2015-03-04 02:23:05
Τα σύγχρονα επιβατικά αεροσκάφη είναι άνετα και αξιόπιστα. Μπορούν, όμως, να... πετάξουν πιο γρήγορα;
Οι τελευταίες εξελίξεις υπόσχονται να επιταχύνουν την πτήση. Ένα πραγματικό αεροσκάφος του μέλλοντος!
Από το σχήμα και τον κινητήρα και καυσίμου μέχρι τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο και τη βιωσιμότητα. Ένα ευρωπαϊκό ερευνητικό πρόγραμμα μελετά σε συνεργασία με την Ιαπωνία τις πτυχές μιας πτήσης με ταχύτητα επτά φορές την ταχύτητα του ήχου.
Στόχος, σύμφωνα με τον ερευνητή της Airbus και συντονιστή του σχεδίου HIKARI Εμάνουελ Μπλανβιγιέν, είναι «να μειωθεί ο χρόνος μετάβασης, για παράδειγμα, από την Ευρώπη στην Ιαπωνία σε σχεδόν τρεις ώρες. Εξετάσαμε όσα μας επιτρέπουν να πιάνουμε αυτές τις ταχύτητες».
Αεροσκάφη αυτής της ταχύτητας απαιτούν νέες τεχνολογίες προώθησης, νέα υλικά και εντελώς νέο σχεδιασμό. Η ανάπτυξή του θα γίνει μέσω της ευρωιαπωνικής ερευνητικής και βιομηχανικής σύμπραξης.
Ο ερευνητής της αεροδυναμικής υψηλής ταχύτητας της DLR Πάτρικ Γκρούν εξηγεί ότι «μπορείς να φανταστείς άλλα σχήματα, αλλά θα είναι πολύ κοινότοπα.
Πάντα χρειάζεσαι αυτές τις απότομες γωνίες, ένα πολύ αεροδυναμικό σχήμα, διότι αλλιώς η έλξη μεγαλώνει πάρα πολύ και δεν παίρνουμε αρκετή ώθηση από το προωθητικό σύστημα, ώστε να υπάρξει επιτάχυνση».
Μέσα σε αυτή τη σήραγγα μήκους 60 μέτρων έχουν τοποθετηθεί μοντέλα υπό κλίμακα. Εδώ δημιουργούνται συνθήκες ακραίας πίεσης αέρα, ακριβώς όπως αυτές που επικρατούν σε μια υπερηχητική πτήση.
«Εδώ μπορούμε να δημιουργήσουμε μια πολύ ισχυρή ροή ταχύτητας, ώστε να εξομοιώσουμε την επανείσοδο των τροχών, όπως σε ένα διαστημικό λεωφορείο ή, αυτό που μας ενδιαφέρει τώρα, σε υπερηχητικά οχήματα με ταχύτητες Μαχ8 σε ύψος 30 χιλιομέτρων», μας λέει ο ερευνητής αεροθερμοδυναμικής της DLR Κλάους Χάνεμαν.
Οι ερευνητές εξομοιώνουν τις συνθήκες της υπερηχητικής πτήσης εντός του θαλάμου δοκιμών για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.
Πώς όμως θα αισθάνονται οι επιβάτες ενός αεροσκάφους που πετά πολλές φορές πιο γρήγορα;
Ο Γιόχαν Στελάντ, μηχανικός έρευνας στην προώθηση και την υγροδυναμική της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, απαντά:
«Δεν θα ένιωθαν και πολύ διαφορετικά σε σχέση με το κλασικό αεροπλάνο. Το μόνο που θα άλλαζε θα ήταν ο χρόνος. Μιλάμε για χρόνους επιτάχυνσης της τάξης των 20 με 30 λεπτών.
Όμως μπορούμε ακόμη να έχουμε μια ήρεμη πτήση, να απολαύσουμε την επιτάχυνση και να δούμε ότι έχουμε σπάσει το φράγμα του ήχου κι ότι πάμε πολύ πιο πέρα από αυτό».
Τα περισσότερα σχέδια τοποθετούν τους επιβάτες δίπλα στις δεξαμενές καυσίμου που καταλαμβάνουν μεγάλο μέρος του αεροσκάφους.
Οι ερευνητές εξετάζουν την περίπτωση του υγρού υδρογόνου: δεν παράγει εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό.
«Χρειάζεται να αναπτύξουμε ένα σύστημα προώθησης που να λειτουργεί από την απογείωση μέχρι το Μαχ5. Η πτήση σε ταχύτητες Μαχ5 σημαίνει μεγάλες θερμοκρασίες στον κινητήρα.
Και η λύση για να μειώσουμε τη θερμοκρασία είναι η ψύξη του θερμού αέρα με τη χρήση πολύ ψυχρού καυσίμου», σύμφωνα με τον ερευνητή συστημάτων προώθησης της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Διαστημικής Έρευνας Χιντεγιούκι Ταγκούτσι.
Σε μια άλλη σήραγγα, οι ερευνητές δοκιμάζουν ειδικά κεραμικά υλικά που μπορούν να αντέξουν ακραίες θερμοκρασίες.
Αυτά τα υλικά μπορούν να προστατεύσουν τις γωνίες ενός υπερηχητικού αεροσκάφους που θα θερμανθούν από την τριβή κατά χιλιάδες βαθμούς Κελσίου.
Όπως μας λέει ο Μπούρκαρντ Έσερ, ερευνητής μηχανικός υγρομηχανικής την DLR, «στόχος είναι να διατηρήσουμε το καυτό κομμάτι περιορισμένο, ώστε αυτό να περάσει στους επιβάτες τόσο λίγο όσο και σε μια κανονική πτήση».
Για πότε, λοιπόν, να κλείσουμε εισιτήριο; Την απάντηση τη δίνει ο συντονιστής του σχεδίου HIKARI:
«Ο ορίζοντας που δίνουμε για να φτάσουμε σε ένα συγκεκριμένο προϊόν είναι γύρω στο 2040-2050 – κάτι που εξαρτάται κατά πολύ από την τεχνολογική εξέλιξη». Tromaktiko
Οι τελευταίες εξελίξεις υπόσχονται να επιταχύνουν την πτήση. Ένα πραγματικό αεροσκάφος του μέλλοντος!
Από το σχήμα και τον κινητήρα και καυσίμου μέχρι τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο και τη βιωσιμότητα. Ένα ευρωπαϊκό ερευνητικό πρόγραμμα μελετά σε συνεργασία με την Ιαπωνία τις πτυχές μιας πτήσης με ταχύτητα επτά φορές την ταχύτητα του ήχου.
Στόχος, σύμφωνα με τον ερευνητή της Airbus και συντονιστή του σχεδίου HIKARI Εμάνουελ Μπλανβιγιέν, είναι «να μειωθεί ο χρόνος μετάβασης, για παράδειγμα, από την Ευρώπη στην Ιαπωνία σε σχεδόν τρεις ώρες. Εξετάσαμε όσα μας επιτρέπουν να πιάνουμε αυτές τις ταχύτητες».
Αεροσκάφη αυτής της ταχύτητας απαιτούν νέες τεχνολογίες προώθησης, νέα υλικά και εντελώς νέο σχεδιασμό. Η ανάπτυξή του θα γίνει μέσω της ευρωιαπωνικής ερευνητικής και βιομηχανικής σύμπραξης.
Ο ερευνητής της αεροδυναμικής υψηλής ταχύτητας της DLR Πάτρικ Γκρούν εξηγεί ότι «μπορείς να φανταστείς άλλα σχήματα, αλλά θα είναι πολύ κοινότοπα.
Πάντα χρειάζεσαι αυτές τις απότομες γωνίες, ένα πολύ αεροδυναμικό σχήμα, διότι αλλιώς η έλξη μεγαλώνει πάρα πολύ και δεν παίρνουμε αρκετή ώθηση από το προωθητικό σύστημα, ώστε να υπάρξει επιτάχυνση».
