Zeštíhlení křídla má snížit spotřebu pohonných hmot až o 50 %  
Každý kousek materiálu, který je v letadle navíc, zvyšuje náklady na provoz i emise. Ze spolupráce NASA s Boeingem vzešel návrh extra lehkého křídla. Jde o zcela novou koncepci, než jakou jsme u komerčních dopravních letadel zvyklí vídat. Křídlo je tak tenké, že musí mít podpěru.

 

Greg Gatlin, letecký inženýr z NASA Langley Research Center testuje nový typ křídla ve větrném tunelu. Kredit: NASA
Greg Gatlin, letecký inženýr z NASA Langley Research Center testuje nový typ křídla ve větrném tunelu. Kredit: NASA

 

Z propočtů a dosavadních testů technikům vychází, že nová koncepce s příhradovou vzpruhou křídlo nejen vylehčí ale tenký profil sníží i jeho čelní odpor. Výsledkem by mělo být snížení spotřeby paliva a emisí oxidu uhličitého nejméně o 50 % ve srovnání se současnou technologií využívanou u dopravních letadlech a o 4 až 8 % nižší spotřeba v porovnání s nejvyspělejší technologií uplatněnou v nových typech křídel za dodržení konvenčního řešení (bez podpěry).


Model na obrázku v aerodynamickém tunelu, jehož  testy probíhají v aerodynamickém tunelu v NASA Ames Research Center v Silicon Valley, má o 50 % větší rozpětí křídel než srovnatelná letadla s křídly vyrobenými stávající technologií. Dizajn křídla je výstupem projektu NASA Advanced Air Transport Technology. Ten je zaměřen na zlepšování energetické účinnosti, snižování emisí a hluku aniž by to nepříznivě ovlivnilo bezpečnost cestujících.


Literatura:  NASA

Datum: 07.04.2016
Tisk článku

Letadlo - neuveden
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 280 Kč
cena: 249 Kč
Letadlo
neuveden
Související články:

NASA vyvíjí marsovské letadlo     Autor: Tomáš Kohout (04.07.2015)



Diskuze:

Palivo kde?

Karol Kovalik,2016-04-08 15:42:02

A nepoužívajú sa tie krídlá náhodou ako palivové nádrže? Netvrdím, že sa nedajú uložiť inam, ale to zasa zmenší ložný priestor alebo priestor pre cestujúcich.

Odpovědět

Zeštíhlení křídel.

Vlastislav Výprachtický,2016-04-07 18:01:11

Zajímavý experiment pro eko-realizaci. Prodloužením křídel se objeví vyšší namáhání a možnost jejich vibrací při stížených povětrnostních podmínkách. Rovněž výztuhy budou přenášet vibrace oběma směry / křídlo-trup/. Čelní hrany křídel zúžit, zvětšit však plochu křídel a optimálně je natvarovat. Využít nové materiály i v samotné vnitřní konstrukci a na povrchu.

Odpovědět


Re: Zeštíhlení křídel.

Petr Kr,2016-04-07 20:34:35

Natřít přední hrany křídel vzduchoodraznou barvou a udělat dvouplošník, pak odstranit všechny přebytečné přístroje jako televizní obrazovky, bary a lehátkovou úpravu, zařadit kempingové hlinikové sedačky atd. Zekologizovat i personál (menší postavy a štíhlejší). Nakonec se zmenší i letadlo a tím se opět zmenší křídlo.

Odpovědět


Re: Re: Zeštíhlení křídel.

Jiří Novák,2016-04-08 12:43:55

To už tady bylo. Jmenovalo se to Aero A-10. Ale pokud byste netrval na tom dvouplošníku, tak nejúspěšnější dopravní letadlo vůbec je americká Dakota. Ta splňuje všechno, i ty malé letušky by se někde sehnaly.

