Rewolucja w projektowaniu samolotów. Tak mają wyglądać po 2030 r.

Samoloty typu „blended-wing body”, z kadłubem przechodzącym w skrzydła, mogą być przyszłością lotnictwa komercyjnego. Airbus oraz startupy JetZero i Natilus są liderami w rozwoju tych bardziej wydajnych maszyn. Samoloty te charakteryzują się nawet o 50 proc. niższym zużyciem paliwa i wyjątkowo zaprojektowaną kabiną pasażerską.

Producenci samolotów rywalizują o stworzenie odrzutowca przyszłości, a linie lotnicze domagają się bardziej wydajnych samolotów. Jedną z najbardziej prawdopodobnych koncepcji jest samolot typu „blended-wing body” (BWB), co bywa tłumaczone na polski jako „układ ze skrzydłem rozmytym”.

System ten łączy kadłub i skrzydło w jedną całość. Odbiega to od tradycyjnej konstrukcji, która była normą od początku istnienia lotnictwa komercyjnego.

Według Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych konstrukcja BWB może zmniejszyć opór powietrza nawet o 30 proc.

Kilka firm, w tym startupy JetZero i Natilus oraz znany od dawna producent samolotów Airbus, ogłosiło plany stworzenia tych unikalnych jednostek do 2030 r. Boeing prowadził badania, ale nie planuje jeszcze budowy maszyn tego typu.

Natilus i JetZero zaczynają od zera i celują w różne rynki, ale mają ten sam nadrzędny cel: przełamać duopol Airbus-Boeing.

Natilus opracowuje odrzutowiec wąskokadłubowy dla 200 pasażerów o nazwie Horizon, który ma wypełnić lukę w zdolności przewozowej samolotów w ciągu najbliższych 20 lat, z kolei JetZero planuje budowę gigantycznego samolotu szerokokadłubowego dla 250 pasażerów o nazwie Pathfinder, który ma zastąpić starzejące się Boeingi 767.

Airbus może utrzymać pozycję lidera na rynku dzięki koncepcji 200-pasażerskiego samolotu „ZEROe”. Firma ta ma wieloletnie doświadczenie w projektowaniu samolotów komercyjnych i jest liderem w branży dzięki swojej najlepiej sprzedającej się rodzinie Airbusów A320 o podobnej pojemności.

Wszystkie trzy firmy uważają, że nowa konstrukcja jest w stanie znacznie poprawić spalanie paliwa, stworzyć szerszą kabinę i zaoferować liniom lotniczym lepszą ogólną wydajność, jednocześnie spełniając potrzeby związane z trasami i infrastrukturą.

Samoloty BWB to w zasadzie jedno gigantyczne skrzydło

CEO Natilus, Aleksey Matyushev, powiedział Business Insiderowi, że poleganie na tej konstrukcji w celu zmniejszenia emisji jest lepszą strategią niż korzystanie ze zrównoważonego paliwa lotniczego (SAF). Analitycy powiedzieli wcześniej BI, że takie paliwo jest drogie i nie będzie dostępne w ilościach potrzebnych do osiągnięcia celu zerowej emisji do 2050 r.

Lżejsza konstrukcja jest kluczem do wydajności samolotów typu BWB

Matyushev twierdzi, że lżejsza konstrukcja i silniki, w połączeniu z bardziej przyjaznym dla paliwa skrzydłem, przy zachowaniu standardowej pojemności, pozwolą odrzutowcowi Horizon być nawet o 50 proc. bardziej wydajnym w przeliczeniu na pasażera.

JetZero spodziewa się również, że jego Pathfinder będzie spalał o 50 proc. mniej paliwa i nawiązał już współpracę z Siłami Powietrznymi Stanów Zjednoczonych w celu opracowania prototypu. Zapowiedziana przez Airbusa koncepcja ZEROe będzie napędzana wodorem o zerowej emisji.

Profesor lotnictwa i kosmonautyki z Uniwersytetu Illinois, Michael Bragg, powiedział wcześniej BI, że opracowanie lżejszych, ale wciąż wytrzymałych materiałów kompozytowych jest kluczem do zmniejszenia spalania paliwa w projektach samolotów BWB.

Silniki znajdują się w tylnej części samolotu

JetZero, Natlius i samolot BWB Airbusa mają dwa silniki umieszczone z tyłu zamiast pod skrzydłami, jak w większości współczesnych odrzutowców. Airbus twierdzi, że takie umiejscowienie silników zmniejszy hałas.

JetZero planuje wykorzystać silniki z samolotów takich jak Boeing 737. Matyushev powiedział, że Natilus prowadzi rozmowy z producentami w celu opracowania własnego silnika.

Jego zdaniem budowa nowego silnika od podstaw jest zbyt ryzykowna. Koncepcja BWB Airbusa zakładałaby wykorzystanie silników bezemisyjnych, jako że firma dąży do stworzenia komercyjnego samolotu napędzanego wodorem.

