Przyszły samolot nadal może wyglądać jak dzisiejszy Airbus, ale po wylądowaniu zrobi coś niezwykłego dla zwykłych maszyn wąskokadłubowych, bo złoży swoje końcówki skrzydeł, bo w przeciwnym razie nie zmieści się w hangarze.
Airbus chce skrzydeł za dużych dla lotnisk
Airbus uruchomił nowy etap programu Wing of Tomorrow. W ciągu trzech lat firma zamierza zaprojektować, zbudować i przetestować w locie pełnowymiarowe przedłużenia skrzydeł na demonstracyjnym A321neo. Każda strona może zyskać około 5 metrów, więc całkowita rozpiętość wzrośnie tym samym z obecnych 35,8 metra do okolic 46 metrów, więc nie jest to subtelna zmiana.
Czytaj też: Połączyli śmigłowiec, samolot i drona w maszynę bojową. Ma latać z Apache i przenosić 76 rakiet
Taki A321neo wypadłby po tej modernizacji poza kategorię ICAO Code C, dla której projektuje się bramki i drogi kołowania obsługujące popularne samoloty wąskokadłubowe. Granica wynosi bowiem mniej niż 36 metrów. Airbus chce więc stworzyć maszynę, która w locie korzysta ze znacznie większych skrzydeł, ale po lądowaniu zachowa typowe wymiary akceptowane przez istniejącą infrastrukturę.
Alternatywy są naturalnie kiepskie. Przebudowa tysięcy lotnisk kosztowałaby fortunę, a ograniczenie nowego samolotu do wybranych portów podważyłoby sens następcy rodziny A320. Składane końcówki są więc próbą obejścia problemu, którego nie da się rozwiązać samą aerodynamiką. Pozostaje więc pytanie – czy w ogóle warto?
Dłuższe skrzydło naprawdę może zmniejszyć spalanie
Długie i wąskie skrzydło o wysokim wydłużeniu generuje mniej oporu indukowanego. W uproszczeniu chodzi między innymi o energię tracącą się na wiry powstające przy końcówkach. Im większa rozpiętość przy podobnej powierzchni płata, tym łatwiej wytworzyć potrzebną siłę nośną bez dodatkowego oporu. Właśnie dlatego szybowce mają ogromne, smukłe skrzydła. Airbus próbuje przenieść podobną logikę do samolotu pasażerskiego, który musi jednocześnie mieścić się przy zwykłej infrastrukturze. Pisałem już wprawdzie dawno temu o ptasich skrzydłach Airbusa, ale Wing of Tomorrow jest kolejnym etapem walki o energię tracącą się dziś przez kompromisowy projekt.
Czytaj też: Czy to pływający samolot? A może latający statek? Futurystyczny jacht pomiędzy światami
Airbus mówi o znaczącym ograniczeniu oporu, spalania i emisji. W opisach programu przewijają się dwucyfrowe wartości poprawy, ale traktowałbym je jako cel, a nie pewny wynik. Demonstrator jeszcze nie poleciał, a bilans musi uwzględnić dodatkową masę zawiasów, blokad, siłowników i wzmocnień. Nowe skrzydło nie rozwiąże też problemów lotnictwa samo, bo nawet pomimo takich zmian nadal potrzebne będą oszczędniejsze silniki, lżejsze materiały i inne paliwa. Podobną walkę o kolejne procenty widać przy silnikach typu open fan, co pokazuje, że przyszły samolot będzie raczej sumą wielu trudnych ulepszeń niż jednym cudownym wynalazkiem.
Zawias w skrzydle to dopiero początek
Składana końcówka nie jest łatwa do stworzenia, bo przecież będzie częścią powierzchni nośnej samolotu pasażerskiego. Musi wytrzymać ogromne obciążenia, drgania, skrajne temperatury, deszcz, lód i tysiące cykli. taki mechanizm nie może się samoczynnie odblokować, a system musi uniemożliwić start z nieprawidłowo rozłożonym skrzydłem. Gdyby tego było mało, tak wydłużone skrzydło zwiększa moment zginający u nasady, a sam mechanizm składania dodaje masę daleko od kadłuba, czyli w wyjątkowo niewygodnym miejscu. Każdy kilogram osłabia z kolei część zysku aerodynamicznego, dla którego ta komplikacja w ogóle powstaje.
Trudno się więc dziwić, że Airbus nie zamierza od razu testować kompletnego mechanizmu. A321neo otrzyma początkowo nieruchome przedłużenia, które będą zachowywać się jak przyszłe skrzydło w pozycji rozłożonej. Firma chce najpierw sprawdzić sterowność, obciążenia i realny zysk podczas lotu, a dopiero później dołożyć kolejną warstwę ryzyka i bardzo dobrze, bo najpierw Airbus musi udowodnić, że oszczędności na paliwie będą większe niż koszt skomplikowanej konstrukcji, serwisu i certyfikacji.
Firma zbudowała już trzy naziemne demonstratory skrzydeł o długości 17 metrów i sprawdziła na nich ponad sto technologii produkcji oraz montażu. Brytyjski Aerospace Technology Institute przeznaczył na program 227 mln funtów, czyli około 1,14 mld zł. To nadal eksperyment, ale już nie byle prosty plan.
Przyszłość może wyglądać zaskakująco zwyczajnie
Najciekawsze jest dla mnie to, że Airbus w ramach tego projektu nie próbuje całkowicie porzucić obecnego układu samolotu. Bierze znanego A321neo i doprowadza jego aerodynamikę do punktu, w którym maszyna przestaje pasować do współczesnych lotnisk. Potem próbuje obejść problem mechanicznie, co nie jest idealne, ale przynajmniej uderza w dzisiejszy problem.
Czytaj też: Samolot jak powietrzny autobus. EL9 ma ominąć lotniska i zabrać 9 pasażerów
Szerszą wizję nowych samolotów, która obejmuje napęd, kompozyty i hybrydowe systemy energetyczne, widać już przy samolotach pasażerskich przyszłości. Wing of Tomorrow pokazuje jednak coś jeszcze. Największą przeszkodą dla nowych maszyn może nie być już fizyka lotu, lecz infrastruktura, która przez dziesięciolecia utrwaliła konkretny rozmiar samolotu pasażerskiego.
Airbus ma ciągle wiele do udowodnienia. Nie znamy ostatecznej rozpiętości, terminu produkcji ani potwierdzonej redukcji spalania. Mimo tego trudno przejść obok projektu obojętnie, bo firma przygotowuje pełnowymiarowe elementy i prawdziwy samolot testowy. Możliwe więc, że przyszłość lotnictwa nie nadejdzie w postaci rewolucyjnej maszyny. Najpierw zobaczymy zwykłego Airbusa z tak długimi skrzydłami, że po wylądowaniu będzie musiał je złożyć, żeby dojechać do terminalu.
Źródła: Airbus
