Die NASA stellte die Ideen der Flugzeuge der Zukunft vor
In der Wissenschaft gibt es immer Raum für fantastische Ideen. Dies ist bei der NASA bekannt, wo sie einen Wettbewerb mit den unglaublichen Flugzeugen der Zukunft veranstalteten. Sie müssen auf völlig neuen Prinzipien aufbauen und die Luftfahrt radikal verändern können. Eine Expertengruppe sprach 17 Teams an.Im Rahmen des Projekts Convergent Aeronautics Solutions (CAS) wurden sechs Ideen für weitere Studien in vier Kategorien ausgewählt: 1) sichere und wirksame Maßnahmen auf globaler Ebene; 2) hocheffiziente Handelsschiffe; 3) Motoren mit geringen Kohlendioxidemissionen; 4) garantierte Autonomie.Gemäß den Bedingungen muss jedes Team mindestens einen Ingenieur aus den Luftfahrtzentren der NASA in Virginia, Kalifornien oder Ohio haben. Das heißt, absolut wahnhafte Präsentationen könnten es nicht sein. Tatsächlich wurde der Wettbewerb für NASA-Ingenieure abgehalten. Von links nach rechts: 1) sichere und wirksame Maßnahmen auf globaler Ebene; 2) hocheffiziente Handelsschiffe; 3) Motoren mit geringen Kohlendioxidemissionen; 4) garantierte Autonomie
Vier Wettbewerbskategorien sind sehr unterschiedlich und widersprechen sich etwas. Dies sind grundsätzlich unterschiedliche Themen. Zum Beispiel erfordert die erste Kategorie einen systematischeren Ansatz, und die zweite erfordert die Gestaltung spezifischer Missionen, wie dies für NASA-Weltraummissionen der Fall ist. Also zu den Gewinnern. Multifunktionale Energiespeicherstrukturen
Das Problem bei Elektrizitätswerken ist das Gewicht und das Volumen der Batterien, die im Flugzeug aufbewahrt werden müssen. Was aber, wenn das Material selbst, aus dem das Transportschiff besteht, als Batterie verwendet wird? Fortschritte in Materialwissenschaften, Chemie und Nanotechnologie können dies ermöglichen.Autonomes Betriebssystem für UAVsEs ist nicht bekannt, wie die interne Logik / Software unbemannter Luftfahrzeuge auf unvorhergesehene Situationen reagiert, wie z. B. eine plötzliche Verschlechterung des Wetters oder ein anderes Flugzeug, das aus der Nähe fliegt und eine sofortige Änderung des Kurses und des Verhaltens erfordert. Nach dem derzeitigen Ansatz sollten solche Situationen und die Reaktion darauf im Voraus in das Programm aufgenommen werden. Es stellt sich jedoch die Frage: Ist es möglich, mithilfe innovativer Programmiermethoden und fortschrittlicher Systeme der künstlichen Intelligenz ein UAV zu erstellen, das ohne menschliches Eingreifen eigenständig Maßnahmen ergreift - dieselben logischen und vorhersehbaren Maßnahmen, die ein zertifizierter Pilot ergreifen würde?Adaptive Verbund-Aerostruktur-TechnologienIn den letzten Jahren wurden Fortschritte bei der Herstellung und Verwendung von Verbundwerkstoffen für die Herstellung von Flugzeugen erzielt. Gleichzeitig haben wir technologische Fortschritte erzielt, beispielsweise die Anpassung der Flügelform an die Flugbedingungen. Die Frage ist, ob diese beiden Technologien kombiniert werden können, dh um ultrastarke, leichte Verbundstrukturen zu schaffen, die sowohl flexibel sind als auch ihre Form nach Bedarf ändern.Hybrid-Elektrizitätswerk mit HochspannungDas Problem bei der Einführung von Elektrizitätswerken in Verkehrsflugzeugen besteht darin, das gesamte elektrische System so effizient und leicht wie möglich zu gestalten.Eine mögliche Lösung kann bei der Verfeinerung von Hochspannungs-Wechselstrommotoren gefunden werden, die jetzt in bodengestützten Systemen verwendet werden, um die Größe und das Gewicht der erforderlichen Geräte erheblich zu reduzieren.Gleichzeitig sollte das Potenzial selbstheilender Isoliermaterialtechnologien untersucht werden. Die Idee ist, dass bei einer Beschädigung der Isolierung der Hochspannungsstromimpuls eine chemische Reaktion hervorruft, die zur Wiederherstellung der ursprünglichen Isolierung führt.Fliegen lernenIn der Vergangenheit kann die Planung, der Bau, die Prüfung und die Zertifizierung eines neuen Schiffes Jahre dauern und viel Geld kosten. Die Frage ist, wie weit wir beim Verständnis von Aerodynamik und Flugphysik fortgeschritten sind, um Computerprogramme zu erstellen, Testflüge zu simulieren und Realitätstests zu vermeiden. Fliegen lernen. Der digitale Zwilling des Flugzeugs Der digitale Zwilling des Flugzeugs
Dieselbe Forschergruppe schlägt vor, den „digitalen Zwilling“ des Flugzeugs zu verwenden, um die Alterung des gesamten Schiffs und seiner einzelnen Komponenten (unter Berücksichtigung von Zeit und externen Faktoren) zu simulieren, um Probleme im Voraus zu antizipieren und zu beseitigen.
Die Realisierbarkeit der sechs Konzepte wird in den nächsten zwei Jahren getestet. Den Ergebnissen zufolge kann sich natürlich herausstellen, dass keiner von ihnen den Test aus irgendeinem Grund bestanden hat - Preis, Technologie oder die Gesetze der Physik. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Projekte in Zukunft nicht mehr umgesetzt werden können. Wer weiß, denn in Zukunft können aufgrund wissenschaftlicher Entdeckungen sogar die Gesetze der Physik aktualisiert werden.Source: https://habr.com/ru/post/de380931/
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