir eksiklik yok - Londra'nın nüfusu her yıl arkasında 200 bin ton kahve atığı "bırakıyor".

Oslo Londra'nın gerisinde kalmıyor: İnsanlar 2019'da oraya seyahat etmeye başlayacak. Norveç, 2025 yılına kadar içten yanmalı motorlu araçları tamamen yasaklamayı planlıyor. Sürücüsüz elektrikli otobüs 12 yolcu taşıyacak ve yaklaşık 20 km/saat hıza ulaşacak. Özel bir mobil uygulama kullanarak otobüsü arayabilirsiniz. Bekleme süresi - en fazla 10 dakika.

Geleceğin şehir otobüsleri sadece yakıt kaynakları açısından değil, gerçek anlamda da yeşil olacak; toplu taşıma araçlarının çatılarında canlı bitkilerin bulunduğu bahçeler olacak. Böyle bir proje zaten şehirdeki çevresel durumu iyileştirmeyi ve havaya zararlı emisyonları azaltmayı amaçlıyor. Her bahçe özel bir sulama sistemi ile inşa edilecek ve bitkilerin sürekli harekete dayanabilecek şekilde düzenlenecektir.

Belki yakında sonsuz kupon ve seyahat kartı satın almaya gerek kalmayacak - belirli bir giysiyi giymek yeterli olacak. Örneğin Berlin'de, aynı anda bir yıl boyunca her türlü ulaşım için geçiş izni veriliyor.

Şehirde rahat edemeyenler için toplu taşıma Gelecekte ne bisikletler ne de uçan taksiler mevcut olacak. Uber, uçan taksileri 2020 gibi erken bir tarihte Teksas ve Dubai'de başlatacak. Böyle bir taksi, elektrik motorlu küçük bir hafif uçak olacak. Şirket, uçakların şehir içinde kullanılabilmesi için sessiz hale getirilmesini planlıyor. Bir başka benzer ulaşım seçeneği (yine Dubai'de). Yolcu drone, ağırlığı 100 kilogramdan hafif insanları taşıyabilecek, maksimum hızı 160 km/saat olacak, havada en fazla 30 dakika kalabilecek ve yolcularını maksimum mesafeye taşıyacak. 50 kilometre.

Tren

Trenler hızlanmaya devam edecek ve bu da uçaklar için güçlü bir rekabet yaratacak. Çin'de, Pekin ile Şangay arasında çoktan başlattılar. 350 km/saat hıza çıkabiliyor ve 1200 km mesafeyi 4 saat 28 dakikada katedebiliyor. Bu diğer trenlerden bir buçuk saat daha hızlıdır.

Ancak Elon Musk, 2013 yılında alçak basınçlı boru hatlarından hava veya manyetik kaldırma kuvveti ile hızla geçen elektrik motorlu bir tren sistemi konseptiyle tren işinde daha da fazla umut vaat etmişti. Vakum treni, uçaklardan iki kat, yüksek hızlı trenlerden ise üç kat daha hızlı olacak ve saatte 1.200 km azami hıza ulaşacak. Hyperloop daha önce Nevada'daki bir test pistinde saatte 310 kilometreye kadar hızları göstermiş, gerçekleştirmişti. Mümkün olan en yakın rota 2020'de Abu Dabi ile Dubai'yi birbirine bağlayacak.

Almanya da kendi ürünlerini sundu; spor malzemeleri, plazma TV'ler ve ses yalıtımlı ve tabletli toplantı odaları olacak (İskoçya'da rekabet olarak). Bazıları konfora odaklanırken, diğerleri teknolojiye odaklanıyor: Almanya'da 2021'de piyasaya sürülecek. Çevre dostu ve tamamen sessiz bir Coradia iLint yolcu treni olacak; tarihte yalnızca buhar ve su yoğunlaşmasını atmosfere yayan ilk uzun mesafe treni olacak. Hidrojen deposu trenin çatısında yer alıyor ve yakıt hücresine güç sağlıyor, yakıt hücresi de elektrik üretiyor. Böyle bir tren, yakıt ikmali yapmadan sürekli olarak 1000 km yol kat edebilir ve 140 km/saat'e varan hızlara ulaşabilir.

