Знакомьтесь с Джорджем Джетсоном! Некоторые из Вас уже могут знать его, но для тех, кто не знает поясним, что Джордж является главой мульткомпании «The Jetsons», использующей современные технологии, «семья будущего». Кратко в 1960 годах и далее в 1980 годах Джордж и его семья полностью изменили наше представление. Они жили в футуристическом мире роботехнологий и трудосберегающих домашних гаджетов. И почему мы должны встретиться с Джорджем? Потому что конфетно-цветной мир Джетсонов со всеми его «хай-тек» технологиями от «умных» часов для телеконференций до «умных» транспортеров, бытовых роботов и домашних компьютеров оказался удивительно пророческим. У Джетсонов был свой Интернет вещей; они просто называли его по-другому.
Давайте перенесемся в сегодняшний день и в нашем мире также, как и у Джетсонов никто не думает о самолетах и масштабах всего мира, от ежедневных коротких поездок, до дальнемагистральных направлений. Мы хотим прибыть к месту назначения как можно скорее и как можно дешевле, но первостепенной задачей является безопасность. И успехи, достигнутые в свойствах материалов, используемых в производстве самолетов, которые улучшили и увеличили производительность, и эксплуатацию воздушных судов, действительно помогли нам более быстро и недорого путешествовать по всему миру. Commercial aviation is a rapidly expanding business.
Коммерческая авиация представляет собой быстрорастущий бизнес. По данным Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA), авиационная отрасль увеличилась с 3,8 млрд пассажиров до 7,2 млрд в 2035 году. Коммерческий авиационный флот, который сейчас насчитывает 100000 единиц, должен удовлетворять спрос. По данным Международной организации гражданской авиации (ICAO), к 2036 году около 94% всех коммерческих воздушных судов будут машинами нового поколения.
Растущий спрос
Одно большое испытание для авиационной индустрии заключается в том как удовлетворить растущий спрос с более эффективным расходом топлива и низким выбросом углерода. Поскольку спрос на транспорт растет, а безопасность остается самым важным требованием, мы существенно изменили проектирование, эксплуатацию и питание самолета. В настоящее время самолеты используют топливо на 70% экономичнее, чем в 2010 году (Видение IATA к 2050 году). Мы еще живем не в мире Джетсонов, но скоро окажемся в нем.
Крупные аэрокосмические компании знают, как авиационная промышленность продолжает расти, так что их ответственность заключается в том, чтобы ущерб, причиненный природе, был минимальным. Так как крупные игроки решают с проблему удовлетворения растущего спроса в авиаперевозках и уменьшения влияния углеродного следа? Какие меры они предпринимают, чтобы сделать самолеты «легче», «умней» и «зеленей»?
Композитные материалы играют важную роль, поскольку они делают самолет более легким и способствуют экономии топлива. Если взять, например, Boeing. Аэрокосмический гигант использовал композитные материалы в 50% конструкций своих самолетов B787 Dreamliners по сравнению с 5% в нынешнем Boeing 747 с начала 1960 годов. И далее, чтобы подчеркнуть свою принадлежность к «зеленой» индустрии, недавно в Boeing оценили принятие системы, которая поможет международной авиационной промышленности достичь своих целей в снижении выбросов. Представители Boeing заявили: «Рыночная система эмиссионных квот и стандарты на CO2 являются неотъемлемой частью подхода, основанного на 4 столпах к отрасли с целью приостановления выбросов к 2020 году и сокращению их в два раза к 2050 году относительно уровня 2005 года».
Непрерывная инновационная деятельность
Про свои продукты и услуги представители Boeing заявили, что внедряют инновации для повышения эффективности и экологических показателей. «787 Dreamliner уменьшает потребление топлива и выбросы CO2 с 20% до 25% по сравнению с самолетами, которые он заменяет. Ожидается, что первая поставка 737 MAX будет осуществлена в 2017 году и приведет к снижению выбросов на 20% по сравнению с оригиналами Next-Generation 737».
