Concordens afløser klar år 2015
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Concordens afløser klar år 2015

USA er længst fremme med planerne om et økonomisk rentabelt overlydsfly.
USA's luftfartsindustri satser hårdt på at blive først med næste generation af civile overlydsfly og dermed sikre et forspring i forhold til konkurrenterne i Europa.
Siden 1994 har de amerikanske flyproducenter Boeing og Douglas Products Division - det tidligere McDonnell Douglas - sammen med det nationale rumforskningsinstitut Nasa arbejdet på at udvikle den nødvendige teknologi til flyet.
De samlede omkostninger for projektet, der er døbt High Speed Civil Transport(HSCT), vurderes af uafhængige eksperter til 100-140 mia. kroner, før et komplet fly er klart. Boeing vil ikke officielt sætte pris på det samlede udviklingsprojekt. Men
informationschef hos Boeing, Mary J. Olsen, bekræfter over for Ingeniøren, at de sammen med deres partnere hidtil har brugt godt 7 mia. kroner på forskning. Og ifølge Boeing kan en kommerciel udgave være klar i år 2015.

Udfordringen for Nasa og Boeing består i at udvikle et miljøvenligt og relativt støjsvagt fly med et acceptabelt brændstofforbrug.
I dag er den britisk-fransk udviklede Concorde det eneste overlydsfly, som er i drift på verdensplan, men motoren støjer langt over det tilladte niveau på 103 dB, og flyet bruger fire gange mere brændstof pr. passager end et konventionelt Boeing 747
rutefly.
Concorden kan kun medbringe 100 passagerer, mens det amerikanske fly vil få plads til 250 til 300 personer. Samtidig kalkuleres med et 5-15 pct. lavere brændstofforbrug, hvis flyet skal være økonomisk rentabelt.
Den foreløbige konfigura tion af flyet peger på brug af fire 223 kN (50.000 lbf) jetmotorer til at drive et 91-95 meter langt fly med en vingevidde på 43 meter. Marchhastigheden skal være 2,4 gange lydens hastighed (2550 mk/h) i 20 kilometers højde.
Det er lidt hurtigere end Concorden og mere end dobbelt så hurtigt som et Boeing 747 fly.
I modsætning til europæerne råder USA ikke selv over civile overlydsfly. Derfor har amerikanerne allieret sig med de russiske producenter af verdens første civile overlydsfly, Tupolev 144.
Flyet blev udviklet i tresserne, men taget ud af drift efter få flyvninger på grund af store tekniske vanskeligheder. I 1996 blev en ombygget udgave af Tupolev flyet imidlertid hentet ud af en russisk hangar igen. Siden har flyet været sendt i luften
flere gange spækket med avanceret måleudstyr, der skal forsyne det amerikanske projekt med praktiske flyvedata.
Overlydsflyet handler ikke kun om teknologisk prestige. Der er et milliardmarked på spil, og hvis alle ligningerne går op, vurderer Boeing forsigtigt markedet til en flåde på 550 fly i år 2020-25.

KROPPEN VOKSER 25 CM PÅ EN FLYVNING
Luftmodstanden og de afledte temperaturstigninger er et komplekst problem ved overlydsflyet. Varmeudviklingen be tyder, at Concordens længde øges med 25 cm under en flyvning mellem eksempelvis London og New York.
Hastigheden på cirka 2500 km/h skaber en enorm gnidningsmodstand langs flyets overflader. Dermed varmes blandt andet vingeforkanter og flyspids op til 150 grader C, selvom lufttemperaturen er minus 50-60 grader C i flyvehøjden på 20 kilometer.
Mens Concorden primært er bygget i aluminium-kobberlegeringer, udvikles til det amerikanske overlydsfly nye materialer, som ikke tidligere har været anvendt på civile fly. Blandt andet arbejdes med polymere (plastbaserede) matrixkompositmaterialer,
metalbaserede kompositmaterialer, kulstofmaterialer samt aluminium-titaniumlegeringer.

KONFLIKTFYLDTE MOTORKRAV
General Electric og Pratt & Whitney er i gang med at udvikle motorkonceptet til det amerikanske overlydsfly. Men der er stadig problemer med at optimere driftforholdene for en motor, der både skal kunne fungere optimalt under
og over lydens hastighed.
En sandsynlig løsning er en forbedret udgave af den dobbelte cyklusmotor, hvor forbistrømningsforholdet kan justeres til begge slags driftsbetingelser. Motoren skal forsynes med lyddæmpere, der kan klare støjkravene ved flyvning over land.
De energi- og støjeffektive motorer skal bygges i nye lette og stærke materialer, som tåler højere driftstemperaurer end Con cordens. Blandt andet arbejdes med støbning af tyndvæggede dele i titanium og nikkelbaserede højstyrkelegeringer, de såkaldte
superlegeringer.

HULLER I VINGEN SKAL MINDSKE LUFTMODSTANDEN
En vigtig opgave består i, at forbedre flyets vinge og kropdesign og dermed mindske brændstofforbruget. Det sker ved at optimere forholdet mellem luftmodstand og løftekraft - det såkaldte lift-to-drag (L/D)
forhold. Flyingeniørerne vurderer, at L/D-forholdet kan forbedres med 25-45 pct. ved brug af nye avancerede edb-modeller til beregning af luftstrømning.
Desuden arbejdes med forsøg på at styre luftstrømmen henover vingerne gennem aktiv laminar flowkontrol, som vil give 7-9 pct.
forøgelse af L/D-forholdet.
Metoden går kort fortalt ud på at mindske turbulensen i det såkaldte grænselag lige ved vingens overflade ved at forsyne vingerne med tusindvis af små laserborede huller, som der suges luft igennem. Luftsystemet skal drives af flyets motorer.

BEVÆGELIG NÆSE FJERNES
Nyt navigationsudstyr baseret på syntetiske visionssystemer (SVS), vil gøre det muligt at eliminere den bevægelige næse, som både Concorden og det russiske Tupolev 144-fly er udstyret med. Dermed spares kostbare bevægelige dele
foruden 4500 kg, som vil give plads til 50 ekstra sæder. Den bevægelige næse har været nødvendig for, at piloterne skal kunne se ned, når overlydsflyet letter og lander.
Med avanceret SVS-udstyr kan et nyt overlydsfly lande fuldt automatisk og sikkerhedsmæssigt forsvarligt, selvom piloterne ikke kan se hele landingsbanen foran sig. SVS-udstyret består af infrarøde sensorer, to uafhængige radarsystemer, videokameraer og
en digital database, der skal bruges til at generere en 3-D model af landingsbanen foran flyet. Udstyret skal kobles sammen med et to-vejs differentialt Global Position System (D-GPS).

CONCORDEN FLYVER STADIG
Concorden blev bygget i samarbejde mellem franske Aerospatiale og British Aerospace. I alt blev 20 fly produceret, hvoraf 14 kom i drift hos Air France og British Airways. Det første eksemplar lettede 2. maj 1969 og blev taget
i kommerciel drift i 1976.
På det tidspunkt var flyet med den klassiske deltavinge, og cockpitet, der kan fældes ned ved landing, en teknologisk sejr for Europas flyindustri.
Brændstofsystemet var blandt de revolutionerende detaljer. Brændstoffet kan flyttes frem og tilbage i vingerne og dermed bruges til at justere flyets tyngdepunkt, som forskubbes bagud, når hastigheden øges.
Flyet vejer 186 ton inklusive last og flyver med Mach 2,02 (2146 km/h) i 20 kilometers højde. Det drives af fire Rolls-Royce/Snecma motorer, der hver leverer 170 kN jetkraft (38.000 lbs).
I dag er teknologien i Concordeflyene utidssvarende, og med et forbrug på 22,6 ton brændstof i timen er de for dyre i drift til almindelig kommerciel ruteflyvning. De sidste ventes derfor taget ud af drift omkring år 2005. Indtil da kan rejsen fra
London til New York klares i Concorden på 3 timer og 50 minutter. En returbillet koster 66.695 kroner inklusive lufthavnskat, oplyser British Airways.

HURTIGERE END LYDEN
Mach 1 er fastsat som den hastighed, lyd udbreder sig med gennem luft. Ved havets overflade er den defineret til 1208km/h ved 16 grader C. Lydens udbredelseshastighed falder med højden over havoverfladen. Den afhænger af fysiske
forhold som temperatur, luftfugtighed, dugpunkt og tryk.
Når et fly bevæger sig hurtigere end lyden opbygges et stort tryk foran det, som udløses i en trykbølge, der breder sig efter flyet i kegleform. På jorden høres lyden fra trykbølgen som en konstant høj buldren, det såkaldte lydmursbrag.
Støjen betyder, at Concordeflyet har forbud mod at bevæge sig over beboede områder, undtagen ved landing. Det må kun flyve i fast rutefart mellem New York og henholdsvis Paris og London.
Lydmursbraget kan ikke elimineres, og med en potentiel flåde på 550 overlydsfly om 20-25 år dukker en række nye problemer op. Kritikere mener blandt andet, at langtidspåvirkningen fra lydmursbraget på bygninger, mennesker og dyreliv ikke er klarlagt
tilstrækkeligt.
I dag flyver de fleste militære overlydsfly omkring Mach 2,5, men kun i korte perioder.

SOVJETS FATALE REKORD
Eksperimenterne med civile overlydsfly blev indledt i slutningen af halvtredserne som et intenst kapløb mellem flyproducenter i USA, England, Frankrig og det tidligere Sovjetunionen.
Russerne vandt kapløbet med deres Tupolev 144, der fløj første gang nytårsaftensdag 1968 blot to måneder før den britisk-franske Concorde. Tupolevflyet, der havde en tophastighed på Mach 2,35 (2496 km/h), mindede mistænkeligt meget om Concorden både på
de tekniske specifikationer og på udformningen. Hos det britisk-franske konsortium hersker i dag ingen tvivl om, at det lykkedes Sovjets spioner, at skaffe store mængder viden om Concordeprojektet.
I 1973 stoppede det russiske projekt mindst lige så brat, som det var blevet en triumf få år tidligere. Det gik galt, da den anden prototype af flyet skulle vises frem for Vesten ved et internationalt flyshow i Paris. En stabilisator over cockpittet
brækkede af og punkterede en af flyets brændstoftanke. Flyet styrtede brændende til jorden og 14 mennesker blev dræbt.
Efter ulykken blev de officielle flyvninger indstillet i tre år. Tupo lev 144-flyene blev kun sat ind på 102 kommercielle flyvninger, før de blev taget ud af drift i 1978 på grund af fortsatte tekniske vanskeligheder.

HSCT overlydsfly: Længde 91-95 m.

Vingevidde 43 m.
Boeing 747:
Længde 68,6 m.
Vingevidde 64,4 m.
Concorde:
Længde 62,1 m.
Vingevidde 25,5 m.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først