Στις 25 Μαρτίου η Αirbus έκανε μια εκτεταμένη παρουσίαση των καινοτόμων λύσεων που αναπτύσσουν οι μηχανικοί της και που υπόσχονται να μεταμορφώσουν τον τρόπο κατασκευής, λειτουργίας και συντήρησης των αεροσκαφών, φέρνοντας για άλλη μια φορά την επανάσταση στο μέλλον της αεροπορίας.
Αν και τα διεθνή μέσα επικεντρώθηκαν κυρίως στο πρόγραμμα ΖEROe, ήτοι της τεχνολογίας κυψελών καυσίμου υδρογόνου ως μέθοδο πρόωσης για το μελλοντικό «πράσινο» αεροσκάφος της Αirbus, εντούτοις οι επαναστατικές αλλαγές που σχεδιάζουν οι μηχανικοί της εταιρείας είναι πολύ περισσότερες και ακόμα πιο ενδιαφέρουσες.
Ποιες είναι, όμως, οι λεπτομέρειες αυτών των επαναστατικών αλλαγών που μας επιφυλάσσει ο ευρωπαϊκός «κολοσσός»;
Φανταστείτε ένα νέο αεροσκάφος Airbus στενής ατράκτου- είναι το μικρότερο εμπορικό αεροπλάνο με χωρητικότητα 100 εως 200 επιβατών, με έναν μόνο διάδρομο να διατρέχει την καμπίνα εξ’ου και ο όρος «αεροσκάφος μονού διαδρόμου» - με φτερά σχεδιασμένα με γνώμονα την προηγμένη αεροδυναμική και βιομιμητική, για να παράγουν σημαντικά μεγαλύτερη ανύψωση, μειώνοντας την κατανάλωση καυσίμου και αυξάνοντας την απόδοση.
Οι κινητήρες του θα καταναλώνουν 20% λιγότερα καύσιμα από τα σημερινά μοντέλα, καθιστώντας τα αεροπορικά ταξίδια περισσότερο αποδοτικά όχι μόνο οικονομικά, αλλά και όσον αφορά το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα.
Για να το πετύχει αυτό, η Airbus έχει υιοθετήσει μια ολιστική προσέγγιση που επικεντρώνεται:
- Στον αυξανόμενο ρόλο των τεχνολογιών υβριδισμού και ηλεκτροκίνησης.
- Στα υλικά του νέου αεροσκάφους που θα είναι ελαφρύτερα αλλά ισχυρότερα, επιτρέποντάς του να είναι πιο ανθεκτικό και ευκολότερο στον χειρισμό.
- Στην ενσωμάτωση μιας νέας πλατφόρμας συστήματος που θα περιλαμβάνει έξυπνο αυτοματισμό, όχι μόνο εντός του αεροσκάφους, αλλά και στις λειτουργίες εδάφους και συντήρησης.
Πετώντας σαν πουλί
Η Airbus πιστεύει ότι υπάρχει ακόμα ένας κόσμος δυνατοτήτων για τη βελτίωση του σχεδιασμού των πτερυγίων.
Το 2023, η εταιρεία άνοιξε το Κέντρο Ανάπτυξης Τεχνολογίας «Wing of Tomorrow», (WoT), στο Ηνωμένο Βασίλειο, το οποίο φιλοξενεί το πρόγραμμα έρευνας και τεχνολογίας για τον σχεδιασμό των πτερυγίων της επόμενης γενιάς αεροσκαφών. Το πρόγραμμα υπερβαίνει τον σχεδιασμό, στοχεύοντας σε βελτιώσεις στις νέες τεχνολογίες κατασκευής και συναρμολόγησης πτερυγίων.
Αν και οι σημαντικές τεχνικές λεπτομέρειες διαφυλάσσονται «ως κόρη οφθαλμού», εντούτοις ορισμένες από τις νέες δυνατότητες έχουν ήδη αποκαλυφθεί δημόσια, όπως για παράδειγμα το πτυσσόμενο φτερό. Αυτή η καινοτομία δίνει στο αεροσκάφος μεγαλύτερο άνοιγμα φτερών κατά την πτήση, αυξάνοντας την ανύψωση και μειώνοντας την οπισθέλκουσα, ενώ εξακολουθεί να το καθιστά συμβατό με τις πύλες του αεροδρομίου.