И Airbus еще один лидер аэрокосмической промышленности внедряет инновации для повышения экономической эффективности и улучшения экологических показателей коммерческой авиации. Северин Драгул (Séverin Drogoul), вице-президент Airbus Group по развитию бизнеса и улучшению качества продукции говорит, что основной задачей экологической эффективности является построение самолетов, которые минимизируют влияние на окружающую среду. Он говорит: «Чтобы достичь наших целей мы рассматриваем весь цикл построения самолетов от модели до непосредственного производства, и на каждом этапе моделирования самолета мы находим решения по улучшению экологических показателей». Драгул полагает, что Airbus находит решение этих проблем с помощью новых идей, технологий и процессов. Поэтому экологическая эффективность присутствует во всех продуктовых разработках Airbus, производственных операциях и услугах.
Разработка материалов
Это открывает большие перспективы в будущем, но как мы можем быть уверены, что пассажиры будут лучше обслуживаться? Новый подкомитет ISO по материалам ISO/TC 20/SC 18 работает над этим вопросом. Сфера деятельности нового подкомитета будет охватывать стандартизацию материалов и связанные с ним процессы, используемые авиацией и производителями двигателей. В результате производители будут вынуждены внедрять международные стандарты, тем самым снижая использование различных национальных, региональных и локальных стандартов. Также как и определение промышленных требований для материалов в форме международных стандартов, стандартизация будет рассматривать экологические аспекты. Это предназначено для обновления продуктов, используемых авиацией и производителей двигателей, поскольку они заменяются новыми техническими решениями.
Учитывая ускоренное появление новых продуктов и материалов в авиационной промышленности, нет лучшего времени для стандартизации композитных материалов, используемых авиацией и производителями двигателей. Это позволит не только решить проблему улучшения технических коммуникаций в цепи поставок, а также сертификацию самолетов на предмет годности к полету. Очевидно, что ведущие авиационные игроки были конкурентоспособны во всех областях, новый подкомитет играл ключевую роль.
Открывающиеся возможности
Авиационная промышленность также участвует в круговой экономике. Растительные продукты на основе волокна используются для снижения веса двигателя и увеличения возможностей по переработке, так практически все авиационные материалы выполнены из переработанных компонентов. Благодаря нанотехнологиям, интерьер каюты самолета выполнен из легких и автономно регенирирующихся материалов, так что они всегда выглядят как «новые».
EasyJet, например, был одним из первых коммерческих самолетов, использующим «нано-покрытие» на своих самолетах и полимерное покрытие, которое отталкивает грязь и пыль, чтобы уменьшить лобовое сопротивление, что позволяет сократить топливо на целых 2%.
Как было упомянуто раньше, в мире Джетсонов существовала особая версия Интернета вещей (IoT). Но каким будет его влияние на авиационную промышленность сегодня и в будущем? Питер Райан (Peter Ryan), почетный член Australiaʼs Defence Science и Technology Groupʼs Aerospace Division говорит: «Авиационная деятельность тщательно регулируется, медленно внедряет инновации и высоко концентрируется на безопасности. Экономическое обоснование ситуации было необходимо для кардинальных изменений в IoT технологиях». Таким образом он видит постепенное внедрение Интернета вещей в течение следующих пяти лет в особенности при осуществлении наземных операций, таких как погрузка багажа (уже используется в некоторых аэропортах).
Повышение эффективности
Райан считает, что с 2020 по 2025 годы Интернет вещей будет играть более важную роль в авиалогистике и техническом обслуживании воздушных судов, а также с 2025 по 2030 годы Интернет вещей будет внедрен для улучшения летно-технических характеристик. IoT будет также способствовать повышению эффективности воздушных судов. Райан говорит, что система мониторинга воздушных судов будет усилена за счет устройств Интернета вещей, обеспечивающих эффективность диагностики.
