Weekend: Тихая революция NASA

Никак не могу пройти мимо тематики данного поста — гражданской авиации 2025 г.

В конце 2010 г. Национальное агентство США по аэронавтике и исследованию космического пространства заключило предварительные контракты с тремя ведущими компаниями, работающими в данной области: Lockheed Martin, Northrop Grumman и Boeing для изучения передовых концепций самолетов, которые будут созданы к 2025 г. В середине января, — как пишет обозреватель eWeek, — «космическое агентство в последних мучительных днях славы шаттла» обнародовало некоторые концептуальные проекты, среди которых были также проекты от Massachusets Institute of Technology и General Electric Aviation.
 
Несмотря на очень разные предложенные дизайны самолетов, общим требованием NASA к разработчикам были возможно меньший шум, низкое потребление топлива и высокая степень очистки выхлопных газов. Агентство формулирует это так: «планируемые к применению передовые технологии должны взаимно дополнять друг друга, а самолеты — успешно работать в новой электронной среде управления воздушным трафиком (Traffic Management System, TMS).
 
Основной акцент по-прежнему делается на экономичные дозвуковые машины с крейсерской скоростью около 0,85М (числа Маха, скорости звука в воздухе. Для приближенных расчетов можно считать, что для полетов в воздухе на высоте до 10 км 1М соответствует 1100-1200 км/час в зависимости от ряда факторов. То есть речь идет о скоростях 935-1020 км/ч). Типичная дальность полета установлена в 7 тыс. миль (чуть более 11 тыс. км), полезная нагрузка — от 50 до 100 тыс. фунтов (от 23 до 46 тонн).
 
Первые 18 месяцев проекта были отведены концептуальному дизайну и визуализации самолетов будущего. Этот этап — NASA Fundamental Aeronautics Program — выполнялся четырьмя различными коллективами и закончился в апреле прошлого года. Их возглавляли GE, MIT, Northrop Grumman и Boeing. На удивление, возобладал здравый смысл и за исключением парочки фантастических аппаратов были представлены в основном самолеты знакомых нам очертаний.
 
Однако то, что разбалованному чудесами техники современному обывателю может показаться тривиальным и даже скучным, скрывает внутри достаточно технических чудес. Достаточно упомянуть только детали из сплавов, запоминающие свою первоначальную форму, оптоволоконные системы, керамику, нанотрубки, самовосстанавливающуюся обшивку (self-healing skin — понятия не имею, как она реализована), гибридные электродвигатели, крылья, изменяющие свою форму (не стреловидность, а профиль), экраны виртуальной реальности вместо иллюминаторов, а также ряд неназванных концептуальных материалов, появление которых ожидается к 2035 г. В общем, как сказал руководитель группы проектировщиков NASA Ричард Уолс, «красота лежит под кожей». А теперь — небольшая галерея проектов.
 
Это — концепт летающего крыла 2025 г. от Northrop Grumman.

Weekend Тихая революция NASA 

Boeing остановилась на здоровенном аэробусе привычных очертаний — кроме расположения и размеров двигателя. Примерно то же предложила и Lockheed Martin.
 
 

Weekend Тихая революция NASA

Double Bubble D8. Этот «дабл-баббл» придумали в MIT. Идея, в общем, не нова — очень широкий фюзеляж обеспечивает дополнительную подъемную силу, а тонкое крыло существенно снижает вес аппарата и лобовое сопротивление.

Weekend Тихая революция NASA

Очень милый и практичный самолетик от GE Aviation. Со своими «ультратихими» и предельно экономичными турбовинтовыми воздушно-реактивными двигателями, короткими разбегом и посадкой почти на любую площадку он вполне способен заменить автобус на 20 человек в любой стране мира.

Weekend Тихая революция NASA

Еще один самолет классической конфигурации от NorthropGrumman, воплощение технологии SELECT (Silent Efficient Low Emissions Commercial Transport), предназначенный для трасс средней протяженности.

Weekend Тихая революция NASA

Boeing тоже придумала звучную аббревиатуру — SUGAR (Subsonic Ultra Green Aircraft Research). Правда, работы здесь еще много: компания рассчитывает применить пока находящиеся на стадии исследований гибридные двигательные установки, сочетающие газовую турбину и электрические батареи. Самолет должен получиться на славу: длинные тонкие крылья, как у планера, позволят ему тратить очень мало горючего и летать почти в стратосфере на скоростях, близких к звуковым.

Weekend Тихая революция NASA

Эта штука называется Hybrid Wing Body HSeries: еще одно широкофюзеляжное крыло, проект MIT. Его секрет — мощные компьютерные системы мониторинга работы систем аппарата. Интересно, есть там теннисный корт? 🙂

Weekend Тихая революция NASA

Переходим к дизайнам, которые легко могут привидеться в ночных кошмарах. Основная цель разработки сверхзвукового Boeing IconII заключается в снижении шума при взлете и преодолении звукового барьера. С этим явлением начали бороться еще во времена «Конкорда», а вот при взлете Ту-144 порой лопались окна в аэропортах.

Weekend Тихая революция NASA

Ну это уж вообще черт знает что. Специалисты, разработавшие концепцию Lockheed Martin Supersonic Aircraft, надеются, что звуковой удар удастся существенно снизить за счет крыла, выполненного в форме «перевернутого V» и соответствующего расположения двигателей.

Weekend Тихая революция NASA

Weekend Тихая революция NASA

В заключение логичным будет поинтересоваться: какое отношение все это имеет к тематике нашего издания? В общем, имеет. Если «содрать кожу» с каждого из представленных аппаратов, окажется, что он очень плотно упакован самыми разнообразными электронными устройствами — от встроенных контроллеров, решающих определенную задачу, до глобальных систем навигации и позиционирования. Вспомним, как исключительно за счет подруливающей электроники держался в воздухе аэродинамически неустойчивый истребитель F-16 (так же проектировались Су-27 и МиГ-29). Зато это позволяло им вытворять в воздухе самые невероятные маневры — выдержал бы пилот перегрузки.

 
Впрочем, недоступные для человека реакция и точность выполнения предписанной функции в очередной раз делают всех нас зависимыми от слабеньких электрических сигналов в процессорах и требуют от последних повышенной надежности. Может быть, действительно: цо занадто, то не здраво?