Израел Вигнански опседнут је летом од свог детињства. Пилот аматер, први пут је солоо са 16 година. Сада, са скоро 80 година, још лети и не показује знаке заустављања. Током своје 50-годишње каријере, Вигнански, професор ваздухопловства и машинског инжењерства на Универзитету у Аризони, проучавао је како да се манипулише протоком ваздуха и турбуленцијама како би авиони били ефикаснији.
Следеће године плод његовог рада летеће на Боеинг-овом испитном авиону, 757 ецоДемонстратор-у. Пројекат се фокусира на главни извор неефикасности у лету: реп авиона. Нови реп користи серију од 37 малих зрачних зрака који помажу у управљању при малим брзинама или у случају квара мотора, када је кормило потребно да би се ваздухоплов задржао на путу. Дизајн, тестиран у партнерству с Боеингом, НАСА-ом и Цалтецх-ом, могао би довести до мањих, лакших репова и веће ефикасности горива у наредним деценијама. Тим је од НАСА-е у октобру добио награду за групни успех.
Демонстративни модел који сте креирали показује да су равни репови већи него што требају бити. Зашто је то?
Вертикални реп је врло велик; готово је, у неким случајевима, велико и пола крила. У суштини, ако авион прође кроз цео животни циклус, рецимо, 25 година, и никада не изгуби мотор - то се догађа, јер су мотори данас веома поуздани - он је у суштини носио овај велики вертикални стабилизатор током свог живота без икаквог разлога. Замислите његову тежину, тежину. Доприноси доста за потрошњу горива у авиону. Увек се користи, у одређеној мери, али не у читавом свом потенцијалу. Ако авион не изгуби мотор, реп није критична контролна површина.
Раније ове године, ставили сте реп пуне величине опремљен вашим бришућим млазовима кроз тестове ветрова. Како је прошло?
Првобитно је у овај вертикални реп било уграђено 37 актуелних покретача. Показало се да је чак и један покретач могао побољшати ефикасност репа за готово 10 посто. Површина овог једног покретача, једна осмина квадратног инча, може утицати на проток преко целог крила, који је 370 квадратних стопа. То је био невероватан резултат. Мислим да ће бити тестиран и доказан лет.
Колико само може бити реп авиона?
Резултати показују одмах да бисмо га могли смањити за 30 посто. То је суштинско. Ако уштедите на потрошњи горива од једног процента, размислите шта то значи током живота авиона. Цео експеримент је био да се докаже технологија и да се ногом у врата, тако да индустрија буде свесна да овде постоји потенцијал који никад нису користили. Другим речима, у палети алата налази се алат који може променити начин на који су авиони дизајнирани.
Вигнански је професор ваздухопловства и машинског инжењерства на Универзитету у Аризони. (Љубазно НАСА) Тако да малим трзајем протока ваздуха можете утицати на резултат рецимо управљања или подизања. Чини се као једноставан концепт. Шта то отежава постизање?
Ахилова пета у целом овом проблему била је сложеност актуатора који обезбеђују контролу протока. У почетку смо користили електромагнетске. Људи су користили пиезоелектричне. Или су тешке или су тешке за одржавање. Затим је дошла ова друга идеја употребе малог осцилирајућег млазног покретача, који је уређај којем је потребан компримовани ваздух. Нема покретних делова и у основи се може утиснути у површину крила.
И раније сте тестирали овај концепт на другим типовима авиона?
Да. Започели смо с истраживањем неких релативно основних образаца протока, попут мешања два струјања ваздуха, што је нешто што можете видети у издувним моторима. То је довело до већих и већих примена те идеје. На пример, 2003. године, тестирали смо га заједно са Белл Хелицоптерс и Боеингом, у авиону који је био демонстратор технологије за В-22 Оспреи. Оно што смо предвидјели у лабораторији је функционирало.
Велики је скок с В-22 на путнички авион. Како сте прешли на комерцијални лет?
Мислили смо: 'Шта би била контролна површина која није критична за лет?' Другим речима, ако се нешто догоди с том контролном површином, авион и даље може да лети. Типичан реп комерцијалног авиона је једна таква површина. Рецимо, један мотор у авиону се гаси. У том случају, реп осигурава да ће авион и даље моћи да лети равно, упркос чињеници да потисак више није симетричан.
Да ли се систем ваздушних вентила може користити на местима осим репа?
Ох да. Баш тако. [Ова демонстрација] је била само да убедимо људе да нешто можемо да испробамо. То може учинити много за будући дизајн авиона. Могуће је да крила помиче даље према леђима, а то може повећати брзину без повећања повлачења. Замислите да преко Атлантика пређете авионом који троши исту количину горива, али штедите сат и по лета. Изузев Цонцорд-а, ми смо заглавили истом брзином већ 50 година.
Комерцијалне авиокомпаније су конзервативне, са добрим разлогом. Дакле, стопа којом се нове технологије усвајају је релативно мала.
Веома, веома споро. Ако нисте стручњак, данас гледате авионе и гледате авионе с комерцијалним млазима који су летели крајем педесетих година прошлог века, а тешко би вам било да видите било шта веома другачије. Прошло је више од 100 година од браће Вригхт. У првих 50 година дошло је до огромних промена, од летача Рајта до 707. Од 707 до данас да, дошло је до побољшања у погледу аеродинамике, али није баш очигледно. Данас летимо истом брзином којом смо летели 1960. године. Постоји економичност горива и тако даље, али, у основи, људи кажу: „Па, ваздухопловство је наука о заласку сунца. Више не видимо ништа ново. '
И ево, верујете да имате нешто ново?
Верујем да јесмо.
