В рамках проекта Sustainable Flight Demonstrator компания Boeing совместно с НАСА построит и проведет испытания авиалайнера с новыми технологиями, включая новый тип крыла, который будет более экономичным в расходе топлива и производить меньше выбросов, чем самые эффективные узкофюзеляжные самолеты на данный момент.
Самолет получит трансзвуковое ферменное крыло (TTBW). Эти длинные тонкие крылья с опорами создают большую подъемную силу и меньшее сопротивление по сравнению с обычными низкокрылыми самолетами; такая конструкция позволит разместить более мощные силовые установки, что сейчас ограничено из-за недостатка места под крылом.
Такое крыло, вместе с прогнозируемым прогрессом в двигателях, материалах и конструкции систем, способно сократить потребление топлива и выбросы у однопроходных самолетов на 30 процентов относительно существующих. Показанные и проверенные технологии станут фундаментом для новых разработок и способны обеспечить революционные изменения в области аэродинамики и расхода топлива. «, — резюмирует Boeing.
Существенное уменьшение выбросов парниковых газов.
Самолёты узкого фюзеляжа, называемые также «однопроходными», — авиалайнеры с салоном не шире четырех метров и одним проходом. Это ближне- и среднемагистральные самолеты. Из-за их интенсивного использования почти половина мировых авиационных выбросов приходится на них. При сжигании парафина в основном образуется углекислый газ, к которому добавляются другие загрязняющие вещества: оксиды азота, сажа или сульфаты.
Проект Sustainable Flight Demonstrator (SFD) нацелен на создание передовых устойчивых технологий, способствующих снижению выбросов углекислого газа гражданской авиации до нуля к 2050 году. Эта цель соответствует одному из экологических направлений Плана действий Белого дома по климату в авиации США.
Экономия топлива на тридцати процентов была бы впечатляющим достижением. Технология AeroSHARK — пленка на фюзеляже самолета, имитирующая гидродинамическую кожу акул для снижения аэродинамического сопротивления — позволит Swiss Airlines сэкономить около 1,1% топлива, как сообщается. В 2022 году авиакомпания оснастит пленкой 12 самолетов Boeing 777. Несмотря на то что это небольшая цифра, ежегодно экономится более 4 800 тонн топлива.
В начале TTBW разрабатывался для полетов на скорости 0,70-0,75 Маха (835-895 км/ч). Тогда Boeing считал, что самолеты с этими усиленными крыльями смогут потреблять на 50% меньше топлива, чем обычные. В 2019 году производитель представил версию крыла, обеспечивающую беспрецедентную аэродинамическую эффективность и позволяющую летать со скоростью 0,8 Маха (955 км/ч), как многие современные авиалайнеры.
Авиатехника будущего через десять лет.
Для демонстрационного самолета компания Boeing применит элементы уже существующих транспортных средств, дополнив их совершенно новыми компонентами. Трансзвуковое ферменное крыло – результат исследований и разработок, длившихся более десяти лет. В них принимали участие НАСА, компания Boeing и отраслевые партнеры. Исследования включали масштабные испытания в аэродинамической трубе и численное моделирование для улучшения конструкции TTBW. Сейчас пришло время построить и испытать полномасштабный прототип.
НАСА инвестирует 425 миллионов долларов в разработку демонстрационного самолета за семь лет, а компания Boeing вместе с партнерами — около 725 миллионов. Boeing уже потратила около 110 миллионов долларов на предварительные исследования в области экологичной авиации. В рамках соглашения космическое агентство предоставит свои технические знания и оборудование.
«Партнерство НАСА с Boeing по созданию крупномасштабного демонстратора позволит разрабатывать будущие коммерческие авиалайнеры с более эффективным расходом топлива. Это благоприятно повлияет на окружающую среду, индустрию коммерческой авиации и пассажиров во всем мире. » — заявил администратор НАСА Билл Нельсон, указав, что при успешных испытаниях новое поколение однопроходных самолетов может быть задействовано в течение следующего десятилетия.»
Несколько технологических проблем остаются до реализации проекта. Например, размер крыльев может быть проблемой из-за размеров существующих терминалов и ангаров аэропорта. В 2019 году Boeing упоминал о «складных» крыльях длиной около 52 метров. Тонкие крылья могут потребовать интеграции топливных баков обратно в фюзеляж (хотя производитель утверждает, что высокорасположенные крылья освобождают место для силовых установок) — это может уменьшить пространство для пассажиров.