collapse

Для создания НОВОГО ПОСТА, необходимо выбрать нужный раздел ФОРУМА и создать в нем НОВУЮ ТЕМУ. Если вы новый пользователь, то вам нужно ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ на форуме


Автор Тема: С неба в море и обратно  (Прочитано 72 раз)

Оффлайн Craus

  • Ветеран
  • *****
  • Карма: +8/-0
    • Просмотр профиля
С неба в море и обратно
« : 11.04.2018, 21:19:46 »


Как авиатехнологии применяются в судостроении, и почему это выгодно обеим отраслям

Обмен опытом между судостроением и авиацией в вопросах аэродинамических технологий и дизайна случается все чаще, и от этого выигрывают обе отрасли.

Вспомним гоночный тримаран USA 17, на котором команда Oracle Team USA в 2010 году завоевала 33-й Кубок «Америки». Его жесткий парус-крыло был и остается самым крупным за всю историю парусного спорта. Высота его крыла (67,97 м) более чем в два раза превышает размеры крыла Boeing 747 — их часто сравнивали в то время.



Команды Oracle Team USA и Emirates Team New Zealand идут корпус к корпусу на Бермудах в 2017 году

Семь лет спустя катамараны класса AC, которые боролись за Auld Mug в июне 2017 года,  15-метровую длину корпуса и 23,77-метровый парус-крыло. Это были самые маленькие многокорпусники, когда-либо соревновавшиеся за самый старый в мире спортивный трофей. Но и тут аналогия с самолетами остается уместной.

«Размер паруса-крыла на лодке Oracle был таким же, как у крыла самолета Airbus A320», — говорит Пьер-Мари Белло (Pierre-Marie Belleau), руководитель отдела развития бизнеса Airbus, сотрудничавший с американской командой Oracle при создании катамарана AC50.

Однако размеры — не единственное, что объединяет парус AC50 и крыло самолета. Они имеют очень схожее строение.

«В авиации воздушный поток создает с одной стороны крыла большее давление, чем с другой. Таким образом образуется подъемная сила, — поясняет Белло. — Как и в случае с самолетом, для лодки важна форма паруса-крыла, потому что от нее зависит скорость».

Скорость зависит и от конструкции гидродинамических фойлов, благодаря которым 14,93-метровый катамаран поднимается из воды и летит над ней в четыре раза быстрее ветра.

«На обычной яхте при скорости ниже 20 узлов основная задача — преодолеть сопротивление воды, поэтому аэродинамика не вызывает такого беспокойства, — продолжает он, — но когда вы идете на 40–45 узлах, аэродинамическое сопротивление становится приоритетным фактором».

Поэтому фойлы имеют L-образную форму, которая повторяет шарклеты (sharklets) —  поднятые вверх концы крыльев самолетов Airbus. Это запатентованная разработка компании для снижения расхода топлива и увеличения дальности хода.



Конструкция законцовки крыла от Airbus – шарклет, которая вдохновила инженеров на создание L-образного фойла для Oracle Team USA

Работа над проектом AC50 длилась около трех лет. Порядка 30 авиаинженеров Airbus внесли свой вклад в его создание. Часть из них трудилась на полной ставке.

Сотрудничество между Airbus и Oracle Team USA началось в 2012 году. Тогда на совещании с Фабрисом Брежи (Fabrice Brégier), президентом и генеральным директором Airbus, присутствующие сравнили технические характеристики лодок AC и самолетов Airbus и пришли к выводу, что они имеют много общего.

Если представить, что киль лодки — это хвостовой плавник самолета, то становится понятно, что обе эти конструкции не так уж далеки друг от друга.



«Вы могли заметить, что лодки становятся все более и более похожими на самолеты», — говорит Белло.

Что авиастроение, что судостроение постоянно стремится уменьшить вес своей продукции. Это своеобразный «квест» по разработке более легких и прочных материалов.

Преследуя эту цель, авиационная промышленность продвигала использование углеродного волокна, ныне активно применяемого в стоительстве гоночных яхт. A320 и его родной брат бизнес-джет ACJ320, которые были разработаны в 1980-х и 1990-х годах соответственно, изначально на 100% состояли из алюминия. Сейчас же в них около 60% карбона.

Новейший частный самолет Airbus — полностью кастомный ACJ350 XWB —  возможно, самый современный VIP-самолет в мире, с дальностью полета 10 800 миль или 22 часа. Он на 53% состоит из углеродного волокна. Все идет к тому, что со временем доля карбона в нем достигнет 72%, как в катамаранах AC.



Легкое углеволокно потенциально может вытеснить другие материалы в строительстве яхт и самолетов

Другим ключевым моментом в гонке по снижению веса стала 3D-печать. Она позволила Airbus производить элементы с гораздо более сложной геометрией, обладающие при этом прочностью титана.

«В таких сложных деталях, как фойлы, можно сократить до 40 процентов веса», — отмечает преимущество трехмерной печати Белло.
Гидрофойл действительно непростой элемент — он состоит из 16 000 частей и при весе около 80 кг должен выдерживать 2,4-тонную лодку, когда она поднимается из воды.

3D-печать значительно ускоряет процесс производства детали такой сложности.

Изготовление руля или фойла с помощью традиционных средств производства может занять около месяца, а с трехмерной печатью это займёт всего два дня.



Технология 3D-печати успешно применяется как в яхтенной, так и в авиационной индустрии

Лоран Шатийон (Laurent Chatillon), один из инженеров Airbus, работавших над проектом на Бермудских островах, считает, что с точки зрения инноваций дизайн яхт отстает «примерно на 30–40 лет от авиационной техники, поэтому потенциал для новых технологий и сотрудничества огромен, и это только начало».

Катамараны, которые соревновались за Кубок «Америки» летом прошлого года, использовали для движения силу ветра и лебедки с ручным приводом (или в случае команды Emirates Team New Zealand — с педальным). Приводы создавали давление в 5000 фунтов на квадратный дюйм — достаточное для гидравлического управления парусом-крылом, кливером, фойлами и рулями.

Точно такое же значение фунта на квадратный дюйм используется в ACJ350 XWB, так что фактически тогда произошла передача ноу-хау системы управления полетом Airbus в кокпит класса AC, и это стало абсолютным новшеством для дизайна яхт.



Педальный привод лебедок на борту Emirates Team New Zealand

Или возьмем новое поколение датчиков давления — технологию, аналогичную той, что используется в сенсорных экранах смартфонов, и известную как MEMS (или микроэлектромеханические системы). Эти датчики можно найти на новом A350-1000 и его собрате, частном самолете ACJ350 XWB. Их же унаследовали и лодки AC50.

Расположенные небольшими полосами с одинаковыми интервалами вдоль шкаторины паруса-крыла, они действуют как микроанемометры для измерения скорости ветра и атмосферного давления, непрерывно предоставляя подробные данные о воздушном потоке вокруг крыла.

«Я не удивлюсь, если эта технология станет стандартом для индустрии яхтинга в будущем, — говорит Белло. — Большинство прогнозов погоды абсолютно неточные, а также не учитывают все локальные аспекты, такие, например, как температура моря».

Такие датчики поистине являются еще одной полезной разработкой для моряков и пилотов.



Установка датчиков давления в паруса открывает мир новых возможностей

Преимущества сотрудничества с Airbus для Oracle Team USA очевидны: Кубок «Америки» уже давно славится технологической изощренностью лодок и, как следствие, виртуозными навыками экипажей.

«Существует огромное сходство между пилотированием и парусным спортом. Все дело в аэродинамике. Хорошо устроенная лодка похожа на хорошо отлаженный самолет», — говорит шкипер команды Oracle Team USA Джимми Спитхилл (Jimmy Spithill). У Спитхилла есть лицензия частного пилота, поэтому он знает, о чем говорит.

Выгоды Airbus от сотрудничества с Oracle Team USA не столь очевидны. Работа с Oracle Team USA предоставила Airbus возможность «выйти за пределы». Совместная работа над созданием гоночных яхт позволила Airbus проводить гораздо более смелые эксперименты, чем она могла себе позволить при разработке самолетов, где требования к безопасности и долговечности конструкции строже во много раз.

«То, что я хочу сохранить любой ценой — это дух инноваций, — отвечает Брежи. —  Возможность экспериментировать и развиваться, проверяя на прочность идеи и материалы, а также моделируя ситуации в реальных условиях, дорого стоит. Что-то мы использовали при создании лодки, от чего-то пришлось отказаться. Но неудачи — тоже часть пути».

Поэтому нельзя сказать, что Airbus преувеличивает, позиционируя свои бизнес-джеты как «самое современное семейство корпоративных самолетов».

Источник

 


* Интересно почитать

* Поиск по сайту


* Последние сообщения

topic Offshore crews keeping lookout for toy ship in Atlantic
[Your topic]
bigbird
Сегодня в 15:46:32
topic Игрушечный кораблик из Шотландии почти пересек Атлантику
[Машинный телеграф]
bigbird
Сегодня в 15:28:26
topic Этот остров вы никогда не сможете посетить
[Видео]
bigbird
Сегодня в 15:14:22
topic Рабы на галерах или обученные солдаты?
[История]
Craus
21.04.2018, 20:16:35
topic «Первая регата». Яхт-клуб «Пирогово» открывает сезон
[Регаты и Матч-рейсы]
Craus
21.04.2018, 20:12:56
topic Поддержите парус своим голосом!
[Машинный телеграф]
Craus
20.04.2018, 21:42:10
topic Кубок «Америки»
[Регаты и Матч-рейсы]
Craus
20.04.2018, 21:39:15
topic Джекки-Синичка и алые паруса
[Юмор]
bigbird
20.04.2018, 01:15:58
topic Как русские корсары Бейрут взяли и 8 тонн серебра в придачу
[История]
bigbird
20.04.2018, 00:24:16
topic В логове «волчьих стай»: бункеры для подводных лодок Третьего рейха
[История]
Craus
19.04.2018, 19:06:47
topic Паруса на банкнотах разных стран
[История]
bigbird
19.04.2018, 00:13:29
topic Sunreef выпустит 50-футовый катамаран особой серии Sail Amber
[Техника]
Craus
18.04.2018, 21:05:50

* Двигатель торговли

* Активные авторы

Craus Craus
1402 Сообщений
bigbird bigbird
1201 Сообщений
Grumete Grumete
311 Сообщений
root root
269 Сообщений
Xollms Xollms
60 Сообщений

* Кто онлайн

  • Точка Гостей: 51
  • Точка Скрытых: 0
  • Точка Пользователей: 1
  • Точка Сейчас на форуме:

* Календарь

Апрель 2018
Вс. Пн. Вт. Ср. Чт. Пт. Сб.
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
[22] 23 24 25 26 27 28
29 30

  • - Праздники -
  • holiday Earth Day

* Ваша Реклама

Здесь может быть Ваша реклама!

* Мы на Pinterest

SMF spam blocked by CleanTalk
Защита SMF от спама от CleanTalk
SimplePortal 2.3.6 © 2008-2014, SimplePortal