Ο επόμενος σταθμός στους κινητήρες: O κινητήρας «ανοικτού ανεμιστήρα»
Η αεροπορική βιομηχανία έχει προχωρήσει μέσα από διάφορα μοντέλα κινητήρων κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, βελτιώνοντας σταθερά την απόδοση καυσίμου, την απόδοση και την ασφάλεια του συστήματος πρόωσης.
Ο κινητήρας turbojet, που παρουσιάστηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1950, άλλαξε την αεροπορία για πάντα και εξαπλώθηκε σε όλο τον κόσμο. Ο σημερινός κινητήρας turbofan προσφέρει βελτιωμένη απόδοση καυσίμου και λιγότερο θόρυβο, γεγονός που τον οδήγησε να γίνει το πρότυπο στη σύγχρονη εμπορική αεροπορία.
Η Airbus όμως θέλει για άλλη μια φορά να πάει τα πράγματα στο επόμενο επίπεδο, γι’αυτό και διερευνά τις δυνατότητες κάποιων πολλά υποσχόμενων τεχνολογιών κινητήρων.
Η Airbus συνεργάζεται με τους ειδικούς πρόωσης CFM για την επαναστατική καινοτομία για αειφόρους κινητήρες -RISE- «ανοιχτού ανεμιστήρα», η οποία στοχεύει να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές CO2 κατά 20% σε σύγκριση με τους σημερινούς κινητήρες.
Η Airbus σχεδιάζει να πραγματοποιήσει δοκιμή πτήσης RISE στο αεροσκάφος δοκιμής πτήσης A380 μέχρι το τέλος της δεκαετίας. (σ.σ.: Η αρχιτεκτονική του «ανοικτού ανεμιστήρα» είναι ένας νέος σχεδιασμός κινητήρων που αφαιρεί το παραδοσιακό περίβλημα, επιτρέποντας μεγαλύτερο μέγεθος ανεμιστήρα και λιγότερη αντίσταση για βελτίωση της απόδοσης καυσίμου).
Βελτιώσεις ηλεκτροδότησης και υβριδισμού
Υβριδισμός στην αεροπλοΐα σημαίνει συνδυασμός διαφορετικών πηγών ενέργειας αντί να βασιζόμαστε αποκλειστικά στα καύσιμα αεριωθουμένων.
Καταρχάς, η επόμενη γενιά αεροσκαφών Airbus θα μπορεί να πετάει με ένα μείγμα έως και 100% βιώσιμων αεροπορικών καυσίμων (SAF). Καθώς τα καύσιμα SAF μπορεί να μειώσουν τις εκπομπές άνθρακα έως και 80% σε σύγκριση με τα παραδοσιακά καύσιμα αεριωθουμένων, αυτό το πρότυπο θα αποτελεί τον βασικό μοχλό για να βοηθήσει τις αεροπορικές εταιρείες να επιτύχουν τον στόχο απαλλαγής από τις ανθρακούχες εκπομπές.
Όμως τα καύσιμα SAF δεν είναι ο μόνος τρόπος για τη μείωση των εκπομπών. Η Airbus εργάζεται επίσης για την προώθηση της υβριδικής-ηλεκτρικής πρόωσης, η οποία θα συμπληρώνει τη χρήση SAF με ηλεκτρική ενέργεια από μπαταρίες ή κυψέλες καυσίμου, με αποτέλεσμα τη μείωση των εκπομπών άνθρακα του αεροσκάφους έως και 5%.
Το πρόγραμμα επίδειξης EcoPulse, ένα κοινό έργο μεταξύ των Airbus, Daher και Safran, έδωσε σημαντικές πληροφορίες για τη χρήση μπαταριών ιόντων λιθίου σε ένα αεροσκάφος με δίκτυο υψηλής τάσης.
Η Airbus διερευνά επίσης τις δυνατότητες των μπαταριών στερεάς κατάστασης, οι οποίες θα μπορούσαν να παρέχουν βέλτιστη ισορροπία ενέργειας και ισχύος για την επόμενη γενιά αεροσκαφών. Αυτές οι μπαταρίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία του αεροσκάφους ενώ ταξιδεύει στο έδαφος, καθώς και κατά τη διάρκεια της πτήσης για λειτουργίες επί του σκάφους, όπως το σύστημα κλιματισμού ή ο φωτισμός.
