Doktoritöö pakub lahenduse, mis vähendab lennuki kütusekulu kümnendiku jagu ({{contentCtrl.commentsTotal}})

Foto: Wikimedia Commons

Lennukite kütusekulu on korraga nii rahaliselt kulukas kui ka saastab oluliselt keskkonda. Tallinna Tehnikaülikoolis kaitstud doktoritöö pakub välja erinevaid tehnilisi lahendusi, kuidas vähendada lennukitiiva takistust ja suurendada tõstejõudu, et selle kaudu vähendada oluliselt kütusekulu ning süsihappegaasi saastet.

Moodne ja üks enamlevinud reisilennuk, näiteks Airbus 321 neo, teeb aastas 5000 lennutundi, mille jooksul kulutab keskmiselt 12 900 tonni lennukikütust ning paiskab atmosfääri 40 663 tonni süsihappegaasi (CO2).

Üle kogu maailma on kasutusel 37 400 kommertslennukit, neist suurema osa moodustavad keskmise tegevusraadiusega kahemootorilised reisilennukid, näiteks Boeing 737 ja Airbus 320, mida 2018. aasta lõpu seisuga oli seda tüüpi lennukeid kasutusel ligikaudu 28 550.

Süsihappegaasi atmosfääri paiskamise vähendamiseks otsitakse üle maailma erinevaid viise, lennutranspordi puhul tähendab see õhusõidukite tõhususe tõstmist ehk kütusekulu vähendamist. 

Kui vähendada kütusekulu kasvõi vaid ühe protsendi jagu, väheneks CO2 saaste reisilennuki kohta 406,6 tonni võrra. Rahasse ümber arvestatuna saaks nõnda ainuüksi kommertslendude pealt hoida kokku üle 2,5 miljardi euro aastas. 

Minitagatiib lennu ajaks tiiva sisse

Eesti Lennuakadeemia arendusspetsialist Peep Lauk kaitses hiljuti Tallinna Tehnikaülikoolis doktoritöö, milles pakub välja erinevaid lahendusi, mis võimaldaksid reisilennuki kütusekulu vähendada kuni 10 protsenti. 

Lennukitiiva aerodünaamilisi omadusi muutes saab suurendada lennuki tõstejõudu ja vähendada õhutakistust, mille tõttu kulub ka vähem kütust. Aerodünaamilisteks anaüüsideks ning modelleerimiseks kasutas Lauk erinevaid arvutiprogramme ning simulatsioonitarkvara ja purilennukitele väljatöötatud minitagatiibade ehk miniklappide mõju selgitas ta välja testlendudega.

Miniklappe kasutavad lennukid praegu maandumisel ja õhkutõusul, lennu ajal aga oleks mõistlik need klapid tõmmata tagatiiva sisse, et need ei tekitaks lisatakistust. 

Miniklapp, mis on lennu ajaks tõmmatud tiiva sisse. Autor/allikas: Peep Lauk

Selleks on aga vaja, et miniklappide konstruktsioon oleks vastupidav ja liikuv. Peep Laugu uuringute tarvis valmistati miniklappide väikesed liikuvad metallosad 3D laserprinteri abil roostevabast terasest ja titaansulamitest. 

Uudsed osad on korraga nii kergemad kui ka lihtsamad, mis korraga tähendab nii väiksemat kütusekulu kui ka vähem vajadust neid osi hooldada. 

Katsetused uudsete osadega näitasid nii õhutakistuse vähenemist kui ka tõstejõu suurenemist. 

Sääst miljon eurot lennuki kohta

Peep lauk on oma doktoritöös välja arvutanud, et kui reisilennuki üldlennuaeg aastas on 5000 lennutundi ning tonni lennukikütuse hind on 700 eurot, siis aastas oleks võimalik säästa 972 523 eurot lennuki kohta. Lisaks oleksid väiksemad ka tootmis- ja hoolduskulud. 

"Uute tehnoloogiate laiemal kasutamisel on tulevikus võimalik vähendada saastekoormust ja hoida kokku kümneid miljardeid eurosid aastas. Töö autor usub, et sellega on ta püstitatud ülesanded lahendanud," võtab Peep Lauk oma töö võimaliku mõju kokku. 

Edaspidi jätkab seda uuringusuunda Tehnikaülikooli doktorant ja Eesti Lennuakadeemia  arendusprorektor Karl-Erik Seegel. Edasisteks uuringuteks on vaja ehitada 1:1 mõõtkavas tiiva demonstraator ehk osa tiivast. 

Peep Lauk tutvustab pöördemehhanismi, mis ei liiguta lennuki tagatiibu vaid edasi-tagasi, vaid ka põiki. Autor/allikas: ERR

Peep Laugu doktoritööd "Õhusõidukite tiiva aerodünaamiliste omaduste parandamine uute tehnoloogiliste lahenduste abil" juhendasid Tallinna Tehnikaülikooli teadlased Toivo Tähemaa ja Aleksander Kartušinski. Oponendid olid Eduardas Lasauskas Vilniuse Gediminase Tehnikaülikoolist ning Mart Enneveer Eesti Lennuakadeemiast. 

Täpsustus "Aktuaalse kaamera" loole: Eesti Lennuakadeemia (ELA) esindaja sõnul ei ole nemad sõlminud koostöölepingut lennukitootjaga Airbus. ELA esindaja soovis täpsustada ka seda, et Mart Enneveer on lennuakadeemia mittekoosseisuline õppejõud.

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: