Repülő bálnák, elektromos lövedékek - a tömegközlekedés jövője

A közlekedési eszközök fejlődése a XX. század során kapcsolt magasabb sebességre, napjainkban pedig már nem csak a gyorsaságon és a biztonságon van a hangsúly. A környezetbarát technológiák és az emberhez egyre jobban idomuló járművek kora már megkezdődött. Lássuk, milyen módokon közlekedünk majd 10, 20, vagy 50 év múlva.

A szén-dioxid kvótákat árgus szemekkel figyelő zöld szervezetek szemében a repülőgépek jelentik az egyik legkomolyabb szennyező forrást, nem beszélve arról, hogy az egyre zsúfoltabb repterek – lásd a londoni Heathrow kálváriáját, vagy akár a növekedő ferihegyi forgalom miatt aggódó lakók esetét  – egyre nagyobb nyomást gyakorolnak a környezetünkre. Ennek érdekében a világ vezető cégeinek mérnökei olyan fejlesztésekbe kezdtek, amelyek egyrészt csökkentik az üzemanyag-fogyasztást és a zajt, emellett több utas szállítását teszik lehetővé nagyobb sebesség mellett.

A Popular Science májusi számában közölt összeállítás tanúsága szerint a NASA célkitűzései között szerepel egy olyan repülőgép kifejlesztése, amelynek első, 2020-ra tervezett prototípusa 40 százalékkal kevesebb üzemanyagot használ fel, mint egy 777-es Boeing. Ugyanennek a gépnek a továbbfejlesztett változata 2030-ra készülhet el, s a tervek szerint 70 százalékkal kevesebb kerozinra lesz szüksége, mint a Jumbónak. A mindemellett ráadásul csaknem hangtalan gép komoly kihívást jelent a mérnökök számára.

Az úgynevezett N+3-generációs gép kifejlesztésére az űrügynökség tavaly írt ki egy 12,3 millió dolláros pályázatot, melyet a Boeing, a Lockheed Martin és számos kis cég közösen nyert meg. A jelenlegi fejlesztési elképzelések szerint nyugdíjaznák a hagyományos „szivar” formájú repülőgépeket, ehelyett egy háromszögre – illetve a lopakodó bombázókra – emlékeztető forma venné át.

„Ez az egyetlen megoldás, amelynek segítségével elérhetjük az alacsonyabb zajszintet és fogyasztást” – nyilatkozta a tender kapcsán Tony Strazisar, a NASA Fundamental Aeronautics Programjának egyik mérnöke. Az első maketteket már tesztelik a szélcsatornában, s az eredmények azt mutatják, az úgynevezett blended wing kialakítású gépek már 2020 előtt a levegőbe emelkedhetnek.

Hogyan működik?

A gép testével egybeolvasztott szárny (innen a blended wing elnevezés) a háromszög alakú formának köszönhetően csökkenti a felület méretét és 20 százalékkal nagyobb emelő erőt generál. Mivel kisebb a felület, kisebb a súrlódás is, ezáltal pedig hatékonyabbá válik a gép üzemanyag-felhasználása.

Az új típusú gépeket többen repülő bálnához hasonlították. A nagyobb  egybefüggő test kisebb felülete azonban segít a hatékonyabb repülésben. © AP

A hajtóművek a géptest hátulján, a felső oldalon helyezkednek el. Ez szintén csökkenti a súrlódást, emellett hozzájárul a csendesebb üzemmódhoz, mivel maga a gép fogja fel a felszínt érő hanghullámok jelentős részét. A mérnökök számára hatalmas kihívást jelent, hogy a légbeömlőket hogyan alakítsák ki, annak érdekében, hogy maximalizálni tudják a hajtóművekbe jutó levegő mennyiségét.

A géptest kialakítása lehetővé teszi, hogy az utasteret egy moziteremhez hasonlóan építsék fel. Ez hosszabb sorokat eredménye, s míg ezáltal csökken az ablak mellett lévő ülések száma, a berendezés segítségével kompenzálhatóak az utasok.
„A háromszög alakú géptesttel már évek óta kísérleteznek” – tette hozzá Strazisar. „Azonban eddig nem sikerült jelentősebb sikert elérni, mivel a farok hiánya labilissá teszi a gépet. A Boeing megoldása szerint 24 csűrő-, és kormánylapátot helyeznek el a szárnyakon, s egy számítógépes rendszer segítségével biztosítják azok összehangolt működését.

A gép fejlesztéséhez a lehető legtöbb környezetbarát technológiát használják fel. A felmérések szerint a légitársaságok 2023-ig több mint 4000 gépet vonnak ki a forgalomból. Ahelyett, hogy ezek a vasmadarak az úgynevezett repülőtemetőkben végeznék, a Boeing és az Airbus olyan módszereken dolgoznak, amelyek segítségével a most üzemelő gépek nem kevesebb mint 85 százalékát újrahasznosítanák, az abroncsoktól az akkumulátorokon át egészen a hidraulikus alkatrészekben található folyadékig.

Az első modellhez a Montanában székelő Sustainable Oils nevű cég fejleszti az üzemanyagot, amelyet egy repcéből kitenyésztett hibrid (camelina) magjaiból állítanak elő. Az egyéb növényi alapú bio-hajtóanyagokkal szemben ennek óriási előnye, rendkívül igénytelen, s akár az  ugaron hagyott szántóföldön is termeszthető, így nem veszi el a helyet az élelmiszerek alapjául szolgáló növények elől.

A Sustainable Oils hajtóanyagát 2012-re bevezethetik, nyolc évvel ezután, 2020-ban pedig megkezdődhet az algákból készült üzemanyaggal tankolt járatok közlekedése. A Continental már idén januárban végrehajtott egy tesztet, melynek során egy 737-es Boeing emelkedett a levegőbe, s másfél óráig repült félig alga-alapú üzemanyaggal, félig kerozinnal feltöltve. A következő lépés, hogy a mikroorganizmusok segítségével előállított nafta árát gallononként (1 gallon = 3,78 liter) 100 dollárról 2 dollárra mérsékeljék.