Letztes Jahr Jacqueline Thomas, Doktorandin in der Abteilung für Luft- und Raumfahrt AeroAstro am MIT, schlug ein Konzept vor, das die Luftfahrt verbessern könnte, ohne ein einziges ändern zu müssen Flugzeug .
Ihre Idee für einen „Ansatz der verzögerten Verzögerung“ wurde entwickelt, um zwei Hauptprobleme der Luftfahrtindustrie anzugehen: Kohlenstoffemissionen und Lärmbelastung.
VERBINDUNG: DIE ZUKUNFT DER LUFTFAHRT: ELEKTRISCHE FLUGZEUGE DEKARBONISIEREN DIE LUFTFAHRTSINDUSTRIE
Bewältigung der Herausforderungen der Luftfahrtindustrie
Als Teil des letzten Jahres ihrer Zeit als Doktorandin am MIT schlug Jacqueline Thomas ihren Entwurf für ein neues Flugverfahren vor, das Piloten bei der Landung befolgen sollten, um die Lärmbelastung zu verbessern. Kohlenstoffemissionen .
Thomas hat Boeing im Rahmen ihres ecoDemonstrator ecoD -Programms ihren Vorschlag unterbreitet. Im Wesentlichen fungiert ecoD als Innovationsbeschleuniger von der Bank bis zum Krankenbett. Es lädt Forscher ein, Ideen zur Verbesserung der Flugsicherheit und -effizienz vorzulegen.
Mit ecoD kann Boeing den Schülern helfen, die Herausforderungen für die Luftfahrtindustrie und die Umwelt zu lösen.
Laut einem Bericht, der im Oktober 2019 von der Environmental Protection Agency veröffentlicht wurde, machen Flugreisen ungefähr 2,5 Prozent der weltweiten Kohlendioxidemissionen aus. Darüber hinaus nimmt sie viel schneller zu als erwartet.Mit zunehmender Anzahl kommerzieller Flüge steigt auch die Anzahl der Lärmbeschwerden von Bürgern, die auf Flugwegen leben.
Ändern der Eingänge, um Lärm und Emissionen zu verringern
„Sobald ein Flugzeug gebaut ist, ist es schwierig, seine Funktion zu ändern. Es erzeugt Geräusche, egal in welchem Zustand es sich befindet“, sagte Thomas. MIT News .
„Ich habe mich entschieden, das Problem wie ein integriertes System anzugehen. Wenn Sie den Eingang ändern können, können Sie den Ausgang ändern. Mit anderen Worten, wenn Sie das Flugzeug selbst die Funktion nicht ändern können, können Sie ändern, wie es istgeflogen die Eingänge. ”
Da die Idee von Thomas es Fluggesellschaften ermöglicht, den Lärm und die Emissionen bestehender Flugzeuge zu verringern, ohne das Flugzeug selbst modifizieren zu müssen, hat dies den zusätzlichen Anreiz, für Fluggesellschaften kostengünstig zu sein.
Mit ihrem Ansatz des integrierten Systems erstellte Thomas ein Rechengerüst, mit dem sie Fluglärm analysieren und messen konnte, ob Änderungen am operativen Flugverfahren den gewünschten Effekt haben würden.
In Thomas 'Analyse waren Messungen der Art und Weise enthalten, in der sich Flugzeugkomponenten bewegen und interagieren, um Lärm zu erzeugen, sowie Flugleistungsdaten, anhand derer sie messen konnte, wie das Flugzeug beim Beschleunigen und Abbremsen Lärm erzeugte.
Ein umfassendes Überfluggeräuschmodell
Mit diesem Rahmen konnte Thomas ein umfassendes Überflug-Lärmmodell erstellen, das dann anhand von Community-Daten analysiert werden konnte, um zu veranschaulichen, wie sich Änderungen an den Eingaben auf die Lärmbelastung in Gemeinden in der Umgebung von Flughäfen auswirken würden.
„Aus diesem Rahmen ergab sich mein Konzept für den Anflug mit verzögerter Verzögerung, ein neues Flugverfahren, bei dem das Flugzeug während des Anflugs so lange wie möglich sauber konfiguriert bleibt, dh die Klappen, Lamellen und das Fahrwerk bleiben so lange aufrechtmöglich “, erklärte Thomas.
„Wenn das Flugzeug eine saubere Konfiguration hat, ist es aerodynamischer, erzeugt weniger Luftwiderstand und ermöglicht es, die Triebwerke für eine längere Flugdauer auf einer niedrigeren Leistungseinstellung zu halten. Infolgedessen verbrennt das Flugzeug weniger Treibstoff und verringert die CO2-Emissionen, und erzeugt weniger Lärm für die Gemeinde vor Ort. ”
Testen des Verfahrens mit echten Flugzeugen
Im Rahmen des ecoD-Programms übergab Thomas ihr Verfahren an Boeing-Ingenieure in Seattle, Washington, die es der Besatzung eines Testfluges in Echtzeit über einen Chat-Feed von Thomas und ihrem Vorgesetzten mitteilten. R. John Hansman, Professor für Luftfahrt und Direktor des MIT International Center for Air Transportation, konnte neben dem Standort des Flugzeugs auf einem Computer sehen.
Unmittelbar nach der Landung kam die Flugbesatzung des Flugzeugs zu einer Nachbesprechung zu Thomas, Hansman und der Gruppe der Boeing-Ingenieure.
„Die Piloten gaben an, dass sie sich mit dem Verfahren sehr wohl gefühlt haben und keine Probleme mit der Flugfähigkeit hatten“, sagte Thomas. „Wenn die Modelle sagen, dass es funktioniert und all diese Vorteile bietet, sagen die Piloten„ Ja, wirkann dies fliegen ', und ein Verkehrsflugzeug fliegt tatsächlich das Verfahren und stimmt mit den Vorhersagen der Modelle überein. Dann zeigt es wirklich, dass wir dies tun können, und wir sollten es tun, weil es eine Win-Win-Situation für alle ist. "
Wenn ihre Doktorarbeit, die auf ihrem Konzept des „verzögerten Verzögerungsansatzes“ basiert, irgendetwas ist, hat Jacqueline Thomas sehr wahrscheinlich eine glänzende Zukunft als Ingenieur auf Lager. Sehr beeindruckend, Thomas hat ihre These erfolgreich verteidigt aus der Ferne über einen Zoom-Aufruf aufgrund von Coronavirus-Einschränkungen - eine Erfahrung, die sie als "bizarr" bezeichnete.
„Mein Ziel für die Zukunft ist es, dies zu einem Standardflugverfahren zu machen“, erklärte der MIT-Student. „[Dies] bedeutet, dass ich weiter daran arbeiten muss, diesen Prozess zu verfeinern, damit wir ihn auf eine sinnvolle Weise skalieren könnenin realen Fluggesellschaften implementieren, die heute operieren. “