Odpovědět

dlouha kridla

Ludvík Urban,2016-04-07 11:11:46

Asi to moc zarivou budoucnost nebude mit, protoze kdyby se ta kridla prodluzovala moc, musely by se predelat vsechny terminaly, ktere nyni maji pripojna mista vzdalena prave podle rozpeti kridel.
:-P

Odpovědět


Re: dlouha kridla

Josef Hrncirik,2016-04-08 12:23:26

Pro zmenšení spotřeby na 1 km je zapotřebí létat pomaleji než šlapací solární letadla a zvětšit plochu křídel

Odpovědět

Sympatická snaha NASA a Boeingu

Anton Anton,2016-04-07 08:38:01

Stále treba hľadať nové spôsoby a techniky ako zvyšovať efektivitu dopravy a výroby.
V letectve sa už desaťročia nič revolučného neudialo. Doprava chemickými motormi je neefektívna.
Novu dobu v kozmonautike naštartoval Elon Musk. Na začiatku chcel poslať dva skleníky s rastlinkami na Mars. V USA a NASA mu tie rakety na vynesenie skleníkov na Mars draho ponúkali. A tak prvé čo by každého napadlo, bolo ísť do Ruska. Tam mu už vynesenie skleníkov na Mars oveľa lacnejšie ponúkali. V Rusku si ale uvedomil, že pri rozsiahlom pokroku v materialoch, počítačov sa vo vynášaní tovaru do vesmíru nič podstatne nezmenilo. Štátne predražené kozmické molochy vesmírnych agentúr ani nemali snahu podstatne nič meniť.Zákazky často lobovali rôzni senátori pre blízke firmy s desať ročnými zmluvami. Tie nemali tlak zlacňovať výrobu veď by sa sami okrádali.
V roku 2001 založil SpaceX a dnes už vynáša aj tovar na ISS. Odobral časť zakazok a dominancií aj v článku spomínaným firmám ako NASA a Boeing. Prakticky NASA a Boeing donútil hľadať nové riešenia a podstupovať aj rizika s tým spojené. Výsledok už registrujeme aj v tomto článku.
7.4.2016 má SpaceX vyniesť nafukovací modul na ISS od firmy Bigelow Aerospace. Firma bola založená v roku 1998.
Firma prevzala návrh nafukovacích modulov priamo od NASA. NASA ukončila vývoj v roku 2000. Ono smele návrhy treba aj dokončiť s podstupením nejakého rizika. To si často štátni zamestnanci nemôžu dovoliť.
Elon Musk rozbehol aj výrobu elektrických aut s výkonom porovnateľným, s autami na benzín, naftu.
Zatiaľ sú elektrické automobily pridrahé pre strednú vrstvu.
Také idey tu ale boli už dávno, ale až niektorí vízionári ich museli rozbehnúť a dotiahnuť. Stále platí že chemické pohony sú najmenej efektívne. Prinajmenšom už sme v našej dobe mali mať väčšinu aut aspoň na hybridny pohon. Vývoj tiež spomalila ropná lobby, lenivosť úradnikov, politikov zmeniť zabehané spôsoby a podobne.
Elon Musk rozbehol v USA stavbu Hyperloopu. Ďaľšia nečakaná možnosť dopravy tovaru a ľudí.
SR, Rakúsko a Maďarsko už odsúhlasili štúdie na Hyperloopy inou firmou. Hyperloopy by mohli spájať dopravu medzi Bratislavou, Viedňou, a Budapešťou.
To sú aj projekty zbaviť Západ čo najviac závislosti na krvavej neekologickej rope! Zaznamenali sme síce nečakane pád cien ropy ale to nemôže fungovať dlho. O rok dva sa môžu ceny ropy zasa vrátiť nad
100 $/barel. Niektoré štúdie predpokladajú že ceny pôjdu až na 200 $/barel.Zásoby ropy na Zemi raz zákonite musia dôjsť.
Okolo 1960 vizionári a spisovatelia sci-fi predpokladali, že dnes budú lietať ľudské posádky po Marsu.
Čo sa stalo že tam ešte nelietame? Nuž Mars skúmajú omnoho lacnejšie automatické sondy a autička.
Ľudská misia by tam stála podľa projektov cez 500 miliárd $. Pridraha a rizikova prechádza bola vytlačena robotickými misiami, ktoré to tam skúmajú roky. Presadila sa efektivíta.
Vizionári a fantastovia ale v 60 rokov nepredpovedali ako zmení náš svet výpočtová technika, internet, mobily. Klepnutím na mobil, PC sa môžeme v sekunde v priamom prenose spojiť s niekym na inom kontinente a vôbec tam nemusíme nákladne cestovať. K informáciam ktoré v 60 rokov boli prístupne iba pre odborníkov, elity sa môžeme cez notebooky, tablety dostať okamžite zadaním pár kľúčových slov. Aj naštartovanie pokroku vo výpočtových technikach a telekomunikácii riadne pozmenili náš svet, možnosti, obľahčili riadne dopravu.
Ďaľšia revolúcia sa rysuje v 3D tlačiarniach. Asi o 10 rokov už nebudeme musieť chodiť do kamenných obchodov, skladov, pre nejaké drobné výrobky. Proste nejaké hrebene, nádoby, obuv a iné tovary si vyrobíme doma 3D tlačiarňami zadaním parametrov na PC. Parametre si menej skúsení budú môcť stiahnuť v pohode aj s Internetu.
Stále sú možné nové revolučné nečakané spôsoby výroby a dopravy. Len tie vízie treba rozbehnúť a nebáť sa podstúpiť a rizika s tým spojením.

