Fly the eco-friendly skies
MIT-led team designs airplanes that would use 70 percent less fuel than current models.
Morgan Bettex, MIT News Office
У чому може закласти основу для фундаментального зрушення в комерційної авіації, Массачусетського технологічного інституту під керівництвом команда розробила зелений літак, який оцінюється використовувати 70 відсотків менше палива, ніж сучасні літаки в той же час знижує рівень шуму та викидів оксидів азоту (NOx).
Дизайн був одним з двох, що команда під керівництвом викладачів з департаменту аеронавтики і астронавтики, представлених НАСА минулого місяця в рамках $ 2,1 млн. контрактних досліджень для розробки природоохоронних і продуктивності концепцій, які допоможуть керівництво повітроплавання агентства досліджень протягом найближчі 25 років. Відомий як "N +3» для позначення трьох поколінь за межі комерційного транспортного флоту сьогоднішньої програми досліджень, спрямованих на виявлення ключових технологій, таких як просунуті конфігурації планера і рухових установок, які дозволять зеленішою літаків для вильоту близько 2035 року.
Массачусетський технологічний інститут був єдиний університет очолити одну з шести команд США, яка виграла контракти з НАСА в жовтні 2008 року. Чотири команди - на чолі з MIT, Boeing, GE Aviation і Northrop Grumman, відповідно - навчався концепцій для дозвукових (повільніше, ніж швидкість звуку) комерційних літаків, тоді як команди на чолі з Boeing і Lockheed-Martin вивчав концепції надзвукового (швидше, ніж швидкість звуку) комерційних літаків. На чолі з AeroAstro викладачів і студентів, у тому числі головний дослідник Ед Greitzer, Х. Нельсон Слейтер професор аеронавтики і астронавтики, членами MIT команди включають
Aurora Flight Sciences Corporation і
Pratt & Whitney.
Їх мета полягала в розробці концепції, а також оцінити потенціал, тихіше дозвуковой комерційних літаків, які будуть горіти на 70 відсотків менше палива і виділяють 75 відсотків менше, ніж NOx комерційних літаків сьогоднішнього дня. НАСА також хотіли літаків, які могли б злітати з коротких злітно-посадкових смуг. Проектування літака, який може задовольнити НАСА агресивний критерії при обліку змін повітряним транспортом у 2035 році - коли повітряним рухом як очікується, подвоїться - зажадає "радикальних змін", відповідно до Greitzer. Хоча автомобілі зазнали значних змін дизайну за останні півстоліття ", літаки силуети мають в основному залишався незмінним протягом останніх 50 років", сказав він, описуючи традиційні, легко впізнаваний «трубка-і-крило" структура крил літака і фюзеляжу.
Два літаки для двох місій Команда MIT зустрівся виклик НАСА шляхом розробки двох виконаннях: 180-пасажирський D "подвійний міхур" серії замінити класу Boeing 737 літаків, в даний час використовується для внутрішніх рейсів, а також 350 пасажирських Н "гібридних крила тіло" серії, щоб замінити 777 Клас літаків в даний час використовується для міжнародних польотів.
Інженери задумав серію D шляхом зміни конфігурації трубки і крила структури. Замість того щоб використовувати одноциліндровий фюзеляжу, вони використовували два часткових циліндрів, поміщених поруч один з одним для створення більш широкої структури, перетин нагадує два мильних бульбашок, з'єднаних разом. Крім того, вони переїхали двигунів від звичайних крилі місця в задній частині фюзеляжу. На відміну від двигунів на більшості транспортних літаків, які беруть у високошвидкісних невозмущенном потоці повітря, D-серії двигунами відбувається повільніше рухається повітря, який присутній на хвилі фюзеляжу. Відомий як Проковтування прикордонного шару (BLI), цей метод дозволяє двигуни споживають менше палива на ту ж кількість тяги, хоча дизайн має ряд практичних недоліків, таких як створення більш двигун стресу.
За словами Марка Drela, Террі Л. Колер професор динаміки рідин і провідного дизайнера серії D, дизайн пом'якшує деякі недоліки техніки BLI, подорожуючи близько 10 відсотків повільніше, ніж 737. Щоб ще більше знизити опір і кількість палива, що літак опіки, серії D функцій більше, ще стрункішою, крила і хвіст менше. Самостійно, кожен настройки, можливо, не досягне значних розмірів, але "мало 5-процентні зміни складаються в одне велике зміна", Drela сказав. Хоча літак буде подорожувати трохи повільніше, ніж 737, він сказав, що частина цього часу можуть бути відновлені, оскільки більш широкі розміри літака повинна дозволяти швидко навантаження і розвантаження.
Мало того, що серія D задоволення довгострокових НАСА палива, скорочення викидів і цілей злітно-посадочну смугу довжиною, але він може також запропонувати великі вигоди в найближчому майбутньому, тому що команда Массачусетського технологічного інституту розробили дві версії: вища технологій версія з 70 відсотків палива спалюють зниження, і версія, яка може бути побудована із звичайним алюмінієм і сучасні технології, що струмінь буде горіти 50 відсотків менше палива, і може бути більш привабливим, як знизити ризик в найближчій перспективі альтернативи.
Карл Burleson, директор відділу Федерального агентства з авіації навколишнього середовища та енергетики, заявив, що на додаток до його "дуже хорошим екологічних показників", серії D вражає, тому що його міхур дизайн досить схожі на труби і крила структури поточний літаків, що вона повинна бути простіше інтегрувати в інфраструктуру аеропортів, чим більш радикальні проекти. "Ви повинні думати про те, як аеропорт структура може підтримати його", сказав він. "Для деяких інших конструкцій, ви могли б докорінно змінити ворота в аеропортах, тому що літаки налаштовані так, по-іншому."
Хоча серії H використовуються практично ті ж технології, що і серії D, в тому числі BLI, більше дизайн для цього необхідно, щоб площина перевозити більше пасажирів на великі відстані. Команда MIT розробили трикутної форми гібридних літаків тіла крила, який поєднує більш широкий фюзеляж з крилами для поліпшення aerodyamics. Великий обсяг центр створює вперед підйомника, який усуває необхідність в хвіст, щоб збалансувати літак.
Велика структура також дозволяє інженерам досліджувати різні архітектури установки для літака, такі як розподілені системи кілька невеликих двигунів. Хоча серія H відповідає НАСА скорочення викидів і злітно-посадочна смуга завдовжки мети, дослідники заявили, що продовжуватимуть удосконалювати дизайн для задоволення більш цілей NASA.
Команда MIT очікує почути від NASA протягом наступних декількох місяців, про те, що вона обрана для другого етапу програми, що створить додаткові кошти на один або два з дозвукових команди в 2011 році з дослідження і розробки технологій, виявлених в ході Перший етап. Дослідники визнають, що деякі технології рухової установки ще належить вивчити. Вони запропонували оцінки взаємодії між рухової установки і нових повітряних суден, що використовують великомасштабних НАСА аеродинамічній трубі. Навіть якщо MIT конструкції не вибрали для другої фази, дослідники сподіваються продовжувати їх розвивати, в тому числі тестування моделі меншого розміру в Райт Массачусетського технологічного інституту братів аеродинамічна труба і співпрацює з виробниками для вивчення, як зробити поняття реальності.
Reprinted with permission of MIT News