Содержание
Будущее космонавтики: база из грибов и космические мусорщики
Регулярные полеты людей на Луну, колонизация Марса — приоритетные задачи почти всех космических программ. Несмотря на постоянные переносы, недостаток финансирования и растущее недоверие в обществе, ученые не теряют энтузиазм. А что будет дальше? В спецвыпуске рубрики «Имени языка Эйнштейна» рассказываем, какие технологии помогут человечеству обустроить жизнь в космосе.
Усовершенствованный человек
Без вспомогательных технических средств человек не смог бы осуществить даже путешествие по воде, не говоря уже о морских глубинах или космическом пространстве. Для того, чтобы находиться в дальнем космосе, сейчас человеку необходимо превратить окружающее пространство в пригодную для существования среду, как это, например, сделано на Международной космической станции (МКС). Однако, в будущем более предпочтительной может оказаться, наоборот, адаптация человека к внешним агрессивным факторам: гравитации, магнетизму, радиационному излучению и составу дыхательной среды.
«Для более амбициозных экспедиций человечество будет делать ставку на методы генной инженерии для подстройки организма к враждебным условиям дальнего космоса», — считают в «Роскосмосе». Так, 18 апреля 2021 года исполнительный директор компании по перспективным программам и науке Александр Блошенко сообщил ТАСС о планах по изучению возможности изменения организма человека для полетов в дальний космос.
Но пока такие технологии только в планах, на практике космические организации разрабатывают средства защиты и адаптации — скафандры, материалы обивки кают. Основной сдерживающий фактор при освоении дальнего космоса — радиация. Из-за нее длительность нахождения человека около Луны ограничена месяцем, а экспедиция на Марс станет последней для экипажа. За весь полет до красной планеты доза облучения превысит установленный для астронавтов «карьерный» лимит.
С 2004 года на МКС проводят исследования в рамках проекта «Матрёшка-Р», результаты которых применяют для разработки средств защиты будущих лунных экипажей.
В экспериментах используют специальные манекены — «фантомы», материал которых копирует человеческие ткани. Следующий этап проекта запланирован на октябрь 2021 года. Это будет испытание нового защитного материала из композитных полимеров, разработанного российскими учеными. Эксперимент, возможно, также пройдет во время выхода в открытый космос, где радиационный фон выше, чем на станции.
Робот-космонавт
Но если космос так опасен и неприветлив, почему принципиально лететь именно человеку, если можно отправить роботов, тем более, что сейчас все запуски человека в космос происходят на МКС? По словам Блошенко, весь перечень необходимых операций, в том числе экспериментальные исследования, невозможно проводить с использованием только автоматических систем. Кроме того, экспедиции на станцию это также отработка технологий, обеспечивающих возможность нахождения человека за пределами Земли. Без нее никакие дальнейшие планы экспансии человека в космос невозможны.
Однако, космические агентства все же ведут работы по созданию робототехнических систем.
Инженеры NASA, а также исследовательских центров Японии, Канады и Германии создают и запускают на МКС антропоморфных роботов. В России таким космонавтом в 2019 году стал робот «Федор», а сейчас ему на замену готовят «Теледроида», которого планируют запустить в 2025 году. Тем не менее, в ближайшее время вряд ли удастся автоматизировать весь спектр работ, тем более с учетом непредвиденных ситуаций, поэтому участие человека в полетах так важно.
С помощью роботов изучают экстремальные земные условия для подготовки человека к будущей космической экспансии. Например, в проекте Systematic Underwater Biogeochemical Science and Exploration Analog (SUBSEA) подводных роботов используют для исследования глубоководного вулкана у побережья Гавайев. Ученые считают, что местные условия похожи на ледяные спутники Сатурна и Юпитера — под их замороженной поверхностью могла зародиться и сохраниться жизнь.
Жизнь в космосе
Когда мы представляем расселение людей на другой планете, воображение рисует футуристичные картины технологичных городов из стекла и металла.
Ученые из исследовательского центра NASA в Кремниевой долине видят совсем по-другому. Они предлагают строить базы на Луне и Марсе из грибов.
Суть строительства заключается в отправке на поверхность планеты или спутника «спящего» гриба, который при добавлении воды разовьется в компактную базу в виде трехслойного купола. Его внутренний слой — это мицелий: каркас, который сначала активируют для роста, а затем запекают, превращая в органический «кирпич». Внешний слой будет состоять из льда, возможно, добытого из ресурсов Луны или Марса. Вода защитит астронавтов от радиации и пропитает средний уровень — цианобактерии. Эти одноклеточные в процессе фотосинтеза будут производить кислород для космонавтов и питательные вещества для мицелия. Таким образом, проект мико-архитектура позволит не только избавиться от необходимости перевозить тяжелые строительные материалы, но и обеспечить среду обитания в экстремальных условиях.
Невесомость негативно влияет на репродуктивную систему живых систем, поэтому основная проблемы для будущих космических колоний — выращивание растений, животных, не говоря уже о деторождении.
Сейчас на МКС космонавты культивируют горох, редис, картофель больше в исследовательских целях, чем в качестве продуктов питания или источника кислорода. Также проводят эксперименты по размножению тихоходок, комаров, ракообразных и крыс.
Сейчас на МКС космонавты культивируют горох, редис, картофель больше в исследовательских целях, чем в качестве продуктов питания или источника кислорода. Также проводят эксперименты по размножению тихоходок, комаров, ракообразных и крыс.Аппараты-дворники
За последние десятилетия в околоземном космическом пространстве скопилось огромное количество искусственных объектов, среди которых работающие аппараты и космический мусор: верхние ступени ракет-носителей, разгонные блоки, прекратившие работу спутники. С каждым годом растет не только число новых запусков спутников, но и количество мусора.
Наиболее активно человечество использует низкую околоземную орбиту (200—2000 км над уровнем моря). Первая официальная свалка расположена на высотах 650—1000 км: здесь хранятся старые аппараты, разнокалиберные обломки и военные спутники с ядерными установками. На высоте примерно 36 000 км — вторая орбита захоронения с отслужившими спутниками связи.
При этом мусор находится не только в отведенных местах и столкновение может произойти где угодно, ведь предугадать движение мелких частиц практически невозможно.
За крупными обломками следят космические агентства. Например, существует онлайн-карта Stuff in Space с данными от организаций США. В режиме реального времени она показывает спутники (красные точки), корпусы ракет (синие) и космический мусор (серые) в околоземном пространстве.
В 1978 году научный консультант NASA Дональд Кесслер описал сценарий, при котором совсем скоро концентрация рукотворных объектов на орбите достигнет критического значения. Тогда число аварий начнет неконтролируемо расти: мусор будет врезаться в летательные аппараты, а те взрываться и разлетаться на части, задевая другие объекты. Горы металлолома сделают нижние орбиты непригодными для использования, а вокруг Земли появится мусорный пояс, наподобие колец Сатурна.
Чтобы избежать таких последствий, Европейское космическое агентство (ESA) с партнерами работает над созданием аппаратов, способных захватывать и сводить с орбиты неуправляемые объекты.
В сентябре 2018 года прошел эксперимент со спутником RemoveDebris, разработанным британской компанией SSTL. Запущенный на грузовом корабле на МКС, он вышел за борт вместе с имитатором космического мусора и во время испытаний успешно поймал его в свою сеть.
Еще один проект, спонсируемый ESA — космический аппарат миссии ClearSpace-1. В 2025 году он должен захватить манипуляторами старый адаптер полезной нагрузки, оставшийся на орбите от европейской ракеты «Вега», и опустить его в атмосферу Земли для уничтожения.
Однако все инициативы носят единичный характер — это разработка технологий на будущее за государственный счет, а не коммерческий бизнес. Проще говоря, за уборку космического мусора никто не хочет платить и пока увеличение активности в этом направлении сдерживается элементарным отсутствием спроса. Остается надеяться, что в будущем ситуация изменится — да и согласно теории Кесслера, у нас нет выбора.
Обложка: «На первом лунном космодроме», А.
Соколов и А. Леонов, 1968 год
Иллюстрации: roscosmos.ru, архив NASA, скриншот stuffin.space
есть ли будущее у российской космонавтики?
«Просто это попытка сдержать развитие, вот и все», — так объяснил Владимир Путин введение санкций Евросоюзом и США в отношении космической отрасли России. Его встреча с главой Роскосмоса Дмитрием Рогозиным на космодроме «Восточный» состоялась в день космонавтики, 12 апреля.
В ходе нее президент РФ также сказал, что «жестко изолировать в современном мире вообще невозможно никого, а уж такую огромную страну, как Россия, точно невозможно». И, если на Западе будут «усугублять ситуацию», это ударит по самому Западу. Но не все «космические» эксперты так оптимистичны.
В чем специфика нынешних санкций?
Роскосмосу не привыкать жить под санкциями, отметил журнал «Профиль»: они вводились и постепенно ужесточались после аннексии Крыма . 8 лет — это серьезный и срок, и опыт, но все-таки нынешняя ситуация имеет свою специфику.
«В прошлые годы, несмотря на политические разногласия, Россия оставалась полноправной участницей научных проектов, — поясняет издание. — Теперь сворачиваются и они».
