Der Luftverkehr ist eine große Sache für den Klimawandel. Dies leistet nicht nur einen großen Beitrag, sondern ist auch ein Bereich, in dem Änderungen zur Verbesserung der Effizienz eine enorme Wirkung haben können. Aus diesem Grund wissen sowohl private Unternehmen als auch Regierungsbehörden, dass dies ein großartiges Ziel ist, um sowohl Geld zu sparen als auch die Umwelt zu schützen. Während die NASA für ihre Raumfahrtprogramme bekannt ist, vergisst man leicht, dass die NASA sowohl für Luft- als auch für Raumfahrt steht. Und mit einer kürzlichen Ankündigung bringt es eine weitere Effizienztechnologie für die Luftfahrt vom Reißbrett in den Himmel.
Am Mittwoch überreichte die NASA The Boeing Company eine Auszeichnung für ihr Projekt „Sustainable Flight Demonstrator“. Dieses Bestreben zielt darauf ab, eine neue Generation umweltfreundlicher Single-Aisle-Flugzeuge zu schaffen. Im Rahmen eines Funded Space Act-Abkommens wird Boeing mit der NASA zusammenarbeiten, um das Demonstratorflugzeug zu bauen und zu testen, bevor es in die Luft geht, um seine Fähigkeit zur Emissionsreduzierung zu bewerten.
Über einen Zeitraum von sieben Jahren wird die NASA eine beträchtliche Summe von 425 Millionen US-Dollar beisteuern. Der für diese Vereinbarung benötigte Restbetrag wird auf rund 725 Millionen US-Dollar geschätzt, die sowohl vom Unternehmen selbst als auch von seinen Partnern aufgebracht werden. Darüber hinaus ist geplant, im Rahmen dieser Vereinbarung mit der NASA technisches Know-how und Einrichtungen einzubringen.
„Seit Anfang an begleitet Sie die NASA beim Fliegen. Die NASA hat es gewagt, weiter, schneller, höher zu gehen. Und damit hat die NASA die Luftfahrt nachhaltiger und zuverlässiger gemacht. Es liegt in unserer DNA“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson. „Unser Ziel ist es, dass die Partnerschaft der NASA mit Boeing zur Herstellung und Erprobung eines maßstabsgetreuen Demonstrators dazu beitragen wird, dass künftige Verkehrsflugzeuge treibstoffeffizienter sind und Vorteile für die Umwelt, die kommerzielle Luftfahrtindustrie und die Passagiere weltweit haben. Wenn wir erfolgreich sind, sehen wir diese Technologien möglicherweise in Flugzeugen, die die Öffentlichkeit in den 2030er Jahren in die Lüfte bringt.“
Single-Aisle-Flugzeuge sind das Rückgrat vieler Flotten von Fluggesellschaften, und weil sie so viel fliegen, sind sie für fast die Hälfte aller Luftverkehrsemissionen verantwortlich. Um sicherzustellen, dass die zukünftigen Generationen von Single-Aisles mit fortschrittlichen Technologien und Designs in den 2030er Jahren in Betrieb genommen werden können, arbeitet die NASA intensiv daran, die Tests bis Ende der 2020er Jahre abzuschließen. Dieses Projekt verspricht einen wertvollen Einblick, der die Entscheidungen der Branche maßgeblich prägen wird.
Durch die Nutzung des Sustainable Flight Demonstrator-Projekts werden die NASA und Boeing ihre Kräfte bündeln, um einen Prototyp eines Transonic Truss-Braced Wing-Flugzeugs zu bauen und seine Leistung zu testen. Dieses Modell verfügt über lange, schlanke Flügel, die durch diagonale Streben gesichert sind – was zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz aufgrund eines verringerten Luftwiderstands führt. Im Vergleich zu herkömmlichen Verkehrsflugzeugen bietet dieses Design bemerkenswerte Vorteile, die den Treibstoffverbrauch drastisch reduzieren und gleichzeitig eine verbesserte Flugeffizienz bieten könnten.