Ve elbette geleceğin trenleri yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerjiyle çalışacak. Hollanda'da trenler halihazırda yüzde 100 rüzgar enerjisiyle çalışıyor. Bir rüzgar türbininin bir saatlik çalışması 192 km'lik bir tren yolculuğu için yeterlidir. Aynı zamanda Hollanda'da 2020 yılına kadar bir yolcuyu taşımak için gereken enerji miktarını %35 daha azaltmayı umuyorlar.

Uçak

Uçaklar, çok yüksek CO2 emisyonları nedeniyle en çevre dostu olmasa da, modern gezginler için en tanıdık ulaşım aracı gibi görünüyor. Bununla birlikte, halihazırda biyoyakıtla uçan bir uçak var: özellikle Qantas uçağı, özel bir hardal çeşidinden üretilen biyoyakıt kullanılarak Amerika Birleşik Devletleri ile Avustralya arasında yapılan ilk uçuştur. Uçağa Brassica Carinata hardalından elde edilen 24 ton biyoyakıt dolduruldu. Qantas'a göre bu, geleneksel gazyağı kullanımına kıyasla uçuş başına karbondioksit emisyonunu 18 ton azalttı.

Sorunlu sorunlar

tarihi araştırma çalışmaları yürütmek
Uluslararası Havacılık ve Havacılık Tarihi Olimpiyatı

1. Uçak taşıyan gemiler: eskilik mi yoksa zorunluluk mu?

2. Dünyanın havacılık müzeleri - mühendisler ve tasarımcılardan oluşan bir okul.

3. Geleceğin havalimanı – geçmişte nasıl hayal ediliyordu ve gelecek hakkında ne düşünüyorlar?

4. Kağıt uçak - çocukların eğlencesi ve bilimsel araştırması mı?

5. Hava akrobasi: spor mu yoksa sirk mi?

6. Uçak gemileri: efsane mi gerçek mi?

7. Uçurtmalar: çocukların eğlencesi mi yoksa pratik havacılık mı?

8. Balonlar: bilim, spor, turizm, eğlence...

9. Hava koçu yalnızca Rus silahı mıdır?

10. Termoplanın diğer uçaklara göre avantajları ve dezavantajları nelerdir?

11. Uçak kazalarının nedeni nedir?

12. Akrobasi: dövüş sanatı mı spor mu?

13. Planör sadece zenginlerin sporu mudur?

14. Stratosferik balonlar neden ve nasıl kullanıldı?

15. Nükleer uçakların bir geleceği var mı?

16. Zeplinlerin bir geleceği var mı?

17. Ornitopterlerin geleceği var mı?

18. Sırt çantalı uçakların geliştirilmesine yönelik herhangi bir olasılık var mı?

19. 20. yüzyılın unutulmuş uçak tasarımlarını incelemenin bir faydası var mı?

20. Gökyüzündeki “Çan” ve “Kanca”nın gizemi

21. Bir uçağın neden paletli iniş takımına ihtiyacı vardır?

22. Bir uçağın neden hava yastıklı iniş takımına ihtiyacı vardır?

23. Hava yolcuları hava yoluyla bulaşan hastalıklardan nasıl kaçınabilir?

24. Hava terörizmiyle nasıl mücadele edilir?

25. Astronotlar nasıl eğitiliyor?

26. Savaş sırasında hava sahası balonlarla nasıl kapatıldı?

27. İnsanın uçması fikri nasıl ortaya çıktı?