«Подобный симптом посерьезнее санкций, — убежден руководитель Института космической политики Иван Моисеев. — Ведь это не решение на уровне политиков, навязанное астрофизикам. Нет, они сами больше не хотят сотрудничать. Притом с большими жертвами для себя».
Так, Европейское космическое агентство (ЕКА) отказалось от сотрудничества с Роскосмосом по миссии ExoMars по исследованиям на поверхности Марса, старт которой был назначен на 20 сентября. ЕКА, который изначально отвечал только за перелетный модуль и марсоход, заявил, что справится теперь своими силами. Роскосмос, для которого это был первый с 1971-го года шанс попасть на Красную планету, должен был предоставить ракету-носитель и посадочную платформу.
Фото:
futura-sciences.com
Германия, вероятно, скрипя зубами и не совсем понятно, какими соображения руководствуясь, отключила телескоп eROSITA в составе орбитальной обсерватории «Спектр-РГ».
В научном мире этот аппарат с двумя телескопами на борту, немецким eROSITA и российским ART-XC, считается одним из самых успешных проектов космонавтики, пишет «Профиль». Обсерватория, находящаяся на расстоянии 1,5 млн км от Земли, сканирует Вселенную в рентгеновском диапазоне, причем два телескопа дополняли друг друга.
Сама собой здесь напрашивается мысль, а точно ли на ученых не было давления? Тем более что глава NASA Билл Нельсон лично заявил о «неизменных» отношениях с Роскосмосом на МКС. И даже добавил: «И это то, что мы ожидаем».
Как ездят на чужом горбу американцы?
В NASA даже остудили пыл своего бывшего астронавта Скотта Келли, фамильярно написавшего главе Роскосмоса в Twitter: «Димон, без этих флагов и иностранной валюты, которую они приносят, твоя космическая программа выеденного яйца не будет стоить». Он также посоветовал Рогозину искать себе работу в Макдоналдсе, «если Макдоналдс еще существует в России».
После этой перепалки все бывшие астронавты получили письмо от агентства, где оно просило воздержаться от лишних конфликтов с представителями России и подчеркивало: «Нападки на наших российских партнеров вредят текущим миссиям».
Фото:
spacegid.com
Дело в том, что за поддержание постоянной высоты МКС отвечают российские грузовые корабли «Прогресс». Если США научатся решать эту задачу самостоятельно, то мирный тон НАСА и вообще ситуация вокруг МКС может измениться, предупреждает сооснователь компании Orbital Express, популяризатор космонавтики Виталий Егоров.
«Сейчас надо просто принять политическое решение — до какого года мы сотрудничаем по МКС, — сказал в свежем интервью «Российской газете» Рогозин. — Да, американцы хотят, чтобы до 2030-го. Прежде были разговоры до 2028-го. Но, еще раз говорю, надо решить главное — продолжать сотрудничество по МКС или переходить на РОСС». Также он подчеркнул: «Мы не разрушители, и не собираемся размахивать кувалдой в такой «хрустальной комнате», как Международная космическая станция».
Кому навредят контрсанкции России?
Сейчас Россия сотрудничает с ЕС и США только по проекту МКС. В начале марта в ответ на блокирующие меры в отношении России Дмитрий Рогозин объявил, что больше не будет поставлять ракетные двигатели в США и бросил ставшей крылатой фразу: «Пусть летают в космос на своих метлах».
2 апреля глава госкорпорации рассказал о своих планах озвучить руководству РФ предложения по прекращению сотрудничества по МКС с США, Японией, Канадой и Европой в связи с санкционным давлением.
Кроме того, был законсервирован стартовый комплекс для российских ракет-носителей «Союз» на космодроме Куру во Французской Гвиане, где Россия предоставляла транспортные услуги для европейских заказчиков с 2011-го года и где благодаря России было совершено 27 запусков. «Зачем нам партнер, который настолько ненадежен», — указал тогда Рогозин на хрупкость соглашений с ЕКА.
Фото:
SCG
РФ были разорваны и отношения с английским оператором спутникового интернета OneWeb. Его аппараты выводились на орбиту ракетами «Союз-2» с «Байконура», и только на 2022 год было запланировано шесть запусков.
Правда, британская компания почти сразу подписала соглашение с корпорацией SpaceX американского миллиардера Илона Маска. Маск всему Twitter уже сообщил: «SpaceX производит много дешевых ракет и с удовольствием переключит все на себя».
Но от такого заявления засмеялись даже далекие от космоса читатели: «По-моему, это под большим вопросом», — написал Александр Нафф. А Олег Гончар уточнил: «Скорее всего, грузовые корабли Cygnus смогут, вот только когда?».
Что сильнее изменило российский космос — санкции, которые наложили на Россию западные партнеры, или сокрушительные контрсанкции, которыми им ответил Роскосмос? Этот вопрос сейчас регулярно поднимается в научной среде.
Руководитель Института космической политики Моисеев констатирует, что после санкций России приходится искать замену оборудования и тратить время на его испытания. «Это же время и деньги, не предусмотренные ранее. Получается, кроме объективного снижения финансирования, следует ожидать еще и снижения финансирования со стороны Минфина и Минэкономики. Все это заставит резко ужаться в ближайшие десятилетия», — пояснил эксперт.
Что «главное в этой истории»?
За полтора месяца российскую космонавтику вернули на четверть века назад, резюмирует Виталий Егоров: «В 1990-х Россия искала себя на мировом космическом рынке.
Начиналось сотрудничество по МКС, выстраивалась экосистема зарубежных агентств, которая позволит России зарекомендовать себя «космическим извозчиком». Теперь мы вернулись в ту же точку, нужно еще раз начинать с нуля».
Сооснователь компании Orbital Express серьезным риском Роскосмоса сейчас называет также потерю деловой репутации. «Отказ от выполнения контракта серьезно портит мнение о вас потенциальных заказчиков, — пояснил эксперт. — Ведь политический фон меняется, а бизнес есть бизнес. Какие-то заказы со временем бы вернулись», — считает Егоров.
Фото:
ТАСС
Из-за введения контрсанкций Россия сама не избежит ущерба. «Деньги Роскосмосу, скорее всего, придется вернуть, иначе будут арестовывать собственность РФ за рубежом», — предполагает Иван Моисеев.
И все-таки Рогозин говорит о необходимости как можно скорее запустить отечественною космическую станцию — ту самую РОСС. «Главное во всей этой истории — наличие собственного потенциала, — уверен Рогозин.
— Таким потенциалом является создаваемая Российская орбитальная служебная станция. Надо как можно быстрее ее запускать. От бумаг переходить к изготовлению в металле».
Какие объекты и зачем будет запускать РФ?
12 апреля президент РФ также объявил, что Россия возобновит лунную программу: «Продолжим создание транспортного корабля нового поколения и технологий ядерной космической энергетики, где у нас, безусловно, есть задел очень хороший и абсолютно ясные преимущества», — сказал Путин
Фото:
ТАСС
Член Северо-Западной организации российской Федерации космонавтики Александр Хохлов поделился с RTVI своим мнением о том, есть ли в условиях происходящего в Украине у заявленного на высшем уровне проекта перспективы и с какими сложностями он может столкнуться.
«Последняя советская лунная станция «Луна-24» работала на нашем естественном спутнике в 1976 году, — рассказал эксперт. — Несмотря на перерыв в несколько десятилетий, шанс вернуться к межпланетным исследованиям у России есть, но нужно быть готовым к авариям и первым неудачам, ведь российским молодым специалистам нужно получить опыт».
Хохлов отметил, что все аппараты новой серии «Лун» неоднократно переносились «вправо», но в данный момент первая, самая простая «технологическая» станция «Луна-25» уже практически готова.
«Ее основная цель — отработать полет и посадку на Луну, именно на ней специалисты будут учиться. Ее макеты прошли все необходимые испытания, в том числе по подготовке работы на стартовом комплексе космодрома «Восточный»», — добавил эксперт и уточнил, что у него все же нет уверенности, что станция «Луна-25» вновь не будет перенесена.
«В сущности, для России это новое направление, люди, которые делали это в советское время в своем большинстве уже ушли из этого мира, а технологии изменились», — пояснил он.
Также член Федерации космонавтики добавил, что критичным вопросом может быть создание научной аппаратуры для изучения Луны и наземной инфраструктуры для управления межпланетными станциями: «К примеру, санкции теперь касаются телекоммуникационной аппаратуры, которая не производится в России».
Фото:
ТАСС
В свою очередь Моисеев отметил, что в ближайшие десятилетия все работы по космосу будут сосредоточены внутри страны. Начнут ориентироваться не на экспорт двигателей и других товаров, а на внутреннего госзаказчика. Проекты станут иметь прагматичный характер: на орбиту начнут запускать объекты, отвечающие за связь, навигацию и военные вещи.
Тем более что ученые из Самарского университета им. Королева разработали уникальную систему управления положением космических кораблей – этакую «механическую коробку передач для космоса». Она открывает новые возможности для повышения маневренности космических аппаратов и позволит эффективнее расходовать их энергию.
TRT Russian
10 новых тенденций в области аэрокосмических технологий, о которых вам следует знать пространство. С таким количеством аспектов в аэрокосмической отрасли и миллиардами долларов на их поддержку существует множество возможностей для роста и инноваций.