„Die NASA arbeitet auf das ehrgeizige Ziel hin, bahnbrechende Technologien zu entwickeln, um den Energieverbrauch und die Emissionen der Luftfahrt in den kommenden Jahrzehnten zu reduzieren, um das Ziel der Luftfahrtgemeinschaft zu erreichen, bis 2050 Netto-Null-CO2-Emissionen zu erzielen“, sagte Bob Pearce, stellvertretender NASA-Administrator für die Luftfahrt Direktion für Forschungsmissionen. „Der Transonic Truss-Braced Wing ist die Art von transformativem Konzept und Investition, die wir benötigen, um diese Herausforderungen zu meistern, und, was entscheidend ist, die in diesem Projekt demonstrierten Technologien haben einen klaren und gangbaren Weg, um die nächste Generation von Single-Aisle-Flugzeugen zu informieren und davon zu profitieren jeder, der das Lufttransportsystem nutzt.“
Das Ziel der NASA ist es, dass die im Demonstratorflugzeug eingesetzte Technologie in Kombination mit anderen Fortschritten bei Antriebssystemen, Materialien und Systemarchitektur zu einer Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und der Emissionen um bis zu 30 % im Vergleich zu den derzeit effizientesten Single-Aisle-Flugzeugen führen würde. je nach Mission. Durch getrennte Bemühungen hat die NASA mit Boeing und anderen Industriepartnern an fortschrittlichen nachhaltigen Luftfahrtkonzepten gearbeitet, einschließlich des Transonic Truss-Braced Wing-Konzepts.
„Wir fühlen uns geehrt, unsere Partnerschaft mit der NASA fortzusetzen und eine Technologie zu demonstrieren, die die aerodynamische Effizienz erheblich verbessert, was zu wesentlich weniger Treibstoffverbrauch und Emissionen führt“, sagte Todd Citron, Chief Technology Officer von Boeing. „Boeing hat eine mehrgleisige Nachhaltigkeitsstrategie vorangetrieben, darunter Flottenerneuerung, Betriebseffizienz, erneuerbare Energien und fortschrittliche Technologien, um den US Aviation Climate Action Plan zu unterstützen und das Branchenziel von Netto-Null-CO2-Emissionen bis 2050 zu erreichen. Der Sustainable Flight Demonstrator baut darauf auf mehr als ein Jahrzehnt Investitionen der NASA, Boeing und unserer Industriepartner, um diese Ziele zu erreichen.“
Durch die neue Funds Space Act-Vereinbarung profitiert die NASA von Boeings Branchenkenntnissen und -erfahrung, indem es ihnen ermöglicht wird, einen technischen Plan für ihren Vorschlag bereitzustellen. Darüber hinaus gewährt die NASA Zugang zu ihren Luftfahrtressourcen und Kenntnissen im Austausch für Boden- und Flugdaten, die verwendet werden können, um festzustellen, ob das Flugzeugzellendesign sowie die entsprechenden Technologien gültig sind. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die NASA kein Flugzeug oder andere Hardware-bezogene Gegenstände aus dieser Vereinbarung beschafft.
Als wesentlicher Bestandteil der Sustainable Flight National Partnership widmet sich der Sustainable Flight Demonstrator der Weiterentwicklung neuer nachhaltiger Luftfahrttechnologien. Dieses Projekt fällt unter das Integrated Aviation Systems Program der NASA und spielt eine entscheidende Rolle dabei, Amerika dabei zu helfen, bis 2050 Netto-Null-CO2-Emissionen aus Flugreisen zu erreichen – wie im US Aviation Climate Action Plan des Weißen Hauses skizziert und auch auf Ebene der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation befürwortet .
Was ist ein Transonic Truss Braced Wing?
Was aus der Pressemitteilung nicht klar hervorging, war, wie das Ganze funktioniert. An der Oberfläche würden Sie wahrscheinlich denken, dass das Hinzufügen von etwas unter den Flügeln Probleme für den Luftwiderstand verursachen würde. Aber die Verstrebung hilft dem Design, Stärke zu haben, obwohl es sehr lang und mit einem niedrigen Profil ist. Dies ist als „Flügel mit hohem Seitenverhältnis“ bekannt.
Der Vorteil eines Flügels mit hohem Seitenverhältnis besteht darin, dass er das Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand erhöht, sodass diese langen, dünnen Flügel (etwas wie ein Segelflugzeug) eine viel bessere Kraftstoffeffizienz haben. Da sie jedoch so lang und dünn sind, werden sie normalerweise nur in kleinen Flugzeugen verwendet, damit sie den Flügel nicht zu sehr belasten. Durch Hinzufügen von Verstrebungen können diese Flügel das schwerere Gewicht eines größeren Passagierflugzeugs tragen.
In Kombination mit einigen verbesserten Triebwerkstechnologien sollte das endgültige Design einen viel treibstoffeffizienteren Flug ermöglichen. Konstruktionen wie diese könnten sogar dazu beitragen, den Flug effizient genug für eine künftige elektrische Luftfahrt zu machen.
Das ausgewählte Bild wurde von Boeing und der NASA bereitgestellt.
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