Wnętrze byłoby równie unikalne, jak konstrukcja

Samolot BWB miałby znacznie szerszą kabinę pasażerską niż tradycyjna maszyna, co oznaczałoby, że rzędy mogłyby być dłuższe niż kilkanaście osób.

JetZero twierdzi, że kabina pozwoliłaby na bardziej efektywne wsiadanie i wysiadanie, a więcej miejsca na bagaż podręczny wyeliminowałoby potrzebę uciążliwych kontroli przy bramce.

Natilus powiedział, że jego szersza kabina, którą wyjątkowo zaplanowano na dwóch poziomach, może być utrapieniem dla osób, które utkną w środku odrzutowca z dala od okien. Zapewnia jednak więcej miejsca na nogi i pozwala wygospodarować przestrzeń na plac zabaw dla dzieci lub salonik.

Samoloty powinny współpracować z istniejącą infrastrukturą lotniska

Producenci samolotów nie chcą, aby linie lotnicze lub lotniska musiały wydawać dużo pieniędzy na przystosowanie się do nowego typu odrzutowca. Samoloty BWB zostały zaprojektowane tak, aby pasowały do istniejącej infrastruktury lotniska.

Pathfinder może zmieścić się w istniejących stanowiskach dla Airbusów A330, a Horizon będzie pasował do obecnych stanowisk dla samolotów wąskokadłubowych.

Na chwilę obecną wszystkie komercyjne modele BWB pozostają wizualizacjami, ale w celu przetestowania i walidacji specyfikacji technicznych oraz osiągów konstrukcji BWB zbudowano już prototypy demonstracyjne.

Prototyp Natilusa nie jest przeznaczony dla Horizon, ale dla jego wersji cargo o nazwie Kona, na której opiera się Horizon. Airbus i JetZero również zbudowały samoloty demonstracyjne.

Airbus miał sześciometrowy demonstrator o nazwie Maveric. Zadebiutował on w 2020 r. i został wykorzystany do oceny koncepcji, takich jak kompatybilność z lotniskami, konserwacja i bezpieczeństwo, które pomogłyby w rozwoju ZEROe.

JetZero i Natilus mają nadzieję przełamać duopol Airbus-Boeing

Airbus i Boeing to od wielu lat dwaj najwięksi producenci samolotów komercyjnych na świecie. Jednak problemy z łańcuchem dostaw w obu firmach, a także ciągłe problemy Boeinga z jakością i produkcją, otworzyły drzwi dla JetZero i Natilus.

— Zdecydowaliśmy się wejść na rynek samolotów wąskokadłubowych, ponieważ jest to najlepsza okazja w ciągu najbliższych 20 lat — powiedział Matyushev. — W tym czasie trzeba zbudować 40 tys. nowych samolotów wąskokadłubowych, ale prognozy wydajności Airbusa i Boeinga przewidują, że mogą wyprodukować tylko po 15 tys. samolotów, więc chcemy wypełnić tę lukę — wyjaśnił.

JetZero twierdzi, że Pathfinder może zastąpić Boeingi 767 lub podobne tradycyjne samoloty szerokokadłubowe. Firma cieszy się zainteresowaniem przewoźników, a Alaska Airlines ogłosiła w sierpniu inwestycję.

Wciąż istnieją przeszkody do pokonania

JetZero, Natilus i Airbus planują wprowadzenie samolotów po 2030 r., co oznacza, że rzeczywiste wykorzystanie samolotów typu BWB jest wciąż odległe. A wyzwań jest wiele.

Jednym z nich jest zagwarantowanie, że odrzutowiec wytrzyma oczekiwane obciążenia. Innym jest przekonanie ludzi do siedzenia z dala od okien, ale Matyushev twierdzi, że ludzie przystosowaliby się do tego, gdyby mieli więcej miejsca.

Airbus i JetZero muszą sprostać komplikacjom związanym z opracowaniem silnika napędzanego wodorem. Certyfikacja nowego typu samolotu będzie również długa i żmudna, z szeregiem przeszkód, takich jak szkolenie pilotów.

Większe konstrukcje BWB, takie jak JetZero, muszą również brać pod uwagę ewakuację, która może trwać dłużej przy mniejszej liczbie rzędów wyjściowych.

Samoloty BWB latają już od lat w wojsku

Samolot pasażerski BWB jest stosunkowo nową koncepcją, ale ten typ maszyn jest wykorzystywany przez amerykańskie siły zbrojne od dziesięcioleci.

Najnowszą wersją opracowaną przez Northrop Grumman jest bombowiec dalekiego zasięgu B-21 Raider, którego testy w locie przeprowadzają Siły Powietrzne USA.

Jego kształt jest podobny do starszego bombowca B-2, który został po raz pierwszy przekazany Siłom Powietrznym USA w 1993 r.

Powyższy tekst jest tłumaczeniem z amerykańskiego wydania Business Insidera

Tłum.: Mateusz Albin

Dziękujemy, że przeczytałaś/eś nasz artykuł do końca. Bądź na bieżąco! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.

Źródło