Pealeht » Ettevõttele » Lennundusvaldkond » Uued tehnoloogiad lennunduses
Prindi

Uued tehnoloogiad lennunduses

Lisaks opereerimise mahu kasvule oodatakse lennundussektorilt ka uute tehnoloogiate kasutuselevõtmist. Eelmisel sajandil rakendatud tehnoloogiad ei suuda tagada soovitud kütusesäästu ning heitgaaside koguse vähendamist.

IATA on operaatoritele seadnud eesmärgiks tagada CO2-neutraalse lennuliikluse kasvu alates aastast 2020 ning CO2-heitmete vähendamise 50% võrra aastaks 2050. (IATA viide)

Põhilisteks tehnoloogilisteks uuendusteks selle eesmärgi saavutamisel on lennukimootorite arendamine, alternatiivkütuste leidmine ja uute jõuallikate väljatöötamine. Nii mootori kui plaaneri (airframe) tootjate eesmärgiks on jõuda väiksema aerodünaamilise takistuse ja pikemate hooldusintervallideni. Selle saavutamiseks kasutatakse erinevaid komposiitmaterjalide tehnoloogiaid.

Seni meedias kajastust leidnud projektidest võib välja tuua:

Pratt & Whitney Geared Turbofan–  planetaarreduktoriga ventilaatormootorid, mis tagavad 75% väiksema mürataseme, 16% väiksema kütusekulu ja 50% keskkonnasäästu.

Viide tootja kodulehele (video): https://www.pw.utc.com/Videos/Story/pw1000g-how-it-works

General Electric(GE) - komponentide 3d-printimise tehnoloogia – uudne tehnoloogia võimaldab saavutada vastupidavama toote ja kiirema tootmise.

Viide tootja kodulehele: http://www.geaviation.com/company/additive-manufacturing.html

CFM Leap Engine – GE ja Snegma uute tehnoloogiate baasil projekteeritud jõuallikad, mis tagavad 15% kütusesäästu, väiksema müra ja keskkonnasaaste.

Viide tootja kodulehele: http://www.cfmaeroengines.com/engines/leap

Airbus A350XWB laialdane komposiitmaterjalide kasutamine – 53% õhusõiduki kerest on valmistatud komposiitmaterjalidest, mis koos uute mootoritega tagab 25% kütusesäästu. Kerekonstruktsioonide inspekteerimise intervalliks on 12a. Viide tootja kodulehele: www.a350xwb.com.

Kokkuvõtteks võib öelda, et uued tehnoloogiad nagu komposiitmaterjalide laialdasem kasutamine, 3d-prinditud komponendid ja integreeritud (embedded) avioonikalahendused on suund, mille suunas lennundus liigub. Interjöörilahendustes mõeldakse järjest enam taaskasutatavatele materjalidele.

Elekter-hübriidturbiinmootori arendused ülehelikiiruselistele tsiviillennukitele

Kuna tsiviillennunduses dikteerib siiski turg oma nõudlusega üldised arengusuunad ja nõudluse kasv ärilennukite rendi järele näitab, et üha globaliseeruv majandus nõuab telekonverentsidele lisaks ka silmast silma kohtumisi ja nendele kohtumistele kiiresti jõudmise nimel ollakse nõus maksma kohati isegi kümneid tuhandeid dollareid. Inglismaal registreeritud ning rahvusvahelise meeskonnaga lennukiarendajal Hypermach on selles osas välja pakkuda juba midagi tõeliselt sensatsioonilist – vedelkütus-elekter hübriidajamiga 4 kordse ülehelikiirusega lendav lennuk - Sonic Star, mis suudab täita kõik EL-s kehtestatud helinormatiivid, lennates sellisel kiirusel ilma püssipauku meenutavate õhukärgatusteta (ingl, k. sonic boom).

HM flyover resized
Illustratsioon: Hypermach.

Tehnoloogia efektiivsus baseerub mitme olulise faktori paralleelsel koosmõjul . Esiteks tugevate püsimagnetite kasutamisel elektriturbiinmootorites, mis saavad voolu pardal asuvast 4,5 MW generaatorist, mida ajab omakorda ringi lennukikütusel töötav mootor. Selle hübriidmootori energiavõimendustegur kulutatava kütuse suhtes on iseenesest juba enam kui neli korda, võrreldes otse kütusel töötava turbiiniga. Eriline unikaalsus seisneb aga ka veel selles, et pardal genereeritud elektrist suunatakse vaid osa turbiinide ringiajamisse. Ülejäänud energia suunatakse plasmavoona kriitilistele hõõrdepindadele, mis õhuvoolu ja sellega kokkupuutuva pinna vahele õhukese elektrivälja tekitavad ning seega nii hõõrdumisel tekkivat energiakulu kui kere ja mootori kuumenemist vähendavad. Selle tulemusena tekib aga sonic boom oluliselt suuremal kiirusel kui muidu, võimaldades lennukil mitme helikiiruselisel kiirusel häirimatult üle kõrgelt rahvastatud alade sõita.

Hypermachi poolt väljatöötatavat lennukit saab lendamas näha ilmselt aga alles 2020-ndatel, kuna uudne S-MAGJET mootor vajab ennem pikka ja põhjalikku maapealset katsetamist. Samuti peavad selle lennuki kasutajatest ameerika kliendid ennem seda oma maa poliitikutel paluma muuta USA lennundusregulatsiooni, mis ei luba täna USA mandri kohal lennata ühelgi tsiviillennukil kiiremini kui 1 Mach ning seda isegi juhul kui see peaks vaikselt toimuma. Kuna aga USA ärimehed on juba 1960-ndatel oma innovaatilise mõtlemisega sisuliselt maailmas reaktiivärilennunduse kui sellise üldse aluse pannud, jääb vaid üle ainult loota, et nad suudavad oma poliitikutele selgeks teha, et ka nemad ja nende ettevõtted soovivad tuleviku ülehelikiiruselistest tehnoloogiatest kasu saada. Kuigi mõningad foorumite skeptikud on Hypermachi poolt arendatavat tehnoloogiat ulmeliseks kutsunud, väärib äramärkimist asjaolu, et lennuki arendusega on otseselt seotud äärmiselt auväärse taustaga eksperdid üle maailma nii ärilennundusese kui lennukiehituse valdkondadest, sealhulgas NASA X43 programmis ja Lockheed Martini Skunk Works disainistuudios töötanud inimesed. Viimane oli asutus, mis projekteeris ja ehitas juba 1950-ndatel valmis 3,5 ülehelikiirusel lendava SR-71 Blackbirdi, mis oli USA õhujõududes väga pikalt kasutuses kuni 90-ndate keskpaigani.

S-MAGJETaerospike 03 03 2011-withtext
Joonis: Hypermach. S-MAGJET mootori läbilõige

Loe uudse hübriidtehnoloogia kohta lisa ka Hypermach kodulehelt.