Эволюция гражданской авиации в последние несколько лет получила серьезный толчок как в технологическом, так и в экономическом плане. Количество людей, путешествующих по воздуху, стремительно растет с каждым годом, а потому конструкторы регулярно публикуют весьма интересные концепты летающего транспорта будущего, от самолетов на автопилоте до персональных авиатакси. В настоящее время большая часть этих проектов все еще проходит стадии исследования, тестирования и разработки стратегии по экономической реализации. Это неудивительно: малейшая ошибка во время проектирования может стать причиной гибели множества людей, а потому излишняя спешка весьма нежелательна. Канал Wendover Productions собрал в одном видео самые интересные и перспективные проекты летательных аппаратов будущего и попытался ответить на вопрос, смогут ли авиакомпании воплотить в жизнь ту или иную задумку в обозримом будущем:

Когда дело доходит до инноваций, основным критерием удачного проекта становится его практичность и эффективность. Идеальный пассажирский самолет современности обладает средними габаритами и при этом способен обслуживать максимальное число пассажиров. Его сфера — это трансатлантические перелеты на короткие и средние дистанции, поскольку с дальними вылетами сейчас прекрасно справляется Boeing 787. Долгое время «универсальным» пассажирским лайнером был двухмоторный малолитражный Boeing 757, пик популярности которого пришелся на период, когда таким самолетам официально разрешили совершать трансатлантические перелеты. Несмотря на то, что он и сейчас весьма неплох в своем деле, конструкция 1983 года имеет ряд недостатков, которых лишены более современные самолеты, в частности наличие составной рамы и особенности конструкции крыла. Производство 757 модели было остановлено в 2004 году.

Электросамолеты как способ сделать перелет дешевле

В результате этого решения у авиакомпаний возникло окно между малым 737-м и слишком большим 787-м, который может нести на борту 230−280 пассажиров и осуществлять перелеты на расстояние до 7400 км. В настоящее время компания работает надо новой моделью — Boeing 797 , конструкция которого будет включать в себя современные двигатели и секционный дизайн корпуса, что позволит ему работать на пределе своей эффективности. После завершения тестовых испытаний именно он может взять на себя роль транспортного средства для всевозрастающего количества пассажиров по всему миру.

В сфере региональных рейсов есть куда более амбициозные проекты, которые со временем могут и вовсе изменить систему ценообразования на авиаперелеты: электросамолеты . На текущий день для их реализации в качестве полноценного трансатлантического транспорта существует множество ограничений, от ограничения по мощности у электродвигателей до низкой емкости аккумуляторов. Но вот для локальных перелетов они подходят как нельзя лучше. Основное препятствие для них — это даже не технические, а экономические ограничения: путешествие на поезде или машине обойдется в разы дешевле (особенно для Европы, где зачастую пригородный поезд за несколько часов может пересечь всю страну от края до края). Для того, чтобы электросамолеты могли составить другим видам транспорта серьезную конкуренцию, авиаконструкторам приходится искать инновационные пути удешевления полета. К примеру, проект Zunum Aero отличается значительным сокращением стоимости и расхода реактивного топлива благодаря гибридной конструкции их самолета. Его испытания должны начаться к 2020 году и, согласно официальному веб-сайту, цена на перелеты не будет превышать $100 по нынешнему курсу. Компания заявляет, что нашла способ сократить расходы на топливо для небольших самолетов на 40−80% - согласитесь, это солидная экономия.

Ближайшее будущее

Конечно, эти самолеты не решат всех проблем. Появление новинок неизбежно спровоцирует и новые трудности, для решения которых будут созданы самолеты уже следующего поколения — и так далее, пока наконец индустрия или не превратится во что-то более совершенное и лишенное недостатков современности, или не уступит первенство новым технологиям (все мы, конечно, ждем не дождемся, когда наконец ученые не изобретут рабочие телепорты). Но факт остается фактом: рано или поздно новые среднемагистральные самолеты и электрические малолитражки поступят в производство, и может быть именно это сделает авиаперелеты дешевле и намного доступнее.

Бюджетные авиаперевозки будут увеличивать свою долю на рынке. По данным ИКАО, в 2016 году на долю бюджетных перевозчиков пришлось примерно 28% общего объема мировых регулярных пассажирских перевозок, тогда как в 2003 году, по оценкам консалтинговой A.T. Kearney, она составляла около 10%.

Лоукост-авиакомпании наиболее популярны в Европе: там на них приходится 32% от всех пассажирских перевозок. Аналогичные показатели в Азиатско-Тихоокеанском регионе составили 31%, в Северной Америке — 25%.

При этом размывается граница между лоукостерами и авиакомпаниями с традиционной экономической моделью. В настоящее время имеет смысл говорить о гибридных авиаперевозчиках, которые предлагают широкую тарифную сетку, включающую и лоукост-тарифы с минимальной нормой провоза багажа, и билеты привычного эконом-класса, предусматривающие бесплатное питание на борту, а также премиальный и бизнес-тарифы.

Так, большинство российских авиакомпаний, в том числе S7, «ЮТэйр», «Уральские авиалинии», запустили тарифы, предполагающие провоз минимальной нормы багажа — 10 кг (в ручной клади или багажном отсеке) вместо ранее привычных 20 кг. Так, по данным российской «Победы», в 2016 году около 12% пассажиров авиакомпании впервые в жизни воспользовались воздушным транспортом. То есть

наличие широкого тарифного ряда с возможностью воспользоваться дешевой авиаперевозкой позволяет привлечь новых потребителей.

Этому также способствует рост благосостояния в таких развивающихся странах, как Китай и Индия. По данным IATA, объем пассажиропотока в этих двух странах подскочил за 2016 год на 23,3 и 11,7% соответственно. К 2035 году мировой пассажиропоток достигнет 7,2 млрд человек (в 2016 году — 3,7 млрд).

Лоукост-авиаперевозка увеличивает долю и на дальнемагистральных маршрутах. Например, Norwegian Air Shuttle увеличила частоту рейсов из Европы в Северную Америку за 2016 год на 44%, посчитали в британской OAG. А азиатский лоукостер AirAsia задумалась о запуске рейсов из Бангкока и Куала-Лумпура в Москву.

По данным IATA, авиаперевозка продолжает дешеветь. По прогнозам Международной ассоциации воздушного транспорта, средняя стоимость авиабилета «туда-обратно» в 2017 году сократится до $351. По сравнению с уровнем 1995 года этот показатель снизился на 63%.

Диджитализация общения с пассажирами

Мировые авиакомпании и аэропорты увеличивают использование цифровых технологий и во внутреннем управлении, и в общении с пассажирами. 6% авиакомпаний уже тестируют, а 17% планируют в течение ближайших пяти лет начать испытания искусственного интеллекта. Среди аэропортов доля чуть выше: 21% аэропортов намерены тестировать приложения с использованием искусственного интеллекта в ближайшие пять лет, говорится в исследовании поставщика IT-решений для авиации SITA.

По оценке SITA, 55% путешественников в мире использовали какие-либо технологии самообслуживания при осуществлении перелета. Интерес к digital-услугам возрастает: около 76% пассажиров хотели бы получать уведомления о начале выдачи багажа на свои мобильные устройства, почти столько же (74%) предпочли бы узнавать об изменениях в расписании рейсов через мобильные приложения.

К 2019 году доля аэропортов в мире, которые будут предоставлять информацию о статусе рейса и процессе выдачи багажа напрямую на мобильные устройства пассажиров, возрастет до 72%.

«Самостоятельная регистрация, сдача багажа, получение электронного посадочного талона, самостоятельное перемещение между различными зонами аэропорта — это облегчит жизнь аэропорту, потому что позволит задействовать меньше персонала, а перемещения пассажиров будет легче отследить», — пояснил главный редактор «Авиа.ру» Роман Гусаров.

С помощью мобильных приложений можно будет не только узнать о номере выхода на посадку или переносе времени вылета, но и перебронировать авиабилет. Сейчас такое решение используется около 21% авиакомпаний мира. Например, голландская KLM (входит в холдинг AIr France-KLM) позволяет перебронировать билеты через WhatsApp, а итальянская Meridiana в случае изменения расписания предлагала пассажирам по SMS или e-mail выбрать новый вариант перелета.

К 2019 году количество авиаперевозчиков, использующих мобильные приложения, SMS-сервисы и чаты для перебронирования, увеличится до 73%.

Тихий аэропорт

Благодаря цифровизации и использованию мобильных устройств для информирования аэропорты смогут отказаться от надоедливых объявлений по громкоговорителю. Концепция «тихого аэропорта» получила распространение прежде всего в Европе.

Идея заключается в том, чтобы сократить шум в здании аэропорта, который у многих пассажиров вызывает лишь раздражение, до минимума, ограничившись объявлениями, касающимися безопасности, и срочными сообщениями.

Среди первопроходцев концепцию «тишины» внедрили аэропорты Хельсинки, Мюнхена, городской аэропорт Лондона, авиахаб в Мумбае.

Тем самым аэропорты стремятся создать спокойную обстановку, в которой пассажиры смогут отдыхать в ресторанах и кафе без надоедливых выкриков громкоговорителей, считает Анжела Гиттенз, гендиректор Международного совета аэропортов (Airports Council International).

Такая политика выгодна тем, что это будет способствовать увеличению неавиационных доходов: по оценке представителя аэропорта в Мюнхене Коринны Борн, благодаря концепции «тихого аэропорта» пассажиры увеличивают время нахождения в терминале, предпочитая приехать заранее.

По пути снижения частоты голосовых оповещений пошли и в московском «Домодедово»: здесь звучат только самые необходимые сообщения. «Объявления в общей зоне носят информационный характер, связанный с правилами провоза предметов в багаже и ручной клади, правилами безопасности, запретом курения: сообщения звучат раз в два часа и формируются системой автоматически», — рассказали в пресс-службе аэропорта.

Шумовое загрязнение имеет экономические последствия: согласно исследованию голландского Национального института здравоохранения и защиты окружающей среды, близость к аэропорту приводила к 50-процентному падению цен на земли под жилищное строительство. В масштабах Нидерландов шумовое загрязнение от аэропортов ежегодно стоило стране около €1 млрд, посчитали составители доклада. Более половины от этой суммы приходилось на аэропорт Амстердама Скипхол.

Снизить шумовое загрязнение в аэропорту помогут и самолеты нового поколения: так, Boeing 787 на 60%, а Airbus A350 на 50% тише во время взлета и посадок, чем схожие модели предыдущего поколения.

Аэропорт как город

Аэропорты станут не только крупными транспортными хабами, но и будут конкурировать с торгово-развлекательными центрами. Те авиахабы, которые имеют масштабный транзитный поток, будут развивать концепцию «аэропорта-города». «Это место, где можно получить полный набор услуг. И парикмахерская, и кинотеатр, и рестораны, и гостиница. Это позволит транзитным пассажирам найти любой вариант времяпрепровождения», — поясняет главный редактор «Авиа.ру» Роман Гусаров.

Например, в международном аэропорту Сингапура Чанги, который занимает 13 кв. км и обслуживает ежегодно более 50 млн человек (в 2016 году — 58,7 млн человек), пассажиры могут скоротать время не только в магазинах и ресторанах, но и поплавать в бассейне, расположенном в отеле для транзитных пассажиров в терминале 1, сходить в кино или посетить цветущий сад в терминале 2.

Аэропорты станут мультимодальными транспортными центрами, в здании которых будут располагаться и железнодорожные, и автобусные станции. При этом частично такое происходит уже сейчас: например, пассажирам «Аэроэкспресса» доступна услуга регистрации и сдачи багажа на рейс перед посадкой в поезд.

Впрочем, такое будущее ждет только крупные международные хабы. Небольшие аэропорты будут внедрять эти инновации лишь частично, по мере необходимости, отказавшись от более дорогих инфраструктурных и капиталоемких решений, подчеркнул Гусаров.

Узкофюзеляжный и дальнемагистральный

Основной спрос авиакомпаний в ближайшие 20 лет придется на узкофюзеляжные лайнеры (90-230 пассажиров). По оценке Airbus, мировая потребность в таких лайнерах составит 24 тыс. самолетов в период с 2016 по 2035 год. По оценке Boeing, спрос на такие воздушные суда достигнет 28 140 единиц.

Аналитики обоих авиаконцернов единогласно заявляют, что узкофюзеляжные самолеты составят более 71% от объема прогнозируемого спроса.

Основными покупателями таких лайнеров выступят авиакомпании-лоукостеры, считают в Boeing.

В Airbus также верят в рост спроса на дальнемагистральные самолеты, поскольку к 2035 году количество пассажиров на таких рейсах удвоится и составит около 2,5 млн человек. Лидером по покупкам новых самолетов в ближайшие 20 лет станет Азиатско-Тихоокеанский регион.

Воздушного транспорта России обусловлено спецификой – большая и низкая плотность наземной транспортной сети. В таких регионах, как Северо-Европейская России, Сибирь и , является основным видом транспорта.

Реализуемые объемы пассажирских перевозок, как это подтверждается и отечественной , в основном, определяются уровнем развития экономики, измеряемым (ВВП) страны. В условиях развития или спада экономики темпы развития пассажирских перевозок, как правило, соответствуют темпам изменения , поэтому объема пассажирских перевозок связано непосредственно с развитием экономики.

Воздушный транспорт страны, который выполняет более трети объема пассажироперевозок, в ближайшие годы требует обновления парка, в с выработкой ресурса и технического устаревания. показывает, что объемы пассажирских авиаперевозок за последние лет увеличились на 75%, достигнув уровня 1993 года. Однако положительная обусловлена за увеличения объема международных авиаперевозок, а вес внутренних (региональных) перевозок неуклонно сокращается. В России, при постоянно растущей потребности в этом виде авиаперевозок, пассажирооборот на внутренних авиалиниях за 15 лет снизился на 25% (к 2006 г.), а в 2007 г. – еще на 6% и составил 43% от общего пассажирооборота гражданской авиации России. Такие результаты не соответствуют практике крупных стран с обширными территориями, где внутренние авиаперевозки составляют основу всего объема пассажирских авиаперевозок. За последние 15 лет количество действующих в РФ региональных аэропортов сократилось более чем в три раза, с 1302 до 351. При этом уровень износа инфраструктуры оставшихся аэропортов достигает 75 ‑ 80% и это приводит к разрушению межрегиональных авиационных связей и к существенной рынка авиационных перевозок. половины самолетов, входящих в государственный гражданских воздушных судов России, находится в состоянии летной годности. Старые отечественные самолеты составляют 75% (2010 единиц) этого исправного парка, а почти 40% этих самолетов, составляют региональные воздушные суда (Ту-134, -24, -40). При этом службы этих судов, со всеми возможными продлениями ресурсов, заканчивается их полным списанием в ближайшие 5 – 7 лет (до 2015 г.). При таком уровне износа основных фондов любая техническая и производственная система теряет устойчивость.

Выходом из создавшейся ситуации является перевод гражданской России на .

Из всего вышеизложенного следует, что исследования, связанная с организацией и развитием авиакомпаний сфере авиаперевозок является актуальной.

Степень изученности проблемы . Исследованию проблем формирования и развития инновационной деятельности предприятий посвящено достаточное количество работ отечественных и зарубежных авторов. В настоящее время авторитетных ученых занимаются проблемами реформирования гражданской авиации: Васильев В.А., И.Ф., Жеребин А.М., Исаев А.С., Киреев А.П., Коблов В.Л., Ковальков Ю.А., Кокошин .А., Котов В.Г., Кузык .Н., Куличков Е.Н., Мазулев В.А., Маевский В.И., Малков С. ., Попов Л.Г., Рогов ., Роговский Е.А., Федосов .А., Хрулев Н.В., Хруцкий В.Е., Чернавский Д.С., Погосян М.А, Новожилов Г.В., а также другие руководители и специалисты авиационно – промышленного комплекса.

Усилиями многих специалистов, в частности, В.М. Аньшиным, А.В. Воронцовским, В.И.Воропаевым, О.Н. Дмитриевым, .Ю. Егоровым, В.В. Ковалевым, Ю.С. Кудиновым, А.Б. Идрисовым, Н.В. Игоршиным, А.В. Поповым, А.Г. Поршневым, А. . Каржаувом, В.К. Сенчаговым, С. . Суровым, .Н. Фоломьевым, В.З. Черняком, А.Д. Шереметом, В.М. Шитенковым, В.И. Цурковым, Ю.В. Якутиным и др., решены вопросы экономической и финансовой оценки инвестиционных проектов, которые традиционно имеют место на этапе инновационного проектирования, связанного с подготовкой технико-экономического обоснования проектов и их реализацией.

В числе наиболее важных результатов, полученных автором и определяющих научную новизну и проведённого исследования, можно выделить следующие:

Выявлены современные особенности развития отечественной гражданской авиации, заключающиеся в усилении роли инновационной составляющей в деятельности авиакомпаний и обоснована необходимость формирования инновационной инфраструктуры в сфере авиаперевозок;

Глава 1. Теоретические и методологические основы инновационной деятельности авиакомпаний России в сфере авиаперевозок

1.1. Комплексная характеристика эволюционного развития гражданской авиации в России и сферы авиаперевозок

1.2. Особенности организации инновационной деятельности авиакомпаний в сфере авиаперевозок

1.3 Принципы развития корпоративной культуры управления инновационной деятельностью авиакомпаний

Список использованной литературы.

Приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Под инновационной деятельностью в сфере авиаперевозок понимается разработка, новаторских идей в сфере организации инфраструктуры авиаперевозок, внедрение новых видов воздушных судов, удовлетворяющих международным требованиям по эксплуатации на внутренних и внешних линиях, реализация проектов по внедрению передовых информационных технологий оказания услуг пассажирам и управления бизнесом с помощью инвестиций, осуществляемых финансовыми и частными компаниями, с учётом взаимодействия с государственными структурами. В настоящее все новаторские идеи, так или иначе, связаны с высокими наукоёмкими технологиями. Лидеры авиаперевозок планируют масштабную реновацию воздушных судов, исходя из экономики своего бизнеса, с учётом того, какие самолёты и нужны отечественным авиакомпаниям. По данным транспортно-клиринговой палаты, за пять месяцев 2007 года объем пассажиров, перевезенных российскими авиакомпаниями, вырос на 16% и достиг 14,15 млн. . Участники рынка прогнозируют к концу года рост рынка на 20%. Растет и интенсивность полетов. За последние полгода увеличилась по сравнению с тем же периодом 2006 года на 13% – до 461 тыс. Самая большая по объему перевезенных пассажиров за пять месяцев 2007 года (более 22%) у «Аэрофлота», следом за ним идут S7 (12,3%), «Трансаэро» (7,2%), ГТК «Россия» (7,1%), «Ютэйр» (7%), «ВИМ- » (5%). Вместе контролируют более 60% российских авиаперевозок, а темпы роста их производственных и финансовых показателей превышают темпы роста всего рынка. , отмечают отраслевые эксперты, из этого не следует, что лидеров неизменно сохранится в ближайшем будущем.

2. Ерзакович, Д. Ю. Теоретические основы формирования обслуживания авиакомпаниями грузопассажирского потока на транспортной пространственно – структуре.[Текст]/Д.Ю. Ерзакович// Естественные и технические науки №6, 2007, – с.29-32. – (0,38 п.л.)

3. Ерзакович, Д. Ю. Формирование инновационной деятельности авиакомпаний в сфере авиаперевозок. [Текст] / Д.Ю. Ерзакович // Вопросы экономических наук №4, 2008, – с. 113-117. – (0,4 п.л.)

4. Ерзакович, Д. Ю. Принципы развития корпоративной культуры управления инновациями в авиакомпаниях [Текст] / Д.Ю. Ерзакович // Сб. науч. трудов «Управление инновациями и инвестиционной деятельностью», 7. – М.: ГАСИС, 2007, – с. 86-95. – (0,6 п.л.).

5. Ерзакович, Д. Ю. Лизинг как инструмент инвестирования инновационной деятельности авиакомпаний в сфере авиаперевозок [Текст]/ Д.Ю. Ерзакович // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Современная Россия: и государство».- М.: ГАСИС, 2006, – . 54-58. – (0,3 п.л.).

6. Ерзакович, Д. Ю. Основы организации инновационной деятельности авиакомпаний в сфере авиаперевозок. [Текст] /Д.Ю. Ерзакович // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития экономических систем: теория и практика», – М.: ИЭ РАН, 2008, – с. 41-47. – (0,35 п.л.).

7. Ерзакович, Д. Ю. Создание интегрированной инновациями в сфере авиаперевозок [Текст] /Д.Ю. Ерзакович // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Современная Россия: и государство».- М.: ГАСИС, 2007, – с. 36-39. – (0,25 п.л.).

Формат бумаги 60х90/16. Усл. печ. л. 1.

Издательство ГАСИС, ул. Трифоновская, 57.

– Вадим Вячеславович, в чем суть реформы в кластерной политике региона?

Как вы знаете, в Ульяновской области уже действуют два высокотехнологичных кластера, авиационный и ядерный. Мы объединяем их в один, инновационный, его ядром станет Технокампус 2.0. В нем будут работать инжиниринговые центры, опытные производства и передовые учебные заведения.

Это придаст новый импульс развитию экономики. Такие комплексные технологические проекты, рассчитанные на долговременный эффект, и есть основа нашего инновационного будущего.

– Как эти изменения скажутся на участниках авиакластера?

Мы рассчитываем на сохранение и рост положительной динамики авиационной промышленности Ульяновской области. В последнее время в регион пришли новые hi-tech компании, интегрированные в кооперационные цепочки авиационной отрасли. Объем отгруженной инновационной продукции вырос в 2,9 раза, а производительность труда - на 65%. Экспорт организаций авиакластера в 2013-2016 годах превысил 21 миллиард рублей.

Инновационный кластер позволяет соединить возможности промышленного производства с новейшими технологиями. К примеру, крупный успех в развитии авиакластера Ульяновской области - создание уникального и принципиально нового для нашей страны завода «Аэрокомпозит». Он уже начал выпуск композитного крыла для самолета нового поколения МС-21, позволяющего улучшить его аэродинамические качества, снизить весовые характеристики и улучшить ресурсные характеристики. Российские разработчики первыми в мире изготовили крыло самолета полностью из композитных материалов. Такого никто в отрасли еще не делал.

Другой значимый участник авиационного кластера - «Промтех-Ульяновск». Предприятие работает над снижением веса кабельных и трубопроводных сетей летательных аппаратов. А это значимый фактор конкурентоспособности продукции.

– Работа ульяновской делегации на «МАКС-2017» стала весьма плодотворной…

Да, на международном авиационно-космическом салоне губернатор Сергей Морозов заключил ряд важных соглашений, которые, несомненно, ускорят развитие регионального авиапрома. В числе ключевых договоренностей - соглашение с корпорацией «Иркут» о намерениях создать в портовой особой экономической зоне центр кастомизации самолетов МС-21 и «Сухой Суперджет-100». Это повлечет за собой открытие новых предприятий и ускорит развитие авиационного кластера в Ульяновской области.

Отмечу также соглашение с Объединенной авиастроительной корпорацией о формировании на базе АО «Авиастар-СП» индустриального парка. Сейчас завод проходит серьезную модернизацию, инвестиции в которую уже превысили 5,5 миллиардов рублей. Высвобождающиеся в процессе оптимизации производственные площади будут использоваться более эффективно: они станут индустриальным парком, который позволит привлечь инвестиции в создание новых высокотехнологичных производств.

Они есть у птиц. У летучих мышей и бабочек. Дедал и Икар надевали их, чтобы спастись от Миноса, короля Крита. Мы говорим о крыльях, либо об аэродинамических поверхностях, которые позволяют воздушному средству подняться. Как правило, крылья имеют форму вытянутой слезы с изогнутой верхней поверхностью и плоской нижней. Воздух, протекающий через крыло, создает зону более высокого давления под крылом, тем самым отрывая самолет от земли.

Интересно, что некоторые книги обращаются к принципу Бернулли, чтобы объяснить работу крыльев. По их логике, воздух движется по верхней поверхности дольше, а значит и быстрее, чтобы прийти к задней кромке в то же время, что и воздух, который движется по нижней части. Разница в скорости создает перепад давлений, который приводит к подъему. Другие книги отвергают этот принцип, обращаясь к проверенному закону Ньютона: крыло толкает воздух вниз, значит воздух толкает крыло вверх.

Полет устройств тяжелее воздуха начался с планеров - легких самолетов, которые могут летать в течение длительного времени без использования двигателя. Планеры были белками-летягами в авиации, однако ее пионеры Уилбур и Орвилл Райт хотели настоящих соколов с мощным и качественным полетом. Чтобы обеспечить тягу, нужна была двигательная система. Братья Райт разработали и построили первые пропеллеры для самолетов, а также четырехцилиндровые двигатели с водяным охлаждением, чтобы их вращать.

Теория и практика создания пропеллеров прошли долгий путь. Пропеллер работает как вращающееся крыло, обеспечивая подъем, но в направлении прямо. Пропеллеры бывают разные: и с двумя лопастями, и с восемью, однако все отвечают одним и тем же задачам. По мере вращения лопастей, пропеллеры толкают воздух назад, и этот воздух, благодаря силам действия и противодействия Ньютона, движет транспорт вперед. Эта сила известна как тяга и работает в противовес сопротивлению воздуха, которое замедляет движение транспортного средства.

Реактивный двигатель

В 1937 году авиация сделала гигантский скачок вперед, когда британский изобретатель и инженер Фрэнк Уиттл испытал первый в мире реактивный двигатель. Он работал совсем не так, как современный. Двигатель Уиттла всасывал воздух направленным вперед компрессором. Воздух проходил в камеру сгорания, где смешивался с топливом и сжигался. Перегретый поток газов выбрасывался из выхлопной трубы, толкая двигатель и самолет вперед.

Ганс Пабст ван Огайн из Германии взял базовую конструкцию Уиттла и положил ее в основу первого реактивного самолета в 1939 году. Два года спустя британское правительство, наконец, оторвало самолет - Gloster E.28/39, или Gloster Meteor - от земли, используя инновационный реактивный двигатель Уиттла. К концу Второй мировой войны самолеты Gloster Meteor, управляемые пилотами королевских воздушных сил, гонялись за немецкими ракетами V-1 и стреляли в них с неба.

Сегодня турбореактивные двигатели зарезервированы в первую очередь для военных самолетов. Пассажирские авиалайнеры используют турбовентиляторные двигатели, которые все так же глотают воздух вперед смотрящими компрессорами. Только вместо сжигания всего поступающего воздуха, в ТРДД - так их называют в литературе - воздух обтекает камеру сгорания и смешивается со струей перегретых газов, выходящих из выхлопной трубы. Как результат, ТРДД более эффективны и производят меньше шума.

Реактивное топливо

Первые поршневые самолеты использовали те же виды топлива, что и автомобили - бензин и дизельное топливо. Однако развитие реактивных двигателей потребовало разнообразия. Хотя несколько дураков выступали за использование арахисового масла или виски, авиационная промышленность быстро привыкла к керосину как лучшему топливу для мощных реактивных струй. Керосин - компонент сырой нефти, получаемый в результате дистилляции или разделения на основные компоненты. Вообще из нефти много чего делают.

Если у вас когда-нибудь была керосиновая лампа или обогреватель, возможно, вы видели это топливо соломенного цвета. Коммерческие самолеты, тем не менее, требуют керосина более высокого класса, чем бабушкина керосинка. Топливо должно гореть чисто, но иметь более высокую температуру вспышки, чем автомобильное топливо, чтобы снизить риск возникновения пожара. Также топливо для реактивных двигателей должно оставаться жидким в холодном воздухе верхних слоев атмосферы. Процесс очистки устраняет всю воду, которая может превратиться в ледяные частицы и заблокировать топливные пути. Точка замерзания самого керосина также тщательно контролируется. Большинство видов реактивного топлива не замерзает при температуре до минус 50 по Цельсию.

Управление полетом

Одно дело - поднять самолет в воздух. Совсем другое дело - эффективно им управлять, чтобы тот не упал обратно на землю. В простом легком самолете пилот передает команды рулевому управлению с помощью механических соединений для контроля поверхностей на крыльях. Эти поверхности, соответственно, элероны, подъемники и руль. Пилот использует элероны, чтобы двигаться из стороны в сторону, подъемники для движения вверх и вниз и руль для поворота влево-вправо. Крен, например, требует одновременной активации элеронов и руля, чтобы самолет припал на одно крыло.

Современные военные и коммерческие авиалайнеры управляются теми же поверхностями и используют те же принципы, но с механическим управлением покончено. Первые самолеты летали на гидравлико-механических системах, но они были уязвимы для повреждений и занимали много места. Сегодня почти все крупные самолеты полагаются на цифровой полет-по-проводам, что позволяет тонко управлять элементами с помощью бортового компьютера. Эта хитроумная технология позволяет управлять коммерческим авиалайнером всего двум пилотам.

Алюминиевые и алюминовые сплавы

В 1902 году братья Райт пролетели на самом хитроумном самолете - одноместный планер был сделан из муслиновой «кожи», натянутой на еловую раму. Со временем дерево и ткань уступили монококу из ламинированного дерева, самолетной конструкции, где все или почти все напряжение приходилось на кожу самолета. Монококовые фюзеляжи позволили создать более мощные и обтекаемые самолеты, что привело к ряду рекордов скорости в начале 1900-х. К сожалению, древесина, используемая в таких самолетах, требовала постоянной поддержки и ухудшалась под воздействием атмосферных явлений.

К 1930 году почти все авиационные конструкторы предпочли цельнометаллическую конструкцию на ламинированном дереве. Сталь была прекрасным кандидатом, но слишком тяжела. Алюминий, с другой стороны, был легким, прочным и легко приспосабливался к любым компонентам. Фюзеляжи из алюминиевых панелей, скрепленных заклепками, стали символом авиации. Но у этого материала были и свои проблемы - в частности, усталость металла. Как результат, производители разработали новые техники для определения проблемных зон в металлических частях самолета. Ремонтные бригады сегодняшнего дня используют ультразвуковое сканирование, чтобы обнаружить трещины и разломы, даже самые небольшие дефекты, которые нельзя разглядеть.

Автопилот

На заре авиации полеты были короткими, и главной заботой пилота было не рухнуть на землю после нескольких волнительных моментов в воздухе. Поскольку технология улучшилась, стали возможны длительные перелеты через континенты и океаны, даже весь мир. Усталость пилота стала серьезной проблемой во время этих эпических путешествий. Как мог одинокий пилот или небольшая команда бодрствовать и бдеть на протяжении часов, особенно во время монотонных круизов на большой высоте?

