Thiết kế máy bay mới triệt để của Air France-KLM có thể thay đổi cách thế giới bay
Hãng hàng không hy vọng, Flying Flying V, một thiết kế ý tưởng mà nó giúp phát triển, có thể cắt giảm 20% chi phí nhiên liệu.
1 /4 [Image: lịch sự TU Delft]
BỞI JESUS DIAZ4 PHÚT ĐỌC
Biên lợi nhuận của ngành hàng không đã giảm xuống mức tối thiểu trong hai thập kỷ qua và du lịch hàng không thương mại hiện đóng góp 2,5% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu. Nói tóm lại, chúng ta thực sự cần phải bắt đầu suy nghĩ khác biệt khi nói đến thiết kế máy bay.
Đó là ý tưởng đằng sau Flying-V , một thiết kế máy bay hứa hẹn tiết kiệm nhiên liệu 20% so với Air350 A350, nhờ vào các định luật vật lý. Đó là lý do chính tại sao hãng hàng không Pháp-Hà Lan Air France-KLM sẽ tài trợ cho việc phát triển khái niệm này. KLM dựa vào Boeing 787, đối thủ cạnh tranh của Mỹ với A350, đây là chiếc máy bay mà Air France bay. Trong ngành công nghiệp bay thương mại, nơi mỗi pound nhiên liệu được tính vào đường lợi nhuận và toàn bộ đội tàu được đổi mới để tiết kiệm nhiên liệu 2%, 20% có thể có nghĩa là một lợi thế cạnh tranh đáng kinh ngạc.
Đây là lần đầu tiên bất kỳ hãng hàng không nào cam kết tài trợ cho việc phát triển nguyên mẫu của một thiết kế hoàn toàn mới (hoặc không quá mới, như chúng ta sẽ thấy sau). Hãng hàng không sẽ hợp tác với Đại học Công nghệ Delft (TU Delft) ở Hà Lan để tạo ra một nguyên mẫu có chức năng, thu nhỏ vào tháng 10 năm 2019. Nguyên mẫu sẽ được sử dụng để kiểm tra các đặc điểm bay của các mẫu máy tính hiện có.
Chiếc máy bay ban đầu là một ý tưởng của sinh viên TU Berlin Justus Benad, người đã phát triển ý tưởng này trong quá trình nghiên cứu luận án của mình tại Airbus Hamburg. Thiết kế của Benad có khoảng 314 hành khách, tương tự như A350, nhưng kích thước thực tế nhỏ hơn và có bề mặt ít hơn so với khối lượng của nó. Theo Tiến sĩ Roelof Vos, người đứng đầu dự án tại TU Delft, điều này dẫn đến khả năng chống lại ít hơn và ít nhiên liệu cần thiết để bay. Tương tự như vậy, toàn bộ thân máy bay hoạt động giống như một cánh, làm cho toàn bộ cánh trở thành một bề mặt nâng, làm giảm thêm hóa đơn nhiên liệu. Kích thước nhỏ hơn của máy bay tương thích với cơ sở hạ tầng sân bay hiện tại, một thách thức quan trọng đối với các hãng hàng không.
[Hình ảnh: Ví Edwin / OSO Studio / lịch sự TU Delft]
Thiết kế cơ bản tương tự đã xuất hiện từ hơn một thế kỷ trước, với công trình của kỹ sư hàng không người Đức Hugo Junkers , người đã cấp bằng sáng chế kiến trúc máy bay này vào năm 1910. Giống như Benad và nhóm nghiên cứu tại TU Delft, Junkers tin rằng đó sẽ là thiết kế tốt nhất để bay người dân trên Đại Tây Dương, nhờ vào tính khí động học và hiệu quả nhiên liệu được cải thiện. Junkers không bao giờ nhận ra tầm nhìn của mình về một cánh bay thương mại. Nguyên mẫu lớn đầu tiên của ông đã bị chính phủ Đức phá hủy sau Thế chiến I, sau những hạn chế của Hiệp ước Versailles về kích thước máy bay Đức. Cuối cùng, Đức quốc xã đã sử dụng ý tưởng của Junkers cho siêu bí mật Horten Ho 229 , một máy bay ném bom mà Hitler muốn sử dụng để phá hủy thành phố New York.
