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25 luglio 2012 3 25 /07 /luglio /2012 19:47

Conosciuta come la prossima generazione del sistema di trasporto aereo, o NextGen, si tratta di un sitema multi-miliardo di dollari che si preoccupa dello sforzo di modernizzazione tecnologia che renderà il trasporto aereo più sicuro, più flessibile e più efficiente.

NextGen immetterà nei sistemi di volo, nuove tecnologie e modi di fare in modo che si aiuterà a mantenere il trasporto aereo statunitense  per buon funzionamento.

Poiché il sistema va meglio, la sua capacità crescerà e la domanda dei diversi tipi di trasporto aereo - anche velivoli senza pilota - aumenterà. NASA è una delle numerose agenzie governative statunitensi che svolgono un ruolo fondamentale nel contribuire a pianificare, sviluppare e implementare NextGen.

Non è un segreto che molti aeroporti in tutto il mondo stanno lavorando a pieno regime. Nel marzo del 2011, una relazione della Commissione europea ha evidenziato che in diversi aeroporti europei, tra cui London Heathrow, Parigi Orly e Düsseldorf - la domanda supera la capacità per la maggior parte o tutto il giorno.

Questo nonostante il recente crisi economica ei suoi effetti sul trasporto aereo. Con il cielo unico europeo (SES) e le iniziative NextGen che promettono di raddoppiare o triplicare in rotta la capacità nei prossimi 20 anni, il divario tra la domanda e la capacità aeroportuale è destinata a peggiorare se non ha fatto.

Ad aggravare il problema è il fatto che non esistono due aeroporti sono uguali - ognuno ha il proprio modello di traffico e delle operazioni, insieme delle parti interessate e così via.

L'espansione degli aeroporti non è sempre una scelta possibile, in modo l'Unione europea e le autorità statunitensi stanno affrontando il throughput, piuttosto che capacità. Anche se gli esperti del settore concordano sul fatto che gli aeroporti non possono essere considerate isolatamente, ci sono concetti e le tecnologie che si concentrano su questo problema.

Leighton Quon, responsabile del progetto NextGen di Analisi dei sistemi, integrazione e valutazione della NASA Ames Research Center, Moffett Field, in California, risponde ad alcune domande su quello che la NASA sta facendo per migliorare il trasporto aereo per tutti noi in futuro.

NASA project manager Ruben Del Rosario e Fay Collier possono rispondere ad un paio di domande sulla ricerca dell'agenzia nei nuovi modelli di aeromobili e motori che potrebbero essere impiegati quando la NextGen sarà operativa.

Aerei NextGen che riducono il rumore, le emissioni e consumo di carburante potrebbe sembrare molto diversi, ma volerebbero alle stesse velocità gli aerei di oggi. Image credit: NASA

Che cosa è "NextGen"?

Leighton: NextGen sta per the Next Generation Air Transportation System. L'attuale sistema di trasporto aereo include tutti i controllori del traffico aereo, le loro attrezzature e software, i servizi di controllo della torre in cui lavorano, i radar e radiofari per il fatto che i piloti per navigare in tutto il paese. In sostanza, è ciò che viene aeromobili in servizio sulle loro percorsi pianificati e ciò che impedisce loro di volare troppo vicini gli uni agli altri.La Federal Aviation Administration (FAA) conduce il processo di attuazione aggiornamenti di tale sistema, con la NASA e da altri come partner. Noi chiamiamo questi aggiornamenti "NextGen".

Quali sarebbero i vantaggi di un sistema aggiornato di trasporto aereo?

Leighton: NextGen renderà i viaggi aerei più affidabili ed efficienti. In questo caso, "efficiente" significa ridurre le risorse con meno carburante bruciato, meno tempo impiegato o anche più voli in un dato tempo.

Essa fornirà miglioramenti al modo in cui il traffico aereo è gestito, risparmio di carburante e ridurre il rumore, le emissioni, congestione e dei ritardi.

Come NextGen mi riguarda?

Leighton: Ci sarà un maggior numero di aerei nel cielo, che significa più opzioni di viaggio aereo. Verranno consentiti  percorsi più efficienti che vi porterà più velocemente con meno ritardi. E farà tutto con meno emissioni. Se vivete vicino ad un aeroporto, NextGen aiuterà anche a ridurre il rumore vicino a casa vostra. Il sistema sarà meno soggetto a gravi perturbazioni quali tempeste.

