JetZero: Является ли этот новый самолет будущим авиации?

Базовая конструкция коммерческих самолетов не сильно изменилась за последние 60 лет. Современные авиалайнеры, такие как Boeing 787 и Airbus A350, имеют ту же общую форму, что и Boeing 707 и Douglas DC-8, которые были построены в конце 1950-х годов и закрепили форм-фактор «труба и крыло», который используется до сих пор.

Это связано с тем, что коммерческая авиация уделяет приоритетное внимание безопасности, отдавая предпочтение проверенным и проверенным решениям, а также потому, что другие разработки — например, в материалах и двигателях — означают, что традиционная конструкция по-прежнему актуальна.

Однако, поскольку отрасль отчаянно ищет способы сократить выбросы углекислого газа, она сталкивается с несколько более серьезной проблемой, чем другие отрасли, именно потому, что от ее основных технологий так трудно отказаться. Возможно, пришло время попробовать что-то новое.

Одним из предложений является «тело смешанного крыла». Эта совершенно новая форма самолета похожа на конструкцию «летающего крыла», используемую военными самолетами, такими как культовый бомбардировщик B-2, но смешанное крыло имеет больший объем в средней части. Над этой идеей работают как Boeing, так и Airbus, а также третий игрок, калифорнийская компания JetZero, которая поставила амбициозную цель ввести в эксплуатацию самолет со смешанным крылом уже к 2030 году.

«Мы очень решительно настроены на путь к нулевым выбросам в больших реактивных самолетах, а планер со смешанным крылом может обеспечить на 50% снижение расхода топлива и выбросов», — говорит Том О'Лири, соучредитель и генеральный директор JetZero. «Это ошеломляющий шаг вперед по сравнению с тем, к чему привыкла отрасль».

Концепция смешанного крыла далеко не нова, и самые ранние попытки создания самолетов такой конструкции относятся к концу 1920-х годов в Германии. Американский авиаконструктор и промышленник Джек Нортроп в 1947 году создал конструкцию летающего крыла с реактивным двигателем, которая вдохновила B-2 в 1990-х годах.

Будучи своего рода гибридом между летающим крылом и традиционным «трубой и крылом», смешанное крыло позволяет всему самолету создавать подъемную силу, сводя к минимуму сопротивление. НАСА заявляет, что такая форма «помогает увеличить экономию топлива и создает большие площади полезной нагрузки (грузовой или пассажирской) в центральной части корпуса самолета». Агентство протестировало его на одном из своих экспериментальных самолетов X-48.

В ходе примерно 120 испытательных полетов в период с 2007 по 2012 год два беспилотных дистанционно управляемых самолета X-48 продемонстрировали жизнеспособность концепции. «Самолет этого типа будет иметь размах крыльев немного больший, чем у Боинга 747, и сможет летать с существующих терминалов аэропорта», — заявляет агентство, добавляя, что самолет также «будет меньше весить, производить меньше шума и выбросов, а также будет дешевле в эксплуатации». чем столь же продвинутый обычный транспортный самолет».

В 2020 году Airbus построил небольшой демонстратор смешанного крыла длиной около шести футов, что свидетельствует об интересе к созданию полноразмерного самолета в будущем. Но если форма настолько эффективна, почему мы до сих пор не перешли к построению на ее основе самолетов?

По словам О'Лири, производителей сдерживает одна главная техническая проблема. «Это повышенное давление нецилиндрического фюзеляжа», — говорит он, указывая на тот факт, что самолет трубчатой ​​формы лучше справляется с постоянными циклами расширения и сжатия, которые сопровождают каждый полет.

«Если вы думаете о «трубе и крыле», то нагрузки разделяются: нагрузка от сжатия приходится на трубу, а нагрузка на изгиб — на крылья. Но смешанное крыло, по сути, объединяет их вместе. Только теперь мы можем сделать это с помощью композитных материалов, которые одновременно легкие и прочные».

Такая радикально новая форма сделает интерьер самолета совершенно отличным от современных широкофюзеляжных самолетов. «Это просто гораздо более широкий фюзеляж», — говорит О'Лири. «В типичном узкофюзеляжном самолете три на три сиденья, но это своего рода более короткая и широкая труба. Вы получите то же количество людей, но у вас может быть 15 или 20 рядов в салоне, в зависимости от того, как его настроит каждая конкретная авиакомпания.