Авиация, Футурология, Экология и природа Уголь в воздухе: Как углеродные самолеты меняют авиацию

18.09.16 13:14 , ,

Как углеродные самолеты меняют авиацию
Концепт углеродного самолета будущего. Иллюстрация: Airbus.

Когда дело доходит до авиалайнеров, масса равна расходам. Чем тяжелее самолет, тем больше топлива ему требуется, что сокращает рентабельность авиаперевозок. Конструкторы стремятся уменьшить массу лайнеров, используя новые материалы – в этом к ним на помощь приходит углехимия

Производители самых современных коммерческих самолетов Boeing 787 Dreamliner и Airbus A350 применяют легкий композитный материал – углеродное волокно, состоящее из тонких нитей, образованных атомами углерода. Это невероятно крепкий для своего веса материал. Исходным сырьем для получения углеродных волокон служит углеродный пек, полученный из каменноугольной смолы. Композиты на основе углеродных волокон отличаются прочностью, жесткостью и легкостью. Их характеристики прочности и упругости значительно превышают показатели алюминия и стали.

«Если мы можем уменьшить вес на килограмм, то уже получим огромную экономию в течение срока эксплуатации самолета», объясняет руководитель отдела исследований Airbus в Великобритании Колин Сиретт (Colin Sirett). Уменьшение веса на каждый килограмм означает экономию в размере примерно миллиона долларов в течение срока службы самолета, а использование таких композитов может уменьшить вес на 20%.

Уголь в воздухе
Фото: Airbus.

Большим преимуществом использования углеродного волокна вместо традиционного металла является свобода в проектировании, появляющаяся у дизайнеров, которым необходимо учитывать противоречивые требования аэродинамической эффективности, экономии топлива и снижения уровня шума двигателя. Скорее всего, авиалайнеры будущего будут радикально отличаться от нынешних. Впрочем, получить представления о том, как они будут выглядеть, можно уже сегодня: достаточно взглянуть на Solar Impulse 2, самолет, работающий на солнечной энергии. Solar Impulse летает без топлива, его четыре двигателя питаются исключительно за счет энергии, собранной солнечными батареями, расположенными в крыльях. У созданного из углеродного волокна самолета размах крыльев больше, чем у Boeing 747, а вес сопоставим с легковым автомобилем.

Тем временем, Airbus и Qatar Airways нашли решение проблемы смены часовых поясов. Лайнер A350 XWB поставляется с целым рядом усовершенствований, призванных свести к минимуму неприятные ощущения, испытываемые при перелете через полмира. Одно из нововведений – система светодиодных светильников внутри кабины, изменяющих свой цвет, чтобы имитировать нормальное сияние Солнца, и запрограммированных соответственно естественным циркадным ритмам человеческого тела. Система кондиционирования освежает воздух в салоне каждые 2–3 минуты и поддерживает его под давлением на уровне высоты около 1,8 км, что должно свести к минимуму последствия нарушения суточного ритма организма.

Более 50% корпуса лайнера изготовлено из углеродного волокна, что уменьшает вес самолета, а следовательно, и количество затрачиваемого топлива. Более широкие и крупные крылья также способствуют экономии четверти объема топлива по сравнению с другими самолетами.

Понравилась заметка? Получайте еженедельный дайджест наших лучших материалов: