Οι προτάσεις της NASA για τα νέας γενιάς αεροπλάνα

Οι Ηνωμένες Πολιτείες βρίσκονται στο ξεκίνημα μιας ολότελα νέας εποχής στην αεροδιαστημική τεχνολογία τους με σαφή αλλά δύσκολο στην υλοποίηση του στόχο την πρωτοποριακή σχεδίαση αεροπλάνων για τις καθημερινές αερομεταφορές.

Τα οφέλη αναμένεται να είναι πολλαπλά για την ασφάλεια των πτήσεων, το περιβάλλον, την αμερικάνικη βιομηχανία, τις αεροπορικές εταιρίες, την οικονομία της χώρας και την αεροπορία.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι νέες τεχνολογίες στην αεροπορική βιομηχανία μπορεί να δημιουργήσουν προϋποθέσεις εξοικονόμησης έως και 255 δις δολάρια κατά τα πρώτα 25 χρόνια από την εμπορική χρήση τους που χρονικά τοποθετείται από το 2020 και μετά.

Το φιλόδοξο πρόγραμμα περιλαμβάνει την κατασκευή μιας σειράς από πειραματικά αεροπλάνα της λεγόμενης κατηγορίας Χ που χρησιμοποιούνται συστηματικά ως πλατφόρμες πειραματισμού και θα λειτουργήσουν ως μοντέλα δοκιμών για σειρά προωθημένων εφαρμογών ανά σκάφος.

Τα επί μέρους αποτελέσματα από τις δοκιμές θα ενσωματωθούν στις τελικές λύσεις που θα προταθούν στην αεροπορική βιομηχανία. Η NASA θεωρεί ότι τα πειραματικά αεροπλάνα της λεγόμενης κατηγορίας Χ είναι εξαιρετικές αυτόνομες πλατφόρμες πειραματισμού για ταχύτερη αξιοποίηση των ερευνών.

Υπολογίζεται ότι τα πρώτα δοκιμαστικά μοντέλα σε διάφορα μεγέθη και παραλλαγές θα είναι έτοιμα για πτήσεις περί το 2020 προοπτική που θα εξαρτηθεί από την χρηματοδότηση.

Oι στόχοι του προγράμματος

Στο μεγαλεπήβολο σχέδιο περιλαμβάνονται η χρήση «πράσινης ενέργειας», η μείωση της κατανάλωσης στο μισό συγκριτικά με τα σημερινά δεδομένα με θετικό αποτέλεσμα στην μείωση των εκπομπών καυσαερίων, αλλά και ο κατά πολύ μειωμένος θόρυβος. Στην κορυφή όλων των επιδιώξεων της NASA φαίνεται να βρίσκεται μια παγκόσμια επιτυχία, το πρώτο «ήσυχο» υπερηχητικό σκάφος που επιδιώκει να κατασκευάσει.

Αναλυτικά οι λεπτομέρειες για το επαναστατικό πρόγραμμα της NASA, προκειμένου να προχωρήσει στην σχεδίαση, την κατασκευή και τον έλεγχο των νέων δοκιμαστικών μοντέλων, περιλαμβάνεται στον ομοσπονδιακό προϋπολογισμό του πρόεδρου Μπαράκ Ομπάμα για το οικονομικό έτος που αρχίζει την 1η Οκτωβρίου 2016.

Εάν, όπως αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα της NASA, γίνει αποδεκτό το αίτημα της για μεγάλη χρηματοδότηση του προγράμματος της τότε ο επόμενος χρόνος θα είναι ο πρώτος σε αυτό που η αμερικανική υπηρεσία αεροναυτικής και διαστήματος θα θέσει σε εφαρμογή στοχεύοντας σε ότι καλύτερο μπορεί να αναπτύξει η αεροπορική τεχνολογία.

Έχοντας από χρόνια συσσωρεύσει τεράστια εμπειρία στην σχεδίαση και κατασκευή σειράς πειραματικών αεροπλάνων Χ θα αναπτύξει επί μέρους προωθημένες τεχνολογικές εφαρμογές και βελτιώσεις που εν συνεχεία θα ενσωματωθούν ευκολότερα και σε σύντομο χρονικό διάστημα στην καθημερινή αεροπορική τεχνολογία.

Για τις ανάγκες των δοκιμών χρησιμοποιήθηκαν ειδικά προγράμματα υπολογιστών, σήραγγες ελέγχου αεροδυναμικής συμπεριφοράς ακόμη και αυτοματοποιημένες πτήσεις μοντέλων υπό κλίμακα όπως άλλωστε γίνεται σε όλα τα μεγαλεπήβολα σχέδια αυτής της κατηγορίας.

Πειραματικές εφαρμογές

Η NASA τα τελευταία έξη χρόνια κατάφερε να πετύχει πολύ σημαντικά αποτελέσματα εργαζόμενη σε συνεργασία με άλλες κυβερνητικές υπηρεσίες, την βιομηχανία και την ακαδημία και περισσότερο πάρα ποτέ νοιώθει ικανή να εισέλθει στο μαγικό κόσμο των δοκιμαστών μοντέλων που εντάσσονται στην φημισμένη κατηγορία Χ.

Ήδη έχουν διαμορφωθεί οι κατηγορίες των πειραματικών εφαρμογών όπου θα επικεντρώσει το ενδιαφέρον της σε συνέχεια όσων ήδη επιτύχει. Σε αυτές περιλαμβάνονται η χρήση συνθετικών υλικών μικρού βάρους που είναι αναγκαία για την κατασκευή προωθημένης σχεδίασης αεροπλάνων μικρότερου βάρους και ενισχυμένης αντοχής.

Επίσης έχει προταθεί η μελέτη και σχεδίαση βελτιωμένης για τα συστήματα πρόωσης χαμηλού θορύβου σε κινητήρες τζετ, άλλες μελέτες για μείωση του θορύβου στα πτερύγια καμπυλότητας της πτέρυγας, καθώς και ειδικές εφαρμογές στις πτέρυγες που ανάλογα με τις συνθήκες πτήσης θα αλλάζουν σχήμα.

Επισημαίνεται μεταξύ άλλων από την NASA, προκειμένου να πείσει για την χρηματοδότηση της, ότι από συστηματικές δοκιμές που έγιναν την περασμένη δεκαετία η αμερικανική υπηρεσία αεροναυτικής και διαστήματος σε συνεργασία με φορείς στον τομέα αυτό συγκέντρωσαν όλη την αναγκαία γνώση για την απόδοση και τα μεγάλου ενδιαφέροντος πλεονεκτήματα που έχουν οι υβριδικής σχεδίασης πτέρυγες.

Όπως αναφέρεται ένα από τα πρώτα δοκιμαστικά μοντέλα Χ θα έχει τις συγκεκριμένες πτέρυγες υβριδικής μορφής που θα λειτουργούν κατά τέτοιο τρόπο ώστε ανάλογα με τις πτητικές ανάγκες θα κάμπτονται προς την άτρακτο σε αντίθεση με τις σημερινές που παραμένουν σταθερές. Επίσης μία από τις νέες προτάσεις προβλέπει την τοποθέτηση των στροβιλοκινητήρων επάνω σε νέας σχεδίασης άτρακτο αυξημένης αντοχής σε καταπονήσεις, ανάμεσα σε δυο κατακόρυφα ουραία πτερύγια για μείωση του θορύβου.

«Αθόρυβο υπερηχητικό

Στις προτάσεις που μελετούν οι ερευνητές περιλαμβάνονται ακόμη ειδικές τεχνολογίες που σχετίζονται με εξαιρετικά αποδοτικά αεροσκάφη που θα πετούν σε υποηχητικές ταχύτητες βασιζόμενα σε μεγάλου μήκους στενές πτέρυγες, τεχνολογίες ηλεκτρικής προώθησης και διπλή μεγάλη άτρακτο.

Επιδιώκοντας την παγκόσμια επιτυχία η NASA κάνει λόγο ακόμη και για υπερηχητικό αεροπλάνο μεγέθους αυτών που συνήθως αγοράζουν οι επιχειρηματίες το οποίο θα χρησιμοποιεί βιοκαύσιμα με χαμηλές εκπομπές άνθρακα. Περνώντας το φράγμα το ήχου το σκάφος θα παράγει θόρυβο ελάχιστα ακουστό στο έδαφος. Στις προθέσεις της NASA είναι η συνολικά μεγάλη μείωση του θορύβου με έμφαση στην απογείωση για μρικοτερη ενόχληση κατοίκων γύρω από αεροδρόμια.

Συγκριτικά το κορυφαίο στην εποχή του γαλλοβρετανικής σχεδίασης Concorde προκαλούσε ισχυρό κρότο στην φάση που έσπαγε το φράγμα του ήχου, θόρυβος που ενοχλούσε έντονα τους κατοίκους και κατανάλωνε μεγάλες ποσότητες καυσίμων σε βάρος της οικονομίας αλλά και του περιβάλλοντος.

Όμως παρά τις αναμφισβήτητα προωθημένες τεχνολογίες του ήταν μια σχεδίαση της δεκαετίας του '60 γι αυτό και τελικώς αποσύρθηκε από την χρήση προς λύπη όλων όσοι το θαυμάζουν ως την πλέον πρωτοποριακή σχεδίαση της αεροπορικής βιομηχανίας για εμπορική χρήση.