Odpovědět


Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Stanislav Florian,2016-04-07 10:36:43

Finance pro NASA se snižují, což může znamenat další odchody špičkových odborníků. Špičkoví světoví vědci a nadšenci shromáždění na konci 60. let pro projekt Apollo na Měsíc už v obdobné kvalitě sehnat nelze.
Můj osobní laický názor:
Boeingy a Airbus 330 mají rozpětí křídel zhruba 60 m a srovnatelnou s délkou trupu.
Rozpětí křídel + 50% tedy na 90 m, vypadá hrozivě. Menší odpor křídel( uvedená menší spotřeba paliva až 50 %) znamená současně menší vztlak, který je dán větší rychlostí vzduchu proudícího nad delší ( tedy i vyšší) horní stranou křídla.
Kdo seděl u starého Tu 104 vedle křídla, tak má zážitky, jak si křídlo mává a skřípe v nýtech. Je otázka, jak se s dilatací křídla usnadněnou nýty při změnách teploty vyrovná pevná vzpěra. Válečné Messerschmitty měly křídla připevněna na 4 obrovských šroubech, údajně z lepších montážních důvodů. Takže se zkoušelo skoro všechno. Blérioty (roku 1909) měly křídla vyztužená lanky shora i zdola.
Boeingy ( vyjma B 777 a B 787) i Airbus 330 mají 4 motory, což na tenkém křídle bude těžko.

Nemyslím, že by motory na fosilní paliva byly neefektivní. Většina výroby elektřiny je přes parní turbiny ( včetně jaderné energie, Temelín má blok 3 000 MWt/1025 MWe) je se ztrátami 60 %.
Ropa během několika desetiletí nebude snadno dostupná. Nicméně první ropná krize byla už po vynálezu žárovky, hned poté začaly tepelné motory.
http://www.hybrid.cz/dalsi-ropnou-krizi-udajne-zpusobi-auta-do-zasuvky
Blomberg očekává dlouhodobou ropnou krizi kvůli autům s hybridním pohonem.

Odpovědět


Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Lvy Janáček,2016-04-07 12:18:14

S těmi letadly se čtyřmi motory v tom máte asi trochu chaos. Z velkých osobních dopravních letadel mají čtyři motory jen B747 a A380. Měly je také A340, ale ty už se přestaly vyrábět.

Odpovědět


Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Gordon Freeman,2016-04-07 12:27:32

"znamená současně menší vztlak, který je dán větší rychlostí vzduchu proudícího nad delší ( tedy i vyšší) horní stranou křídla."
Zkoušel jste si to někdy dosadit do Bernoulliho rovnice? Myslím, že se tento jev dost přeceňuje. Na samotný vzlet má větší vliv křídlo a ne jeho tvar (viz obyčejná vlaštovka).

Odpovědět


Re: Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Stanislav Florian,2016-04-07 18:49:02

http://pjletadla.wz.cz/obrazky/images.jpg
https://cs.wikipedia.org/wiki/K%C5%99%C3%ADdlo_letadla
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/130-zaklady-fyziky-letu
"Pod křídlem naopak dochází ke zřeďování proudnic a tím pádem vzduch pod křídlem proudí pomaleji, což podle Bernoulliho rovnice znamená, že pod křídlem dochází k přetlaku vzhledem k atmosférickému tlaku. Přitom velikost podtlaku je větší než velikost přetlaku."
Sání směrem nahoru je u křídla podstatné.
Tvar křídla ( vyklenutí nahoru) je rozhodující.
Vlaštovka a letadlo?? Messerschmitt Me 262 Schwalbe (vlaštovka) byl německý dvoumotorový proudový stíhací letoun.
Ptáci mají vypouklé křídlo, mohou tedy plachtit na vzdušných proudech. Podstatné je pro vzlet, že mávání dolů je prudké, nahoru táhne křídlo pomaleji, podobně jako při plavání ve vodě na prsa. Hmyz křídla moc klenutá nemá.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Gordon Freeman,2016-04-07 22:23:55

Tak děkuji za sadu odkazů, které ale neodpovídají na mou otázku: "Zkoušel jste si to někdy dosadit do Bernoulliho rovnice?"
Kdybyste to totiž udělal, zjistil by jste, že samotná síla je o hodně menší než ta, která musí překonat sílu gravitační. Tento jev se přeceňuje a obrázek z posledního odkazu ukazuje, jak je to doopravdy. Letadlo nadnáší hlavně nápor větru na spodní stranu křídla.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Stanislav Florian,2016-04-08 00:39:43

Škoda že to dosazení a výpočet neukážete tedy sám. Co chcete do Bernoulliho rovnice dosazovat, když bez mnoha technických parametrů nevíte jak jaká je rychlost a hustota vzduchu pod a nad křídlem?
Opakuji z předchozího odkazu fyzika J. Reichla :"Přitom velikost podtlaku je větší než velikost přetlaku".
Letadlo tedy drží hlavně nasávání do podtlaku nad křídlem.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Ludvík Urban,2016-04-08 10:23:16

Raději nic nedosazujte!
Třeba by vyšlo, že, podobně jako čmeláci, ani letadla lítat nemohou. Chudáci děti ve škole ... :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Gordon Freeman,2016-04-08 10:43:39

Už se stalo.
1/2*ro*v1^2 = 1/2*ro*v2^2
1/2*ro*v1^2 = 1/2*ro*(C*v1)^2
delta(p) = 1/2*ro*v1^2*(C^2-1)
F_vztlak = delta(p)*S = 1/2*ro*v1^2*S*(C^2-1)

ro = 1,29 kg/m^3 (hustota vzduchu 0°C, 1 atm)
v1 = 200 m/s (provozní rychlost letadla)
S = 100 m^2 (odhadnutá plocha křídel)
C = 1,5 (kolikrát je cesta s2 delší než s1 => kolikrát je rychlost v2 větší než v1 při zachování kontinuity; odhad)

F_vztlak = 3`225`000 N
To vyrovná objekt o hmotnosti 322,5 tun. Boeing má max vzletovou kolem 450 tun. S předchozími parametry tedy vyplývá, že je tento jev ne úplně zanedbatelný, alespoň tedy řádový odhad (pokud jsem teď počítal i když se zjednodušeními správně).
Omlouvám se za mystifikaci, že se tento jev přeceňuje. To vycházelo z toho, že ve škole říkají pouze "větší rychlost => menší tlak a díky tomu letadlo letí", což není úplně pravda. Jak jste správně uvedl, hraje tam obrovskou měrou i menší hustota vzduchu za vrchní hranou křídla. Díky za nové informace.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Petr Kr,2016-04-08 11:52:39

Některá vaše čísla se mi zdála odhadnuta dost nereálně a tak jsem si to našel:
http://letectvi.dajbych.net/boeing-747
Zde se praví: plocha 511 m2, vzlet. hmot. 375 t
Dále si myslím, že C=1,5 má rovnostranný trojúhelník a ne profil křídla. Ten bych přecenil snad i s hodnotou C=1,2.

Odpovědět


Re: Re: Re: Sympatická snaha NASA a Boeingu

Josef Hrncirik,2016-04-08 19:46:30

Vlastnoručně jsem úspěšně pouštěl draky bez aerodynamického profilu křídla, jen s profilem křídla dveří.

Odpovědět

....

Jozef Vyskočil,2016-04-07 06:56:00

Snáď im nepokazí radosť zvýšený odpor.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace