Verkoitettu siipi voi muuttaa matkustajalentokoneet

Samanlaisilta näyttävät matkustajakoneet terminaalin ikkunoista katsottuna, mutta se ei tarkoita, että ilmailuinsinöörit olisivat lopettaneet siiven uudelleen keksimistä. Boeing ja NASA ovat vieneet yhtä kiinnostavimmista ideoistaan askeleen eteenpäin ja suorittaneet uuden sarjan tuulitunnelikokeita seuraavan sukupolven siipikonseptilla, joka voi lopulta muuttaa sitä, miten matkustajakoneet lentävät ja kuinka paljon polttoainetta ne kuluttavat.

Konseptia kutsutaan verkotetuksi siiveksi. Ensisilmäyksellä se muistuttaa silti perinteistä kaupallista lentokoneen muotoa: pitkä runko, josta siivet ulottuvat molemmin puolin. Tarkemmin katsoen ero kuitenkin käy selväksi. Siivet ovat kapeammat ja niitä tukevat vinoon asennetut tukipalkit, jotka yhdistävät ne koneen runkoon. Nämä lisärakenteet on suunniteltu auttamaan siipeä kantamaan kuormat tehokkaammin ja samalla hyödyntämään aerodynaamisia etuja, joita perinteinen rakenne ei helposti tarjoa.

Se on tärkeää, koska parempi noste ja pienempi ilmanvastus ovat modernin lentokonesuunnittelun pyhä graali. Jos insinöörit pystyvät rakentamaan siiven, joka tuottaa nosteen tehokkaammin, tuleva suihkukone voisi käyttää vähemmän polttoainetta keskeisissä lentovaiheissa. Ala, jota kohdistuu kasvava paine sekä päästöjen vähentämiseen että toimintakustannusten alentamiseen samanaikaisesti, hyötyy jo maltillisistakin parannuksista koko laivueen tasolla. Todellinen harppaus olisi jotain aivan muuta.

Tunnettu suihkukoneen muoto, uudistettuna rohkealla ajatuksella

Viimeisin testikampanja toteutettiin Farnborough'ssa, Englannissa, QinetiQ:n tiloissa, missä Boeing ja NASA käyttivät niin sanottua puolisiivumallia. Yksinkertaisesti sanottuna se tarkoittaa puolta lentokonetta. Se on vakiomenetelmä ilmavirtauksen ja rakenteellisten voimien tutkimiseen kontrolloidussa ympäristössä ilman täysimittaista prototyyppiä.

Malli oli kaukana yksinkertaisesta. Insinöörit varustivat sen järjestelmillä, joiden avulla voitiin jäljitellä suuria nostelaitteita ja liikkuvia ohjauspintoja, mukaan lukien etusiivekkeet ja laskusiivekkeet. Tämän ansiosta tutkijat pystyivät simuloimaan tärkeitä hitaamman nopeuden tilanteita, kuten nousun ja laskun, eivät vain tasaista risteilyä. Nämä vaiheet ovat erityisen tärkeitä, koska ne asettavat hyvin erilaisia vaatimuksia siivelle, ja todellisen suunnittelun on toimittava koko lentotoiminnan laajuudessa, ei vain ihanteellisissa olosuhteissa.

Verkotetun siiven juuret eivät ole pikainen luonnos. Ne ulottuvat Boeingin SUGAR-tutkimusohjelmaan, jonka nimi englanniksi viittaa matalanopeisiin, erittäin ympäristöystävällisiin lentokonetutkimuksiin, pitkäkestoiseen hankkeeseen, jonka tavoitteena on tutkia puhtaampia ja energiatehokkaampia lentokonemalleja vuosille 2030–2035. Toisin sanoen tämä on osa paljon laajempaa yritystä ajatella kaupallisen ilmailun tulevaisuutta uudelleen ilman, että unohdetaan matkustajaliikenteen käytännölliset realiteetit.

Suunnanmuutos on kuitenkin tapahtunut. Boeing ja NASA olivat harkinneet MD 90 -koneen muuntamista tutkimuskoneeksi, jotta konseptia voitaisiin viedä mallien ulkopuolelle ja lentokokeisiin. Suunnitelma jäi tauolle keväällä 2025 sen jälkeen, kun Boeing vetäytyi hankkeesta syistä, joita ei julkistettu. Siitä huolimatta laajempi tutkimusohjelma elää vahvasti, ja nämä tuulitunnelitulokset osoittavat, ettei idea ole unohdettu.

Tällä hetkellä kummatkin ryhmät ovat yhä läpikäymässä aineistoa, joten tarkkoja suorituslukemia ei ole julkaistu. NASA on kuitenkin jo vihjaissut, että konsepti vaikuttaa lupaavalta ja tukee väitettä tulevien koneiden alhaisemmasta polttoaineenkulutuksesta. Se on varovainen tapa sanoa, että varhaiset merkit ovat rohkaisevia, vaikkei kukaan ole valmis lupaamaan vallankumousta huomiseksi.

Ja kuitenkin vallankumous on juuri sana, joka leijuu tämän projektin yllä. NASA on vihjannut, että matkustajakokoisen koneen kohdalla verkotettu siipi merkitsisi valtavaa uudelleenmuotoilua. Se kuulostaa oikealta. Kaupallinen ilmailu etenee yleensä hitaasti hyvästä syystä. Turvallisuus, sertifiointi, lentoasemayhteensopivuus, huolto ja lentoyhtiöiden talous tekevät radikaalista muutoksesta vaikean läpiviedä.

Joten ei, matkustajat eivät todennäköisesti nouse verkotettuihin matkustajakoneisiin lähitulevaisuudessa. Mutta juuri siksi tällaiset testit ovat kiinnostavia. Ne paljastavat, mihin ala laittaa pitkän aikavälin panoksensa. Kestävät lentopolttoaineet saavat suurimman osan julkisuudesta. Sähköiset lentokoneet saavat otsikot. Vety herättää jatkuvia keskusteluja. Hiljaisesti siivisuunnittelu saattaa kuitenkin osoittautua yhdeksi tärkeimmistä taistelualueista pyrkimyksissä tehdä tulevaisuuden matkustajakoneista puhtaampia ja tehokkaampia.

Joskus suurin muutos ilmailussa ei synny koko pohjapiirroksen hävittämisestä. Se syntyy siitä, että pidetään kone tunnistettavana ja muutetaan sitä osaa, joka tekee varsinaisen työn, kun se nousee kiitotieltä.