Читайте дальше, чтобы узнать больше о 10 тенденциях аэрокосмических технологий, которые ожидаются в ближайшие годы.
Быстрые ссылки:
- Что такое аэрокосмическая технология?
- Текущие перспективы аэрокосмической отрасли
- 10 тенденций в аэрокосмической технике, на которые стоит обратить внимание
- Будущее аэрокосмической отрасли уже здесь!
Что такое аэрокосмическая технология?
Аэрокосмическая промышленность В совокупности относится к атмосфере и космическому пространству; это разнообразная отрасль с множеством коммерческих, промышленных и военных применений. Аэрокосмическая техника состоит из аэронавтики и космонавтики, а исследования, проектирование, производство, эксплуатация или техническое обслуживание самолетов и космических аппаратов включают работу многочисленных организаций.
Таким образом, аэрокосмические технологии относятся к конструированию, испытаниям и обслуживанию самолетов и космических аппаратов.
Технические специалисты могут заниматься сборкой, обслуживанием, испытаниями, эксплуатацией и ремонтом систем, связанных с надежными и многоразовыми космическими ракетами-носителями и связанным с ними наземным вспомогательным оборудованием.
Текущие перспективы аэрокосмической отрасли
Одной из отраслей, наиболее сильно пострадавших от пандемии, были коммерческие и деловые авиаперелеты; Фактически, 2020 год стал худшим годом в истории для спроса на авиаперевозки. Однако с широкой доступностью вакцины и COVID-19ограничения ослабевают, 60% американцев говорят, что планируют путешествовать больше в 2021 году, чем в 2019 году. Несмотря на этот предполагаемый рост глобальных авиаперевозок, вполне вероятно, что модели поведения потребителей изменятся в свете пандемии; например, в настоящее время повышенное внимание уделяется ближнемагистральным и внутренним рейсам, а не более длительным международным рейсам.
С другой стороны, несмотря на продолжающуюся пандемию, запуски космических аппаратов в первой половине 2020 года в основном были на уровне предыдущих лет; 41 успешный пуск был лишь немного ниже среднего показателя за пять лет, составляющего 43 успешных пуска.
Поскольку финансирование продолжает расти, а затраты снижаться, космическая отрасль, вероятно, столкнется с расширением возможностей, прежде всего в спутниковом широкополосном доступе в Интернет. В 2020 году инвестиции в космос оставались высокими на уровне 25,6 млрд долларов, и динамика инвестиций, вероятно, сохранится и в 2021 году.
В целом аэрокосмическая отрасль медленно, но верно восстанавливается после буквального и метафорического застоя в 2020 году. тренды, которые нужно держать в поле зрения.
1. Самолет с нулевым уровнем выбросов
Компания Airbus недавно представила три концепции первого в мире коммерческого самолета с нулевым уровнем выбросов, которые могут быть введены в эксплуатацию к 2035 году. Каждая из этих концепций представляет собой отдельный подход к достижению полета с нулевым уровнем выбросов за счет изучения различных технологий. путей и аэродинамических конфигураций, чтобы поддержать их стремление стать пионером в обезуглероживании всей авиационной отрасли.
Все концепции, представленные Airbus, основаны на водороде в качестве основного источника энергии — вариант, который, по их мнению, имеет исключительные перспективы в качестве чистого авиационного топлива и, вероятно, станет решением для аэрокосмической и многих других отраслей, чтобы обеспечить климатическую нейтральность. цели.
2. Мониторинг состояния конструкции (SHM)
Мониторинг состояния конструкции включает в себя наблюдение и анализ системы с течением времени с использованием периодической выборки измерений отклика для отслеживания изменений материала и геометрических свойств инженерных конструкций, таких как мосты, самолеты и здания. . Авиационные происшествия, связанные с катастрофическим усталостным разрушением, могут привести к значительным человеческим жертвам, что делает инновации в этой отрасли аэрокосмической промышленности столь важными.
Основой мониторинга состояния конструкций является возможность контролировать конструкции с помощью встроенных или присоединенных датчиков неразрушающего контроля (NDE) и использовать данные для оценки состояния конструкции.
За последние десять лет исследователи добились значительных успехов в разработке датчиков NDE для SHM, а также разработали аппаратное и программное обеспечение, необходимое для анализа и передачи результатов SHM. Датчики NDE SHM, которые достигли некоторой степени зрелости и могут контролировать значительно большие площади конструкций, включают волоконную оптику, активный ультразвук и пассивную акустическую эмиссию.
Кроме того, появление недорогого вычислительного оборудования, такого как графические процессоры (GPU), позволяет все шире использовать передовые физические модели для улучшенного контроля неразрушающего контроля и для передовых методов анализа данных, таких как машинное обучение. Это особенно актуально для НАСА, например, поскольку необходимо разработать новые инструменты для поддержки длительных космических полетов.
3. Усовершенствованные материалы
Инновационные материалы можно использовать в самых разных областях — от более легких и маневренных самолетов и новейших гиперзвуковых систем до средств индивидуальной защиты и везде, где можно снизить риски или повреждения.
Ожидается, что прогресс в разработке передовых материалов будет направлен на интеграцию таких функций, как сбор энергии, маскировка, структурный и персональный мониторинг здоровья. Например, графен — это материал на основе углерода толщиной всего в один атом, который можно использовать для изготовления легких, прочных и пригодных для хранения энергии аккумуляторов. Кроме того, они заряжаются быстрее, чем обычные аккумуляторы.
4. Интеллектуальная автоматизация и блокчейн
Блокчейн, который обычно ассоциируется с криптовалютными системами, использует прозрачность данных для повышения безопасности. Шифрование с открытым ключом для защиты данных на уровне записей и повышения отказоустойчивости сети возможно благодаря отсутствию единой точки отказа. Кроме того, управление правами доступа и полномочиями может быть автоматизировано, что высвобождает ресурсы для решения других мер безопасности или проблем.
Как это работает? Вместо значительных усилий по перемещению компонентов, оборудования и систем по цепочке создания стоимости блокчейн может организовать взаимообмен внутренних и внешних участников цепочки поставок на всем пути до конечного потребителя.
Он также предлагает безопасную, проверяемую, отслеживаемую и совместно используемую запись среди распределенного населения. Консенсус между партнером-производителем и его заказчиком может быть быстро достигнут с помощью общей бухгалтерской книги блокчейна, поскольку это оставляет после себя четкую и неизменную историю конструкции, всех изменений в ней, результатов испытаний, сертификационных записей для источника всех компонентов, и более.
5. Аддитивное производство (3D-печать)
3D-печать, также известная как аддитивное производство, зарекомендовала себя как отличное производственное решение для производства компонентов и деталей, в которых используется значительно меньше материала, чем в других сопоставимых деталях, изготовленных традиционным способом. Поскольку материал можно использовать для создания изделия с помощью аддитивного производства, можно создавать чрезвычайно сложные геометрические формы, обладающие большой прочностью, несмотря на пониженную плотность используемого материала.
Уменьшение веса имеет первостепенное значение для аэрокосмической промышленности из-за повышения производительности в таких областях, как скорость, грузоподъемность, расход топлива, выбросы и многое другое. Это понимание побуждает аэрокосмическую и оборонную промышленность искать применение 3D-печати в своих новейших продуктах, от каркасов сидений до воздуховодов.
6. Сверхзвуковые полеты
Сверхзвуковой полет – это когда самолет движется со скоростью, превышающей скорость звука. Американская авиакомпания United объявила о планах купить 15 новых сверхзвуковых авиалайнеров и «вернуть сверхзвуковые скорости в авиацию» в 2029 году.. Сверхзвуковые полеты звучат знакомо? Такие пассажирские рейсы прекратились в 2003 году, когда Air France и British Airways отказались от Concorde.
Новый самолет Overture будет производиться базирующейся в Денвере компанией Boom, которая еще не провела летных испытаний сверхзвукового реактивного самолета. Сделка United обусловлена тем, что новый самолет соответствует стандартам безопасности и требованиям по шумовому загрязнению.
7. Более устойчивые и динамичные цепочки поставок A&D
Снижение спроса на самолеты и ограничения на передвижение людей и товаров из-за пандемии привели к нарушению многих важнейших цепочек поставок аэрокосмической и оборонной промышленности (A&D). Это отразилось на более мелких поставщиках, особенно на тех, которые тесно связаны с коммерческой авиакосмической промышленностью и вторичным рынком.
В 2021 году внимание отрасли, вероятно, сместится на преобразование цепочек поставок в более устойчивые и динамичные сети, что может быть сделано с использованием таких стратегий, как локализация, вертикальная интеграция и усиление киберзащиты. Для дальнейшего укрепления цепочек поставок OEM-производителям и поставщикам следует использовать цифровые инструменты, включая автоматизацию внутренних процессов и оптимизацию рабочих процессов, внедрение интеллектуальных систем управления и использование аналитики данных. В недавнем опросе, проведенном Deloitte, 72% руководителей отрасли заявили, что инвестируют в экосистемы цепочки поставок, чтобы привлечь внешних партнеров по альянсу.
8. Использование Интернета вещей (IoT) для прогнозирования проблем с техническим обслуживанием
Компании по техническому обслуживанию и ремонту самолетов широко используют технологию Интернета вещей для профилактического обслуживания деталей и оборудования самолетов. Решение для профилактического обслуживания на основе Интернета вещей может помочь предсказать потенциальный ущерб, например, путем сбора данных с ультразвуковых датчиков и датчиков вибрации, прикрепленных к шпинделю станка с ЧПУ. Анализ собранных данных помогает выявить хрупкие шпиндели и инструменты до того, как они сломаются. Технология IoT используется для отправки критических данных от двигателей, закрылков, значений прокачки и шасси техническим специалистам для профилактического обслуживания. Эти данные помогают техническим специалистам составлять графики технического обслуживания, закупать детали и планировать соответствующих рабочих для ремонта оборудования.
9. Искусственный интеллект (ИИ)
Аэрокосмическая промышленность также получает выгоду от искусственного интеллекта и использования машинного или активного обучения в исследованиях и образовании.
Машинное обучение дает возможность по-новому взглянуть на материалы, используя искусственный интеллект для обнаружения новых закономерностей и взаимосвязей в данных. ИИ может справляться с гораздо более сложными проблемами, чем люди, и может запускать тысячи результатов за считанные секунды по сравнению с тем, сколько времени требуется человеческому мозгу для обработки информации.
Например, для создания технологий следующего поколения исследователи из Исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL) используют машинное обучение, искусственный интеллект и автономные системы для экспоненциального увеличения скорости обнаружения материалов и снижения стоимости технологий. .
10. Автономные полетные системы
Внедрение автономных технологий является растущей тенденцией в нескольких отраслях, и аэрокосмическая отрасль не является исключением. Большая часть этого была сосредоточена на увеличении количества автономных полетов, конечной целью которых является запуск полетов без участия человека.
Хотя до этого может пройти еще несколько лет, в ближайшие годы инвестиции и инновации будут последовательно направлены на это. Мы можем увидеть, как в ближайшие годы самолеты будут сокращены до одного пилота, а затем станут автономными. Это уже произошло с дронами, хотя эту технологию, очевидно, необходимо масштабировать, прежде чем она будет готова для пассажирских самолетов и дальних перелетов.
Будущее аэрокосмической отрасли уже здесь!
Инновационные технологии и производственные процессы разрабатываются, казалось бы, на постоянной основе, и малые и средние производители пожинают плоды, поскольку аэрокосмические компании ищут нишевых поставщиков, которые помогут расширить их цепочку поставок. Быть в курсе последних тенденций может помочь вашему производственному бизнесу воспользоваться всеми преимуществами аэрокосмической отрасли.
Сегодняшняя аэрокосмическая промышленность как никогда сложна и уязвима, поэтому консультации экспертов так же важны.
Свяжитесь с CMTC сегодня, чтобы узнать, как мы можем помочь оптимизировать ваши операции с аэрокосмическими технологиями!
Текущее состояние и перспективы на будущее
Аэрокосмическая техника — это отрасль, которая применяет инженерные науки для разработки и изучения самолетов, космических кораблей и связанных с ними технологий. Это одна из самых важных отраслей инженерии, которая помогла человечеству господствовать в небе и космосе.
Задача триумфального полета была изнурительной, и мы не видели успеха в течение длительного периода времени. Все изменилось в 1903 году с появлением братьев Райт.
СВЯЗАННЫЕ С: ЛУЧШИЕ АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ ШКОЛЫ В МИРЕ
От двух пилотируемых самолетов в 1900-х годах мы прошли долгий путь, и в 2019 году у нас есть коммерческие самолеты, которые могут перевозить более 850 пассажиров одновременно!
Но это только небо. Мы также сделали возможными космические полеты и отправили космические корабли, которые могут вращаться вокруг других планет и изучать их в мельчайших деталях.
Астронавты теперь работают в космосе, помогая нам расшифровывать вселенную, в которой мы находимся! Все эти достижения произошли благодаря аэрокосмической технике.
Многие спорят об аэрокосмической и авиационной технике, но редко осознают, что это неправильное сравнение. Аэрокосмическая техника — это всеобъемлющая область техники, связанная с разработкой полетов, которые происходят внутри и за пределами нашей атмосферы.
Вопрос, который следует задать, касается сравнения авиационной техники и астронавтики. Например, у НАСА есть опыт как в авиационной, так и в космонавтической технике; следовательно, это аэрокосмическое агентство.
Авиационная техника относится ко всем инженерным работам, которые выполняются на самолетах, летающих в земной атмосфере. Следовательно, в эту категорию попадают самолеты, вертолеты, дроны и т. д.
Авиационная техника помогает нам создавать более эффективные и эффективные самолеты. Это относится не только к коммерческим самолетам, но и к частным и деловым самолетам, включая дроны.
Инженерное дело касается не только механики или мощности, которую может создать самолет, но также включает в себя выбор материалов, которые используются при создании самолета.
Самые популярные
Недавняя инновация НАСА — отличный пример тестирования технологии под названием Spanwise Adaptive Wing. В технологии используется новый тип сплава, который может гнуться и складываться.
НАСА использовало этот сплав в ветрах самолета. Это выгодно во многих отношениях.
Это может привести к превосходной топливной экономичности для более высоких скоростей полета, что приведет к еще более высоким сверхзвуковым скоростям. Ветры складываются между углами 0 и 70 градусов.
Создание Northrop Grumman B-2 Spirit, одного из самых культовых бомбардировщиков-невидимок, также является примером авиационной инженерии в лучшем виде.
Как вы, возможно, уже заметили, когда мы говорим об авиационной технике, все происходит в контексте самолетов, летающих в земной атмосфере.
Теперь давайте обсудим космонавтику.
Астронавтическая техника, которую часто называют аэрокосмической техникой, представляет собой область техники, связанную с космическими кораблями и космическими технологиями. Термин «космические технологии» также весьма широк, поскольку он относится к разработке спутников, систем сбора энергии, вездеходов и т. д.
Астронавтическая инженерия помогла нам выйти за пределы Земли, исследовать бескрайние просторы космоса. В настоящее время у нас есть более 4800 спутников, вращающихся вокруг Земли. Они состоят из разных спутников, запущенных разными центрами космических исследований по всему миру.
Одним из наших величайших достижений в области инженерных космических сооружений является Международная космическая станция или МКС. Это низкоорбитальный центр космических исследований, созданный на основе соглашения между 5 разными странами.
Несколько лет назад космонавтика в основном велась космическими агентствами, финансируемыми правительствами. Однако эта тенденция изменилась, когда на сцену вышли частные компании, такие как SpaceX и Blue Origin.
Такие технологии, как многоразовые космические корабли, снижают налог на ресурсы, связанный с созданием и использованием космических кораблей. В отличие от аэронавтики, космонавтике приходится иметь дело с совершенно другими вариантами использования. Проблемы возникают в форме создания эффективных двигательных установок, материалов, способных выдерживать большое количество тепла при входе в атмосферу, радиационной защиты, надежной связи и навигации, а также безопасных условий для жизни и работы астронавтов.
Космическая инженерия прошла долгий путь и останется здесь, потому что мы исследовали лишь малую часть космоса.
Выбор между авиационной инженерией и космонавтикой зависит от области ваших интересов. Если вас интересуют летательные аппараты, то вам следует выбрать авиационную технику.
А если вас интересуют космические корабли и космические технологии, то вам идеально подойдет космонавтика.
У аэрокосмической техники не просто светлое будущее, она совершит революцию во многих отношениях. Мы уже начали думать об использовании воздушного пространства в качестве будущих автомагистралей для личного пользования.
Другими словами, летающие машины могут быть не так уж и далеко, как вы думаете.
В таких случаях вы увидите слияние автомобильной и аэрокосмической техники. Япония недавно представила свой летающий автомобиль, заявив, что он будет запущен в массовое производство к 2026 году.
Летающий автомобиль на батарейках компактен и может разгрузить оживленные улицы. Мы можем ожидать, что эта тенденция сохранится и в будущем, поскольку все больше и больше стран обращают внимание на летающие автомобили для решения современных транспортных проблем.
И это только вершина айсберга.
Авиация — это область, в которой в будущем предстоит много изменений. В 2018 году Airbus испытал самолет на солнечных батареях, который находился в полете 28 дней.
Прототип не способен перевозить пассажиров, но это шаг в правильном направлении. По мере подъема отрасли им понадобятся инженеры для решения различных задач, другими словами, больше возможностей для трудоустройства.
СВЯЗАННЫЙ: ЗАРПЛАТА АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ИНЖЕНЕРОВ ПО ВСЕМУ МИРУ
Многоразовые ракеты и космические туры — это, безусловно, вещь. Такие компании, как Virgin Galactic, уже работают над своей миссией по доставке людей в космос для экскурсий и космических полетов.
Человечество всегда восхищалось небом и звездами над ним. Аэрокосмическая техника помогла нам не просто добраться до них, но и пересечь их, сотворив разные уголки мира и даже окружающие нас миры.
Если вы хотите заняться аэрокосмической отраслью, лучшего времени, чем сейчас, не было. Убедитесь, что вы доверяете своей страсти и работаете ради нее, небо не предел!
For You
наука
Coya нашла способ извлекать дисфункциональные Т-клетки у пациентов и возвращать им функциональность.