Στο σημείο αυτό να αναφέρουμε ότι το υδρογόνο έχει τη δυνατότητα να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην απαλλαγή από τον άνθρακα στις αερομεταφορές μακροπρόθεσμα. Η Airbus εργάζεται πυρετωδώς από το 2020 προκειμένου να φέρει στην αγορά το πρώτο «πράσινο» εμπορικό αεροσκάφος, το ZEROe.
Το ZEROe ξεκίνησε για να διερευνήσει τη σκοπιμότητα δύο πρωταρχικών τεχνολογιών πρόωσης υδρογόνου: της καύσης υδρογόνου και των κυψελών καυσίμου υδρογόνου.
Το ZEROe θα διαθέτει ένα ηλεκτρικό σύστημα πρόωσης με έλικα που θα τροφοδοτείται από κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, οι οποίες θα μετατρέπουν το υδρογόνο σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας χημικής αντίδρασης. Θα υπάρχουν τέσσερις έλικες, κάθε μία από τις οποίες θα τροφοδοτείται από τη δική της συστοιχία κυψελών καυσίμου.
Το μόνο παραπροϊόν αυτής της αντίδρασης θα είναι το νερό, πράγμα που σημαίνει ότι η διαδικασία θα είναι σχεδόν ουδέτερη ως προς τον άνθρακα, αρκεί φυσικά το υδρογόνο να παράγεται με χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας.
Η εταιρεία έχει επίσης ξεκινήσει το πρόγραμμα Airbus Hydrogen Hubs at Airports, το οποίο στοχεύει στην προώθηση της επέκτασης του παγκόσμιου οικοσυστήματος υδρογόνου, ώστε να διασφαλιστεί ότι μπορεί να υποστηρίξει τις πτήσεις με υδρογόνο.
Πρόκειται για μια πρωτοβουλία συνεργασίας, η οποία φέρνει σε επαφή αεροπορικές εταιρείες, αεροδρόμια, φορείς της βιομηχανίας και παρόχους ενέργειας προκειμένου να αντιμετωπιστούν τα βασικά προβλήματα σχετικά με την παραγωγή, την αποθήκευση και τη διανομή υδρογόνου.
Νέα υλικά για αυξημένη απόδοση
Όπως τα φτερά και το σύστημα πρόωσης, έτσι και τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή αεροσκαφών έχουν εξελιχθεί σημαντικά από τότε που το ξύλινο πλαίσιο του Wright Flyer έκανε την πρώτη του πτήση με βαμβακερά φτερά μουσελίνας.
Το ξύλο αντικαταστάθηκε από αλουμίνιο μέσα στις πρώτες δεκαετίες πτήσης, το οποίο με τη σειρά του άρχισε να αντικαθίσταται από πλαστικά ενισχυμένα με ανθρακονήματα -CFRP - τη δεκαετία του 1980, καθώς η ανώτερη αντοχή και το μικρότερο βάρος τους βελτίωσαν την απόδοση καυσίμου.
Το τιτάνιο έχει επίσης αρχίσει να παίζει βασικό ρόλο στα σύγχρονα αεροσκάφη, καθώς είναι αρκετά ισχυρό ώστε να χρησιμοποιείται για εξαρτήματα αεροσκαφών υψηλής πίεσης, αλλά ζυγίζει λιγότερο.
Συνολικά, τα υλικά τις τελευταίες δεκαετίες έχουν μετατοπιστεί από πιο αδύναμα και βαρύτερα στα ελαφρύτερα υλικά υψηλής αντοχής. Αυτό οδήγησε σε βελτιώσεις στην ασφάλεια, την απόδοση καυσίμου και την απόδοση του αεροσκάφους.
Όμως η Airbus πιστεύει ότι υπάρχουν και άλλα περιθώρια προόδου. Ως εκ τούτου ερευνά πώς τα σύνθετα υλικά βιομάζας και τα θερμοπλαστικά θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν το CFRP, με στόχο όχι μόνο τη μείωση του βάρους αλλά και τη βιωσιμότητα της διαδικασίας κατασκευής αεροσκαφών, επιλέγοντας υλικά που είναι πιο εύκολα ανακυκλώσιμα, με λιγότερα απόβλητα και ταχύτερη συναρμολόγηση.