[Ảnh: USAF / Wiki Commons ]
Đồng thời, kỹ sư huyền thoại người Mỹ Jack Northrop đang chế tạo Máy bay ném bom Northrop YB-35 dựa trên các nguyên tắc tương tự. Thiết kế của anh cuối cùng đã đạt đến đỉnh cao trong Thần khí B-2, viên ngọc quý của lực lượng ném bom chiến lược của Hoa Kỳ. Nhưng mãi đến năm 2007, NASA và Boeing mới quay lại bảng vẽ để xem liệu cánh bay có thực sự được sử dụng trong chuyến bay thương mại hay không. Hai nhóm bắt đầu làm việc với một dự án có tên X-48, tạo ra một mô hình nguyên mẫu của thiết kế cánh bay có kích thước 8,5% so với máy bay theo kế hoạch. Nguyên mẫu sải cánh dài 12 feet đã bay thành công vào tháng 4 năm 2013 và NASA và Boeing đã tuyên bố phát triển một phiên bản lớn hơn có khả năng bay với tốc độ âm thanh.
[Ảnh: Tony Landis / NASA / Wiki Commons ]
Điều đó đưa chúng ta đến Flying-V của Benad. Không giống như X-48 đang được phát triển ở Mỹ, đó là một thiết kế cánh máy bay pha trộn giữa các loại cà vạt, Flying-V là một cánh bay thực sự với hình dạng của V V. (Thiết kế cánh pha trộn là một loại cánh bay, nhưng cánh sau không có thân máy bay riêng biệt, trong khi cánh trước thì không). Flying-V là một cánh đối xứng thuần túy, và tất cả các bộ phận của nó được nhúng bên trong cánh đó: cabin phi hành đoàn, ghế hành khách, khoang chở hàng và thùng nhiên liệu. Về lý thuyết, đây là một lợi thế về hậu cần so với thiết kế cánh pha trộn mặc dù chúng ta sẽ không biết chắc chắn cho đến khi các thử nghiệm được hoàn thành cho cả hai máy bay.
Hình dạng độc đáo của Flying-V tạo ra cơ hội mới cho thiết kế cabin. Theo một thành viên trong nhóm của dự án, Peter Vink, giáo sư công thái học và thiết kế ứng dụng tại Khoa Kỹ thuật thiết kế công nghiệp, không gian rộng hơn bên trong máy bay mở ra mô hình phân phối ghế mới sẽ mang lại sự thoải mái hơn cho hành khách. Chẳng hạn, không gian trung tâm có thể trở thành một khu vực chung rộng lớn: Hiện tại chúng tôi đang tìm kiếm các lựa chọn mới để nghỉ ngơi hoặc dùng bữa trên máy bay, siêu Vink nói trên trang web của dự án . Cung cấp thức ăn từ một bữa tiệc buffet là một trong những lựa chọn chúng tôi đang đắm mình vào.
Ưu điểm thứ ba và quan trọng nhất của thiết kế này không phải là về sự thoải mái của hành khách hay tiết kiệm nhiên liệu mà là sự thay đổi khí hậu. Máy bay thương mại hiện sản xuất một lượng lớn 2,5% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu, một con số sẽ chỉ tăng lên trừ khi chúng ta thực hiện các bước triệt để để hạn chế lượng khí thải. Tạo ra các máy bay làm giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải CO2 không chỉ là một con đường được khuyến khích, mà còn là một nhiệm vụ cực kỳ quan trọng. Cho đến khi công nghệ đưa ra các động cơ điện hoặc hydro có khả năng bay xuyên lục địa, một kỳ tích có thể không xảy ra cho đến năm 2040, chúng tôi cần các giải pháp thay thế có thể được triển khai nhanh chóng.
