Fem förslag på framtidens tekniker för passagerarplan

Överljudsplan, formationsflygning och tankning i luften är några av de idéer som kan etablera nya normer inom civil luftfart, visar en ny rapport.

22 november 2011 av Ker Than, National Geographic News

2. Delarna smälter samman

Ett Boeing X-48B-plan på experimentstadiet har en särpräglad design, som får planets kropp och vingar att smälta samman naturligt. X-48B:s ”vinge-kroppfusion” kan under kommande årtionden komma att bli ett utbrett koncept för civila passagerarflygplan eftersom det sparar bränsle, visar en ny rapport från Storbritanniens Institution of Mechanical Engineers (IMechE). Rapporten, som har titeln ”Aero 2075: Flyger vi en ljus framtid till mötes?”, analyserar olika nyskapande koncept, som möjligen kan sätta nya normer inom civil luftfart. Med den nya vinge-kroppdesignen smälter skrov, vingar och motorer samman till en enda yta, och det ”betyder att man har bara en yta i luften, vilket ger större aerodynamisk effektivitet”, förklarar Philippa Oldham, som leder transportsektionen hos IMechE och är huvudförfattare till den nya rapporten. ”Den nuvarande designen med en cigarrformad kropp och separata vingar har en större yta, vilket ger ökat vindmotstånd, och därmed är planet mindre effektivt aerodynamiskt sett.” Foto: Robert Ferguson, Boeing/NASA.

3. Lär av naturen

Fyra affärsplan flyger i tät formation över New Jersey i USA på detta odaterade foto. I framtiden kan flygplan på långa flygningar spara upp till tolv procent bränsle genom att flyga i V-formade formationer, framgår det av rapporten från IMechE. Gäss och andra fåglar utnyttjar samma strategi för att spara energi under långa flygningar. När luften träffar en fågel i flykt, strömmar den längs vingarna och skapar luftvirvlar, som ger vindmotstånd för en ensam fågel. När fåglarna flyger i formation, kan bakomvarande fåglar däremot ”rida” på de luftvirvlar som skapas av de framförvarande, och det reducerar det totala vindmotståndet för hela formationen. Ingenjörer har länge velat testa formationsflygning med flygplan, men problemet har varit att mäta de vågräta avstånden mellan planen så exakt att det är säkert för dem att flyga så nära varandra. ”Jag tycker att vi har väldigt bra instrument för att visa lodräta avstånd mellan plan som flyger över varandra, eller mellan flygplan och marken”, säger David Gillen, som är expert på transportpolitik vid University of British Columbia (UBC) i Kanada. ”Vi gör stora framsteg med vågräta avstånd, men det råder fortfarande viss osäkerhet”. Philippa Oldham från IMechE anser att den teknik som kommer att göra formationsflygning möjlig nästan är klar: ”Tack vara de tekniska framstegen inom flygplanselektronik kan flygplan nu nästan haka fast på planet framför dem med hjälp av avståndskänsliga infrarödkameror”, säger hon. Långdistansflygningar kommer att gynnas mest av formationsflygning, påpekar hon. ”Om det till exempel är flera avgångar från London, skulle de alla kunna mötas och bilda formation över Atlanten, och när de flyger över havet gynnas alla av bränslebesparingarna”, säger Philippa Oldham. Foto: Paul Bowen, Science Faction/Getty Images.

4. Tankning i luften

Ett B-2 Spirit stealth-bombplan från det amerikanska flygvapnet tankas i luften över Australien i juli 2006 av ett KC-10 Extender. Tankning i luften är vanligt i militära sammanhang, men det har ännu inte spridit sig till den civila luftfarten, bland annat på grund av den enorma infrastruktur som skulle krävas för att underhålla det. ”Det skulle behövas ett globalt nätverk av tankplan”, som kan fungera som tankstationer för flygplan på interkontinentala flygningar, säger Philippa Oldham. Ett av argumenten för att låta civila plan tanka i luften är att det skulle göra planen mer energieffektiva, eftersom de inte behöver lyfta med fulla tankar. David Gillen från UBC är dock skeptisk till detta argument. ”Jag anser att man inte nödvändigtvis sparar pengar, för bränslet måste upp i luften på något sätt”, säger han. ”Antingen betalar man för det på det plan man flyger med, eller så betalar man för det på tankningsplanet. Så jag tror att nettovinsten är noll, om inte negativ.” Foto: Shane A. Cuomo, DOD/AP.

5. Fem gånger ljudets hastighet

Motorn från en SJX61-2 scramjet testas i en vindtunnel, som simulerar flygvillkoren vid Mach 5 eller fem gånger ljudets hastighet. Platsen är NASA:s forskningscenter i Langley i Virginia i USA år 2008. Scramjetmotorer har inga rörliga delar och suger i stället in det syre de behöver för att förbränna bränsle direkt från luften. För att kunna göra luften tillräckligt komprimerad och varm för att få tändningen att ske fungerar scramjets bara vid mycket höga hastigheter, Mach 5 eller mer. På grund av de stora tekniska utmaningarna, som ännu inte är lösta, säger David Gillen från UBC att han inte inom överskådlig tid förväntar sig att få se flygplan med scramjetmotorer i den civila lufttrafiken. ”Vi ser inte ens sådant i militära sammanhang ännu, i varje fall inte officiellt”, säger han. Foto: NASA.

Läs också

Kanske är du intresserad av...