Ένα παράδειγμα αυτού του είδους βελτιώσεων είναι το Multifunctional Fuselage Demonstrator -MFFD- ένα πρόγραμμα που ηγείται η Airbus κάτω από την πλατφόρμα Large Aircraft Clean Sky 2. Χρησιμοποιώντας σύνθετα θερμοπλαστικά πολυμερή ενισχυμένα με ανθρακονήματα –CFRTP αντί για CFRP- η συσκευή επίδειξης πέτυχε τον στόχο εξοικονόμησης βάρους με ουδέτερο κόστος και επίσης απέδειξε μεγαλύτερη απόδοση κατασκευής. Το CFRTP είναι επίσης πιο εύκολο να επαναχρησιμοποιηθεί και να ανακυκλωθεί.
Κοινή ψηφιακή παλτφόρμα, η εξέλιξη των συστημάτων αεροσκαφών
Η Airbus τη δεκαετία του 1980 αναστάτωσε την αγορά εμπορικών αεροσκαφών εισάγοντας την τεχνολογία fly-by-wire στο A320. Με την αντικατάσταση των μηχανικών χειριστηρίων με ψηφιακά, βελτιώθηκε η ασφάλεια, η ικανότητα ελιγμών και η αξιοπιστία του αεροσκάφους. Σύντομα υιοθετήθηκε από ολόκληρη τη βιομηχανία και έτσι το fly-by-wire ορίζει την τέταρτη γενιά αεροσκαφών που πετούν σήμερα.
Ενώ το fly-by-wire είναι πλέον το πρότυπο της βιομηχανίας, δεν είναι το τέλος του δρόμου. Η Airbus σχεδιάζει μια κοινή ψηφιακή πλατφόρμα επόμενης γενιάς, που θα διασφαλίζει ασφαλέστερες και πιο αποτελεσματικές λειτουργίες.
Αυτά τα μελλοντικά συστήματα θα είναι συνδεδεμένα και αυτοματοποιημένα και θα τροφοδοτούνται από προηγμένες πλατφόρμες υπολογιστών. Αυτό θα επιτρέψει την αυτόματη εγκατάσταση, ενημερώσεις και τροποποιήσεις των εφαρμογών του συστήματος και άμεσες βελτιώσεις για την επίτευξη της μέγιστης απόδοσης.
Ταυτόχρονα, οι αυξημένες ταχύτητες επεξεργασίας που υποστηρίζονται από την τεχνητή νοημοσύνη θα αυξήσουν τον όγκο των δεδομένων που μπορούν να υποστούν ασφαλή επεξεργασία. Αυτό θα διευκολύνει την προγνωστική συντήρηση και θα βελτιώσει την εμπειρία των επιβατών μέσω της διαθεσιμότητας πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο.
Η ασφάλεια, η ύψιστη προτεραιότητα της Airbus, θα ενισχυθεί περαιτέρω μέσω των ολοένα και πιο αυτόματων τεχνολογιών βοήθειας για τους πιλότους, βοηθώντας τους να πλοηγούνται σε πολύπλοκες λειτουργίες με μεγαλύτερη ακρίβεια. Αυτή η αυτόματη βοήθεια θα επεκταθεί και εκτός του πιλοτηρίου, σε λειτουργίες εδάφους και συντήρηση.
(σ.σ: Η Airbus δεν είναι μόνο μια εταιρεία που κατασκευάζει αεροσκάφη για εμπορική και επιβατική αεροπλοΐα. Περισσότερα για το δορυφορικό και αμυντικό της πρόγραμμα μπορείτε να διαβάσετε εδώ και εδώ).
Aποποίηση Ευθύνης
Το υλικό αυτό παρέχεται για πληροφοριακούς και μόνο σκοπούς. Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να εκληφθεί ως προσφορά, συμβουλή ή προτροπή για την αγορά ή πώληση των αναφερόμενων προϊόντων. Παρόλο που οι πληροφορίες που περιέχονται βασίζονται σε πηγές που θεωρούνται αξιόπιστες, καμία διασφάλιση δε δίνεται ότι είναι πλήρεις ή ακριβείς και δεν θα πρέπει να εκλαμβάνονται ως τέτοιες.
