قدمت وكالة ناسا أفكار طائرات المستقبل

في مجال العلوم ، هناك دائمًا مساحة لأفكار رائعة. هذا معروف في وكالة ناسا ، حيث أقاموا مسابقة على الطائرات الرائعة في المستقبل. يجب أن تكون مبنية على مبادئ جديدة تمامًا وقادرة على تغيير الطيران بشكل جذري. خاطبت مجموعة من الخبراء 17 فريقا.

في إطار مشروع Convergent Aeronautics Solutions (CAS) ، تم اختيار ستة أفكار لمزيد من الدراسة في أربع فئات: 1) إجراءات آمنة وفعالة على نطاق عالمي ؛ 2) السفن التجارية فائقة الكفاءة ؛ 3) المحركات منخفضة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ؛ 4) الاستقلال الذاتي المضمون.

بموجب الشروط ، يجب أن يكون لكل فريق مهندس واحد على الأقل من مراكز الطيران التابعة لناسا في فيرجينيا أو كاليفورنيا أو أوهايو. أي أن العروض التقديمية الوهمية لا يمكن أن تكون. في الواقع ، عقدت المسابقة لمهندسي وكالة ناسا. من اليسار إلى اليمين: 1) إجراءات آمنة وفعالة على نطاق عالمي ؛ 2) السفن التجارية فائقة الكفاءة ؛ 3) المحركات منخفضة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ؛ 4) الاستقلال الذاتي المضمون تختلف أربع فئات تنافسية تمامًا وتتناقض إلى حد ما مع بعضها البعض. هذه قضايا مختلفة جوهريا. على سبيل المثال ، تتطلب الفئة الأولى نهجًا أكثر منهجية ، وتتطلب الفئة الثانية تصميم بعثات محددة ، كما هو الحال بالنسبة للبعثات الفضائية التابعة لوكالة ناسا. لذا ، إلى الفائزين. هياكل تخزين الطاقة متعددة الوظائف









تكمن مشكلة محطات الطاقة الكهربائية في وزن وحجم البطاريات التي يجب تخزينها داخل الطائرة. ولكن ماذا لو استخدمت المادة نفسها التي صنعت منها سفينة النقل كبطارية؟ إن التقدم في علوم المواد والكيمياء وتكنولوجيا النانو يمكن أن يجعل ذلك ممكنًا.

نظام تشغيل مستقل للطائرات بدون طيار
من غير المعروف كيف سيستجيب المنطق / البرمجيات الداخلية للمركبات الجوية بدون طيار للحالات غير المتوقعة ، مثل التدهور المفاجئ في الطقس أو طائرة أخرى تحلق عن قرب ، الأمر الذي يتطلب تغييرًا فوريًا في المسار والسلوك. مع النهج الحالي ، يجب تضمين هذه المواقف وردود الفعل عليها في البرنامج مسبقًا. لكن السؤال الذي يطرح نفسه: هل من الممكن استخدام أساليب برمجة مبتكرة وأنظمة ذكاء اصطناعي متقدمة لإنشاء الطائرات بدون طيار التي ستتخذ الإجراءات من تلقاء نفسها ، دون تدخل بشري - نفس الإجراءات المنطقية والمتوقعة التي يمكن أن يتخذها الطيار المعتمد؟

تقنيات هيكل المركبة المركبة المتكيفة
في السنوات الأخيرة ، تم إحراز تقدم في إنتاج واستخدام المواد المركبة لتصنيع الطائرات. في الوقت نفسه ، تقدمنا ​​في التكنولوجيا مثل تكييف شكل الأجنحة لظروف الطيران. والسؤال هو ما إذا كان يمكن الجمع بين هاتين التقنيتين ، أي لإنشاء هياكل مركبة قوية وخفيفة الوزن تكون مرنة وتغير شكلها حسب الضرورة.

محطة توليد الطاقة الكهربائية الهجينة ذات الجهد العالي
المشكلة في إدخال محطات الطاقة الكهربائية على الطائرات هي كيفية جعل النظام الكهربائي بأكمله فعالاً وخفيف الوزن قدر الإمكان.

يمكن العثور على حل محتمل عند تكرير محركات التيار المتناوب عالية الجهد ، والتي تستخدم الآن في الأنظمة الأرضية ، لتقليل حجم ووزن المعدات المطلوبة بشكل كبير.

في نفس الوقت ، يجب استكشاف إمكانات تقنيات المواد العازلة ذاتية الشفاء. الفكرة هي أنه عندما يتلف العزل ، فإن نبض التيار عالي الجهد يسبب تفاعلًا كيميائيًا ، مما يؤدي إلى استعادة العزل الأصلي.

تعلم الطيران
من الناحية التاريخية ، يمكن أن يستغرق تصميم سفينة جديدة وبنائها واختبارها واعتمادها سنوات ويكلف الكثير من المال. والسؤال هو مدى تقدمنا ​​في فهم الديناميكا الهوائية وفيزياء الطيران من أجل إنشاء برامج كمبيوتر ومحاكاة رحلات الطيران وتجنب اختبارات الواقع. تعلم الطيران. التوأم الرقمي للطائرة التوأم الرقمي للطائرة تقترح نفس المجموعة من الباحثين استخدام "التوأم الرقمي" للطائرة لمحاكاة شيخوخة السفينة بأكملها ومكوناتها الفردية (مع مراعاة الوقت والعوامل الخارجية) من أجل توقع المشاكل مسبقًا وإزالتها.

---

سيتم اختبار صلاحية المفاهيم الستة خلال العامين المقبلين. بالطبع ، وفقا للنتائج ، قد يتبين أن أيا منهم لم يجتاز الاختبار لسبب ما - السعر أو التكنولوجيا أو قوانين الفيزياء. لكن هذا لا يعني أنه لا يمكن تنفيذ المشاريع في المستقبل. من يدري ، لأنه في المستقبل يمكن تحديث قوانين الفيزياء نتيجة للاكتشافات العلمية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar380931/