Cả máy bay X-48 của NASA / Boeing và Flying-V đều có thể là tấm vé của chúng tôi để cưỡi trên máy bay nếu đủ kinh tế và chính trị sẽ tồn tại để nâng cánh lên trời.
1 /4 [Image: lịch sự TU Delft]
BỞI JESUS DIAZ4 PHÚT ĐỌC
Biên lợi nhuận của ngành hàng không đã giảm xuống mức tối thiểu trong hai thập kỷ qua và du lịch hàng không thương mại hiện đóng góp 2,5% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu. Nói tóm lại, chúng ta thực sự cần phải bắt đầu suy nghĩ khác biệt khi nói đến thiết kế máy bay.
Đó là ý tưởng đằng sau Flying-V , một thiết kế máy bay hứa hẹn tiết kiệm nhiên liệu 20% so với Air350 A350, nhờ vào các định luật vật lý. Đó là lý do chính tại sao hãng hàng không Pháp-Hà Lan Air France-KLM sẽ tài trợ cho việc phát triển khái niệm này. KLM dựa vào Boeing 787, đối thủ cạnh tranh của Mỹ với A350, đây là chiếc máy bay mà Air France bay. Trong ngành công nghiệp bay thương mại, nơi mỗi pound nhiên liệu được tính vào đường lợi nhuận và toàn bộ đội tàu được đổi mới để tiết kiệm nhiên liệu 2%, 20% có thể có nghĩa là một lợi thế cạnh tranh đáng kinh ngạc.
Đây là lần đầu tiên bất kỳ hãng hàng không nào cam kết tài trợ cho việc phát triển nguyên mẫu của một thiết kế hoàn toàn mới (hoặc không quá mới, như chúng ta sẽ thấy sau). Hãng hàng không sẽ hợp tác với Đại học Công nghệ Delft (TU Delft) ở Hà Lan để tạo ra một nguyên mẫu có chức năng, thu nhỏ vào tháng 10 năm 2019. Nguyên mẫu sẽ được sử dụng để kiểm tra các đặc điểm bay của các mẫu máy tính hiện có.
Chiếc máy bay ban đầu là một ý tưởng của sinh viên TU Berlin Justus Benad, người đã phát triển ý tưởng này trong quá trình nghiên cứu luận án của mình tại Airbus Hamburg. Thiết kế của Benad có khoảng 314 hành khách, tương tự như A350, nhưng kích thước thực tế nhỏ hơn và có bề mặt ít hơn so với khối lượng của nó. Theo Tiến sĩ Roelof Vos, người đứng đầu dự án tại TU Delft, điều này dẫn đến khả năng chống lại ít hơn và ít nhiên liệu cần thiết để bay. Tương tự như vậy, toàn bộ thân máy bay hoạt động giống như một cánh, làm cho toàn bộ cánh trở thành một bề mặt nâng, làm giảm thêm hóa đơn nhiên liệu. Kích thước nhỏ hơn của máy bay tương thích với cơ sở hạ tầng sân bay hiện tại, một thách thức quan trọng đối với các hãng hàng không.
[Hình ảnh: Ví Edwin / OSO Studio / lịch sự TU Delft]
Thiết kế cơ bản tương tự đã xuất hiện từ hơn một thế kỷ trước, với công trình của kỹ sư hàng không người Đức Hugo Junkers , người đã cấp bằng sáng chế kiến trúc máy bay này vào năm 1910. Giống như Benad và nhóm nghiên cứu tại TU Delft, Junkers tin rằng đó sẽ là thiết kế tốt nhất để bay người dân trên Đại Tây Dương, nhờ vào tính khí động học và hiệu quả nhiên liệu được cải thiện. Junkers không bao giờ nhận ra tầm nhìn của mình về một cánh bay thương mại. Nguyên mẫu lớn đầu tiên của ông đã bị chính phủ Đức phá hủy sau Thế chiến I, sau những hạn chế của Hiệp ước Versailles về kích thước máy bay Đức. Cuối cùng, Đức quốc xã đã sử dụng ý tưởng của Junkers cho siêu bí mật Horten Ho 229 , một máy bay ném bom mà Hitler muốn sử dụng để phá hủy thành phố New York.