Так появился . Созданный Лоренсом Берстом Сперри, сыном Элмера А. Сперри, автопилот, или автоматическая система управления полетом, связывала три гироскопа на поверхностях самолета, контролирующих тангаж, крен и отклонения от курса. Устройство делало коррективы в зависимости от угла отклонения от направления полета. Революционное изобретение Сперри сделало возможным стабильный круизный полет, а также самостоятельно могло выполнять взлет и посадку.

Автоматическая система управления полетом современных самолетов мало чем отличается от первых гироскопических автопилотов. Датчики движения - гироскопы и акселерометры - собирают информацию о пространственном положении воздушного судна и его движении, доставляют ее в компьютеры автопилота, а те выдают сигналы для корректировки курса с помощью крыльев и хвоста.

Трубки Пито

Когда пилоты находятся в кабине самолета, им приходится отслеживать большое количество данных. Одной из важнейших вещей является скорость самолета - относительно воздушной массы, в которой он летит. Для конкретных конфигураций полета, будь то посадка или экономный круиз, скорость самолета должна оставаться в определенном диапазоне величин. Если самолет летит слишком медленно, может страдать аэродинамика, то есть силы подъемы будет недостаточно для преодоления силы гравитации. Если самолет летит слишком быстро, могут возникнуть структурные повреждения.

На коммерческих самолетах скорость полета измеряют трубки Пито. Устройство получило свое название от Анри Пито, француза, которому нужно было измерять скорость воды в реках и каналах. Он создал прямую трубку с двумя отверстиями, сзади и сбоку. Пито ориентировал свое устройство так, что переднее отверстие было направлено вверх по течению, позволяя воде протекать через трубку. Измеряя перепад давления в переднем и боковом отверстии, он смог вычислить скорость движущейся воды.

Воздушные инженеры поняли, что смогут сделать то же самое, установив трубки Пито на краю крыла или наверху фюзеляжа. Воздушный поток протекает через трубку и позволяет точно измерить скорость самолета.

Управление воздушным движением

До сих пор мы говорили об авиационных конструкциях, но одним из самых важных нововведений авиации стало управление воздушным движением, система, которая позволяет самолету подняться из одного аэропорта, пролететь сотни или тысячи километров и безопасно приземлиться в пункте назначения. В США, например, более 20 центров управления полетами, которые отвечают за перемещение самолетов по всей стране. Каждый центр отвечает за определенную географическую область, поэтому когда самолет вылетает, его «передают» другому центру.

В управлении воздушным движением ключевую роль играет радиолокационное наблюдение. Основные наземные станции, расположенные в аэропортах и центрах управления, излучают коротковолновые радиоволны, которые попадают в самолет и отражаются обратно. Эти сигналы позволяют авиадиспетчерам контролировать позиции воздушных судов в рамках данного им объема воздушного пространства. В то же время, большинство коммерческих самолетов, несут транспондеры — устройства, которые сообщают тип, высоту, курс и скорость самолета, когда его «допрашивает» радар.

Посадка коммерческого авиалайнера представляет собой один из самых невероятных технологических подвигов. Самолет должен спуститься с 10 000 метров на землю и замедлиться с 1046 до 0 километров в час. Ну и да, ему нужно поставить весь свой вес - около 170 тонн - на несколько колес и стоек, которые должны быть прочными, но полностью убираться. Стоит ли удивляться, что шасси занимают первое место в нашем списке?

Вплоть до конца 1980-х большинство гражданских и военных самолетов использовали три основных посадочных конфигурации: одно колесо на стойке, два колеса бок о бок на стойке или два колеса бок о бок и еще два колеса бок о бок. По мере того, как самолеты становились крупнее и тяжелее, системы посадки становились более сложными, чтобы снизить напряжение колес и сборных стоек, а также уменьшить силу удара о посадочную полосу. Шасси аэробуса A380, например, состоят из четырех ходовых элементов - два с четырьмя колесами и два с шестью колесами каждый. Вне зависимости от конфигурации, сила важнее веса, поэтому вы найдете стальные и титановые, но не алюминиевые компоненты в шасси.

Авиация дошла до того, что самолеты уже хотят оснастить . Что ж, будем надеяться, что через пару лет придется писать уже , бороздящих бескрайние просторы большого театра.