Современные двигатели в настоящее время, например, имеют до 200 датчиков; будущие двигатели могут иметь до 5000 сенсоров, собирающих огромное количество данных о производительности. Такая практика позволяет двигателям работать более эффективно.
И с точки зрения безопасности по мнению Райана, когда самолеты не связаны друг с другом, они могут избежать несчастных случаев и расчета оптимальных траекторий полета, чтобы сократить время в пути и топливо. В настоящее время положение воздушного судна в основном контролируется с земли, и только авиадиспетчеры имеют полное представление о том, где расположен самолет (хотя мониторинг со спутников также набирает обороты).
Авиакомпании уже используют или апробируют такие технологии как:
- носимые или имплантируемые устройства для летных физиологических данных таких, как биение сердца и кровеносное давление для оценки артериального давления;
- датчики, встроенные в сиденье, информируют бортпроводников и предоставляют данные для улучшения будущих технологий (таких как качество развлечений) и обслуживание во время полета (например, сроки подачи и качество еды)
- «умный» багаж с GPS отслеживанием и IoT сенсорами для передачи местоположения на скорости в аэропорт
Райан добавляет, что Интернет устройства могут также способствовать совершенствованию навыков пилотирования, давать обратную связь не только пилотам самолета и его статус, но также и соседним машинам. Они также могут предупреждать об экстремальных погодных условиях.
Расширяя границы
Boeing отметил столетний юбилей в 2016 году. В июле 2016 года в журнале Frontiers, Boeing сформировал свое видение на ближайшие сто лет, видение, которое основано на «духе авантюризма и постоянном стремлении исследовать Вселенную». Брайан Тиллотсон (Brian Tillotson), главный инженер технологических систем отдела исследований и технологий Boeing, разрабатывает колонию семей будущего. «Имеется в виду то, как проводятся водопроводные работы, стрижется трава и какое образование имеют дети в данной среде». Напоминает Вам что-нибудь?
Другой коллега Кевин Боукатт (Kevin Bowcutt) главный научный сотрудник Hypersonics говорит, что он полон решительности в построении гиперзвукового летательного аппарата, который сможет пересечь земной шар за несколько минут. Он говорит, что он бы отлично вписался в полностью автоматизированный мир. «Вы вводите «Париж» в Вашем смартфоне и к Вашему дому подъезжает беспилотный автомобиль, Ваш телефон звонит и Вы выходите и садитесь. Он доставляет Вас к аэропорту и вынимает багаж, и Вы садитесь на самолет или hyper-tube-type thing, которая доставит Вас через океан».
Глядя в небо
Аэробус также был занят работой над своим видением будущего. Как уточняет Драгул, к 2030 году 60 % мирового населения будут жить в городах, количество которых увеличилось на 10 % на сегодняшний день. Пробки станут более устрашающими, нанося урон экономике. Для решения данной проблемы неудивительно, что эксперты Airbus разрабатывают радикальные концепции, которые уменьшат перенаселенность городов. Работая с A3, Airbus занимается проектом Vahana, который Драгул описывает как «автономную платформу автомобиля для личного пассажирского и грузового транспорта».
Сэр Ричард Брэнсон, основатель компании Virgin Group, недавно заявил о том, что он занимался разработкой нового сверхзвукового пассажирского рейса по Атлантике, предоставив опытный вариант воздушного судна, который способен пролететь расстояние от Лондона до Нью-Йорка за 3,5 часа. Он объединился с новой компанией Boom, созданной Дэнвером.
Блэйк Шолль, основатель и президент компании Boom, сказал: «Спустя 60 лет после вступления в век скоростей мы все еще летаем на скоростях 1960х. Дизайнеры самолета Concorde не обладали технологией для осуществления сверхзвуковых путешествий, но у нас она есть.
От управления рулем с помощью электроприводов до сверхзвукового управления, сектор авиационных материалов в авиации никогда не был таким увлекательным. Поэтому пристегнитесь и приготовьтесь к взлету. Возможно, что рядом с Вами будет сидеть Джордж Джетсон.
