Svemirska tehnologija u putničkim zrakoplovima

Osim djelovanja u razvoju svemirskih programa i letjelica, NASA već dulje vrijeme surađuje s tvrtkama poput Boeinga na razvoju zrakoplova koji su namijenjeni civilnom zračnom prometu.

Njihov projekt zrakoplova oblika mante ili raže pod nazivom "hibridno krilo", stigao je do faze testova leta prototipa, a posljednji među njima X-48C pokazuje velik potencijal u nastojanju savladavanja zacrtanih smjernica, po kojima budući zrakoplovi moraju trošiti barem 50% manje goriva, imati najmanje 50 posto manji štetni učinak po okoliš, te biti znatno tiši od postojećih, kako na zemlji tako i u zraku.

Osim dizajnom neobičnih krila, NASA-in i Boeingovi inženjeri, te stvari rješavaju i razvojem ekstremno efikasnih motora pod nazivom ultra-high bypass ratio motori, te se pri izradi zrakoplova koriste novim materijalima pomoću ugljičnih kompozitnih cijevi koje se prekrivaju ugljičnim optičkim vlaknima, čime se dobiva materijal koji se impregnira epoksi smolom kako bi se dobila rigidna kompozitna struktura.

Nakon testova X48 prototipa (B i C), sljedeća faza ovog projekta je izrada testnog zrakoplova prave veličine s kabinom pod pritiskom. Njezina izrada predstavlja veliki izazov jer se napušta klasična kabina oblika cijevi, obzirom da je putnički prostor sada zapravo integriran u čitavo tijelo i krila zrakoplova.

Gradnja te strukture je jedan od najvažnijih dijelova projekta, jer je vrlo teško stvoriti takav tip putničkog prostora koji je sastavni dio krila, a da se istovremeno zadovolje komfor i letne karakteristike.

Nedavno su dijelovi trupa aviona izrađeni tom tehnologijom testirani izlaganjem silama koje će utjecati na finalnu inačicu zrakoplova, a isprobano je i kako se ponaša putnički prostor pod pritiskom kada je izložen utjecajem raznih stvari do kojih može doći tijekom leta, kako ne bi došlo do pucanja materijala, što bi moglo dovesti do fatalnih posljedica.

Inženjeri sada proizvode model širine 9 metara, sa strukturom pod pritiskom, koja se sastoji od dvije razine, kako bi serijom testova mogli potvrditi da su izabrali pravi pristup u tehnologiji proizvodnje, koja će biti dovršena 2015. godine.

Kako bi se postigla ušteda goriva od 50%, dizajnu hibridnog krila se mora pridružiti napredni dizajn motora, a to će se postići takozvanim "ultra-high bypass" motorom. U tom motoru prednja turbina je znatno veća od jezgre motora u kojoj se zrak kompresira i dolazi do sagorijevanja. Takve velike turbine je teško postaviti ispod krila na način kako su motori pričvršćeni na konvencionalne avione. Stoga dizajn hibridnog krila uključuje pričvršćivanje motora s gornje strane aviona, što ujedno dovodi i do smanjenja razine buke.

NASA je stoga pomogla tvrtki Pratt & Whitney koja proizvodi novi tip "ultra-high bypass" motora u izradi, a do njihove prve komercijalne primjene će doći iduće godine u zrakoplovu Bombardier C-Series. Pored toga NASA će raditi dodatne optimizacije novog motora kako bi bio pogodan za montiranje na gornju stranu zrakoplova s hibridnim krilom.

U svakom slučaju, kako su to ovih dana priopćili na jednoj medijskoj konferenciji, NASA će se u idućim godinama i desetljećima sve više angažirati u razvoju novog tipa putničkog zrakoplova, koristeći znanja i tehnologije korištene u svemirskim programima.