[Ảnh: USAF / Wiki Commons ]
Đồng thời, kỹ sư huyền thoại người Mỹ Jack Northrop đang chế tạo Máy bay ném bom Northrop YB-35 dựa trên các nguyên tắc tương tự. Thiết kế của anh cuối cùng đã đạt đến đỉnh cao trong Thần khí B-2, viên ngọc quý của lực lượng ném bom chiến lược của Hoa Kỳ. Nhưng mãi đến năm 2007, NASA và Boeing mới quay lại bảng vẽ để xem liệu cánh bay có thực sự được sử dụng trong chuyến bay thương mại hay không. Hai nhóm bắt đầu làm việc với một dự án có tên X-48, tạo ra một mô hình nguyên mẫu của thiết kế cánh bay có kích thước 8,5% so với máy bay theo kế hoạch. Nguyên mẫu sải cánh dài 12 feet đã bay thành công vào tháng 4 năm 2013 và NASA và Boeing đã tuyên bố phát triển một phiên bản lớn hơn có khả năng bay với tốc độ âm thanh.
[Ảnh: Tony Landis / NASA / Wiki Commons ]
Điều đó đưa chúng ta đến Flying-V của Benad. Không giống như X-48 đang được phát triển ở Mỹ, đó là một thiết kế cánh máy bay pha trộn giữa các loại cà vạt, Flying-V là một cánh bay thực sự với hình dạng của V V. (Thiết kế cánh pha trộn là một loại cánh bay, nhưng cánh sau không có thân máy bay riêng biệt, trong khi cánh trước thì không). Flying-V là một cánh đối xứng thuần túy, và tất cả các bộ phận của nó được nhúng bên trong cánh đó: cabin phi hành đoàn, ghế hành khách, khoang chở hàng và thùng nhiên liệu. Về lý thuyết, đây là một lợi thế về hậu cần so với thiết kế cánh pha trộn mặc dù chúng ta sẽ không biết chắc chắn cho đến khi các thử nghiệm được hoàn thành cho cả hai máy bay.
Hình dạng độc đáo của Flying-V tạo ra cơ hội mới cho thiết kế cabin. Theo một thành viên trong nhóm của dự án, Peter Vink, giáo sư công thái học và thiết kế ứng dụng tại Khoa Kỹ thuật thiết kế công nghiệp, không gian rộng hơn bên trong máy bay mở ra mô hình phân phối ghế mới sẽ mang lại sự thoải mái hơn cho hành khách. Chẳng hạn, không gian trung tâm có thể trở thành một khu vực chung rộng lớn: Hiện tại chúng tôi đang tìm kiếm các lựa chọn mới để nghỉ ngơi hoặc dùng bữa trên máy bay, siêu Vink nói trên trang web của dự án . Cung cấp thức ăn từ một bữa tiệc buffet là một trong những lựa chọn chúng tôi đang đắm mình vào.
Ưu điểm thứ ba và quan trọng nhất của thiết kế này không phải là về sự thoải mái của hành khách hay tiết kiệm nhiên liệu mà là sự thay đổi khí hậu. Máy bay thương mại hiện sản xuất một lượng lớn 2,5% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu, một con số sẽ chỉ tăng lên trừ khi chúng ta thực hiện các bước triệt để để hạn chế lượng khí thải. Tạo ra các máy bay làm giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải CO2 không chỉ là một con đường được khuyến khích, mà còn là một nhiệm vụ cực kỳ quan trọng. Cho đến khi công nghệ đưa ra các động cơ điện hoặc hydro có khả năng bay xuyên lục địa, một kỳ tích có thể không xảy ra cho đến năm 2040, chúng tôi cần các giải pháp thay thế có thể được triển khai nhanh chóng.
Cả máy bay X-48 của NASA / Boeing và Flying-V đều có thể là tấm vé của chúng tôi để cưỡi trên máy bay nếu đủ kinh tế và chính trị sẽ tồn tại để nâng cánh lên trời.
Nhận xét
Đăng nhận xét