28. Airbus konsepti nasıl ortaya çıktı?

29. Diyalektiğin yasaları ve kalıpları havacılıkta nasıl kendini gösterir?

30. Amfibi uçak fikri nasıl ve neden doğdu?

31. Kompozit malzemeler uçak imalatında ilk kez nasıl ve nerede ortaya çıktı?

32. Havacılıkta robotlar nasıl ve nerede çalışır?

33. Savaşta balonlar nasıl kullanıldı?

34. Uçak iç tasarımı nasıl değişiyor?

35. Uçma arzusu görsel sanatlara ve edebiyata nasıl yansıdı?

36. Havacılık tarihi dünya sinemasına nasıl yansıyor?

37. Uçuş kıyafetlerine moda nasıl yansıyor?

38. I.I.'nin tasarım okulu nasıl etki yarattı? Sikorsky dünya havacılığının gelişimi hakkında mı?

39. Havacılık ve havacılıkta moda kendini nasıl gösteriyor?

40. Hava sahasının gelişimindeki en önemli olaylar filateli, nümismatik, faleristik ve diğer koleksiyonculuk türlerine nasıl yansıyor?

41. Uçak yapılarında “altın oran” kendini nasıl gösteriyor?

42. Teknolojinin yapısı ve gelişimi yasaları havacılıkta nasıl kendini gösteriyor?

43. Havacılık terminolojisi nasıl doğdu?

45. Diğer ülkelere göç eden Rus havacılık mühendislerinin kaderi neydi?

46. ​​​​Uçak test pilotlarının riskleri nasıl azaltılır?

47. Mürettebat ve yolcular nasıl kurtarılır?

48. Bavula uçak nasıl sığdırılır ve bu neden gereklidir?

49. Rusya'da ve dünyada gizli uçak kavramı nasıl oluştu?

50. Hava sahası keşiflerinin öncülerinin imajı nasıl oluşuyor?

51. Havacılığın gelişmesinin önünde hangi engeller var?

52. Dev uçakların görevleri nelerdir?

53. Hangi uçak zamanının ilerisindeydi ve neden?

54. Hangi uçak tarihteki en gizemli hale geldi?

55. Uzmanlar 21. yüzyılda motorlu planörlere ne gibi umutlar bağlıyor?

56. 20. yüzyılın sonunda - 21. yüzyılın başında havacılıkta hangi yeni bilimsel yönelimler ortaya çıktı?

57. Ahşap uçak üretimi için ne gibi fırsatlar var?

58. 21. yüzyılda Rus küçük havacılığının beklentileri nelerdir?

59. Büyük Vatanseverlik Savaşı sırasında Sovyet pilotlarının hangi istismarları unutuldu?

60. Jiroplanların diğer uçaklara göre avantajları nelerdir?

61. İlk uçaklarda hangi aletler vardı?

62. Rusya'nın hava sahası geliştirme alanında hangi öncelikleri var?

63. Hava takside ne gibi sorunlar yaşandı ve devam ediyor?

64. Güçlü arabalar için hangi rekorlar kaydedildi?

65. Hangi Rus uluslararası havacılık kayıtları en göze çarpıyor?

66. Dünya havacılık tarihinde en önemli tarihler hangileridir?

67. Havacılıkta hangi çevre sorunları var?

68. Hangi üretim teknolojilerinin havacılığın gelişimi üzerinde önemli etkisi oldu?

69. Uçak üretim tarihinde hangi teknolojiler önemli bir rol oynadı?

70. Havacılık küçük silahları ve top silahları hangi gelişim aşamalarından geçti?

71. İnternetteki havacılık ve havacılık tarihine ilişkin bilgilerin güvenilirliği nedir?

72. Bilgisayarın havacılıktaki tarihsel rolü nedir?

73. Havacılık ve havacılık tarihinde kadının rolü nedir?

74. Yerli uçak endüstrisinin gelişmesinde yabancı deneyimden ödünç almanın rolü nedir?

75. Henri Coandé'nin süper dolaşım kavramının özü nedir?

76. Uçak modellemenin geçmişi ve geleceği nedir?

77. VTOL uçağı kullanmanın dezavantajları nelerdir?

78. İnsansız hava araçlarıyla mücadelenin beklentileri nelerdir?