Μέσα σε αυτή τη σήραγγα μήκους 60 μέτρων έχουν τοποθετηθεί μοντέλα υπό κλίμακα. Εδώ δημιουργούνται συνθήκες ακραίας πίεσης αέρα, ακριβώς όπως αυτές που επικρατούν σε μια υπερηχητική πτήση.
«Εδώ μπορούμε να δημιουργήσουμε μια πολύ ισχυρή ροή ταχύτητας, ώστε να εξομοιώσουμε την επανείσοδο των τροχών, όπως σε ένα διαστημικό λεωφορείο ή, αυτό που μας ενδιαφέρει τώρα, σε υπερηχητικά οχήματα με ταχύτητες Μαχ8 σε ύψος 30 χιλιομέτρων», μας λέει ο ερευνητής αεροθερμοδυναμικής της DLR Κλάους Χάνεμαν.
Οι ερευνητές εξομοιώνουν τις συνθήκες της υπερηχητικής πτήσης εντός του θαλάμου δοκιμών για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.
Πώς όμως θα αισθάνονται οι επιβάτες ενός αεροσκάφους που πετά πολλές φορές πιο γρήγορα;
Ο Γιόχαν Στελάντ, μηχανικός έρευνας στην προώθηση και την υγροδυναμική της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, απαντά:
«Δεν θα ένιωθαν και πολύ διαφορετικά σε σχέση με το κλασικό αεροπλάνο. Το μόνο που θα άλλαζε θα ήταν ο χρόνος. Μιλάμε για χρόνους επιτάχυνσης της τάξης των 20 με 30 λεπτών.
Όμως μπορούμε ακόμη να έχουμε μια ήρεμη πτήση, να απολαύσουμε την επιτάχυνση και να δούμε ότι έχουμε σπάσει το φράγμα του ήχου κι ότι πάμε πολύ πιο πέρα από αυτό».
Τα περισσότερα σχέδια τοποθετούν τους επιβάτες δίπλα στις δεξαμενές καυσίμου που καταλαμβάνουν μεγάλο μέρος του αεροσκάφους.
Οι ερευνητές εξετάζουν την περίπτωση του υγρού υδρογόνου: δεν παράγει εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό.
«Χρειάζεται να αναπτύξουμε ένα σύστημα προώθησης που να λειτουργεί από την απογείωση μέχρι το Μαχ5. Η πτήση σε ταχύτητες Μαχ5 σημαίνει μεγάλες θερμοκρασίες στον κινητήρα.
Και η λύση για να μειώσουμε τη θερμοκρασία είναι η ψύξη του θερμού αέρα με τη χρήση πολύ ψυχρού καυσίμου», σύμφωνα με τον ερευνητή συστημάτων προώθησης της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Διαστημικής Έρευνας Χιντεγιούκι Ταγκούτσι.
Σε μια άλλη σήραγγα, οι ερευνητές δοκιμάζουν ειδικά κεραμικά υλικά που μπορούν να αντέξουν ακραίες θερμοκρασίες.
Αυτά τα υλικά μπορούν να προστατεύσουν τις γωνίες ενός υπερηχητικού αεροσκάφους που θα θερμανθούν από την τριβή κατά χιλιάδες βαθμούς Κελσίου.
Όπως μας λέει ο Μπούρκαρντ Έσερ, ερευνητής μηχανικός υγρομηχανικής την DLR, «στόχος είναι να διατηρήσουμε το καυτό κομμάτι περιορισμένο, ώστε αυτό να περάσει στους επιβάτες τόσο λίγο όσο και σε μια κανονική πτήση».
Για πότε, λοιπόν, να κλείσουμε εισιτήριο; Την απάντηση τη δίνει ο συντονιστής του σχεδίου HIKARI:
«Ο ορίζοντας που δίνουμε για να φτάσουμε σε ένα συγκεκριμένο προϊόν είναι γύρω στο 2040-2050 – κάτι που εξαρτάται κατά πολύ από την τεχνολογική εξέλιξη». Tromaktiko
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Η σπατάλη τροφίμων εξελίσσεται σε σοβαρό περιβαλλοντικό πρόβλημα
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