79. Çok motorlu hava devlerinin kullanım sınırları nelerdir?

80. Ekranoplanların avantajları ve ekranoplanların dezavantajları nelerdir?

81. Havacılık ve uzay taşımacılığının geleceği nedir?

82. Rusya'da özel havacılığın geleceği nedir?

83. Biyoteknolojinin havacılıktaki rolü ne olabilir?

84. Buhar makinesinin havacılık tarihindeki rolü nedir?

85. Kurtarma görevlerinde havacılığın rolü nedir?

86. Roket uçakları II. Dünya Savaşı'nda nasıl bir rol oynadı?

87. Kağıttan havacılık ne zaman ve nasıl başladı?

88. Bir yolcu uçağı ne zaman hipersonik hızda uçacak?

89. Uçaklar ne zaman alternatif yakıtla uçacak?

90. Elektrikli uçaklar ve manyeto uçaklar ne zaman uçacak?

91. Yerli aviyoniklerin kökeninde kim vardı?

92. "Hava holiganlığı" neye yol açar?

93. Döngü - bir dönemin tarihi ve akrobasi tarihi

94. Havacılık havaalanı dışında olabilir mi?

95. Sadece uçuş simülatöründe eğitim alarak uçmayı öğrenmek mümkün müdür?

96. Tamamen "görünmez" bir uçak yaratmak mümkün mü?

97. Bilinmeyen gerçekler harika uçuşlar.

98. Modern bir mühendisin sanata ihtiyacı var mı? Havacılık tasarımcıları: yazarlar, sanatçılar, şairler.

99. Akrobasi ekiplerinin riskleri haklı mı?

100. Modern uçaklarda çok düzlemli kanat tasarımları neden yeniden canlandırılıyor?

101. Devletler neden dünya çapındaki havacılık gösterilerine katılmaya çalışıyor?

102. Neden birçok uçak motoru projesi unutuluyor?

103. İnsanlar havacılık ve uzay teknolojisini test etmek için hayvanları neden ve nasıl kullanıyor?

104. Büyük bilim adamlarının ve mühendislerin isimlerini neden unutuyoruz?

105. Uçak anıtlarının inşasına neden para harcamak gerekiyor?

106. Ateşli koç neden bir Rus silahıdır?

107. Hibrit aerostatik uçak projeleri neden var?

108. Neden olağandışı amaçlara yönelik uçaklar ortaya çıkıyor (tankerler, komuta merkezleri, tanklar, hava keşif uçakları)?

109. Roket motorlu uçaklar neden yaratıldı?

110. Neden şu veya bu olay (seçtiğiniz) havacılık tarihinde bir dönüm noktası haline geldi?

111. Uçakta neden birleşik bir enerji santrali vardı?

112. Uçak ve tren: uyumlular mı?

113. Kopya uçaklar: spor mu sanat mı?

114. Dönüştürülebilir uçak: fütüristik bir fikir mi yoksa zorunluluk mu?

115. Yolcu uçaklarında en popüler yemek tarifleri.

116. Süpersonik deniz uçakları - kurgu mu gerçek mi?

117. Monokok gövdeli uçaklar hangi amaçla inşa edilmiştir?

118. Havacılık isimlerinin gizli anlamları, uçakların isimleri var mı?

119. Havacılık insansızlaşacak mı?

120. Havacılık profesyonelinin bir lehçesi var mı ve bunu kim konuşuyor?

121. Esnek kanatlı uçak var mı?

122. Beş kuşak savaşçının farkı nedir?

123. Nanoteknoloji uçak endüstrisine ne kazandıracak?

124. Pilotların barış zamanındaki istismarları hakkında ne biliyoruz?

125. Kanatlı alaşımlar nelerdir?

126. Mikro uçak nedir ve hangi sorunları çözer?