Perché NextGen arriva ora?

Leighton: la gestione del traffico aereo si è evoluta nel tempo, ma non è cambiato molto dal 1950. Ad esempio, agli inizi del 1920 la US Postal Service ha avuto la posta aerea in tutto il paese per lo più durante le ore diurne. Un modo di fare volare di notte la posta era necessario, in modo che porrebbe lungo le rotte di navigazione  gli aerei che volano da un aereoporto ad un altro. Gli aerei non erano così veloci e non vi erano molti aerei in volo, quindi un metodo di guida visiva è stato sufficiente per arrivare a tutti dove avevano bisogno di andare. I falò sono stati sostituiti con i radiofari nel 1930.

Nel 1950, è stato introdotto il radar. Da allora, la gestione del traffico aereo ha fatto affidamento su post-guerra mondiale le tecnologie dell'epoca II di radio basato su aiuti alla navigazione, radar e radio. Oggi stiamo usando versioni avanzate di queste stesse tecnologie.

Come NextGen essere diverso?

Leighton: le aeromobili generalmente volano indiretti, anche a zig-zag, su  percorsi di una serie  a terra di radiofari.I Controlleri "guardano" l'andamento dei voli su radar e dirigono l'aereo individualmente via radio se hanno bisogno di modificare i loro percorsi.

L'efficienza di una rotta di volo è molto limitata dalla vecchia radio, fari a terra e basata su tecnologia radar.

NextGen utilizzerà le tecnologie moderne per determinare la posizione degli aerei molto di più proprio perché non hanno bisogno di seguire le stazioni di terra. Un sistema satellitare di posizionamento tramite GPS chiamato Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, o ADS-B, sarà utilizzato per determinare con precisione la posizione di un aeromobile, e queste informazioni accurate saranno trasmesse su una rete. Computer, sia in aereo e sul terreno, contribuiranno a smaltire  una parte del lavoro e di elaborazione delle informazioni da uomo a supporto  dei percorsi scelti più efficaci per volare pur mantenendo una distanza di sicurezza dagli altri aeromobili. Tutte queste tecnologie potranno  lavorare insieme e contribuiranno a rendere i viaggi aerei più affidabile ed efficiente.

Qual è il ruolo della NASA in NextGen?

Leighton: Il ruolo principale della NASA nel quadro del partenariato NextGen è la ricerca e lo sviluppo di concetti e tecnologie.

Nel Programma Airspace Sistemi dove lavoro alla NASA, dividiamo questo in due gruppi: uno che sviluppa nuovi concetti e tecnologie, e l'altra - l'area - analizza, integra e valuta le nuove idee per arrivare più vicini ad essere pronti da utilizzare.

Stiamo lavorando tutti verso modi nuovi e innovativi per la gestione del traffico aereo, principalmente attraverso la creazione di nuovi strumenti software e nuovi modi di fare le cose, in aria e sul terreno. Abbiamo anni di lavoro di successo su tutti i tipi di aspetti di questo, ma il terreno a base di tecnologie che consentono di controllo in tutti i loro vari ruoli per essere più efficiente e di gestire il traffico aereo più è uno dei nostri grandi aree di messa a fuoco. Ciò include nuove applicazioni informatiche, sistemi informatici, hardware e modi per utilizzare tutto questo insieme in modo integrato.

Così la NASA sviluppa nuove idee, cerca  attraverso simulazioni e prove sul campo, e riporta i risultati alla FAA. La FAA, che utilizza quindi  sfondo per creare nuove formali procedure di gestione del traffico aereo, quelli fuori test per assicurarsi che siano al sicuro, li certifica e li rende operativi.

Quando accadrà questo?

Leighton: Tecnologie come lo strumento OFS Stratus sono state effettivamente in fase di sperimentazione nel campo della FAA nella stagione estiva 2011. Durante questa fase di test ci dovrebbe essere qualche beneficio per l'intero sistema tra cui i viaggiatori. Ciascuna delle altre tecnologie è in vari stadi di sviluppo. Il PDRC sta per fare la sua strada in prove sul campo per la prima volta. EDA, TBA, SARDA e le componenti di ATD-1 hanno visto in numerosi test della NASA nei propri laboratori di simulazione. Questo è in genere il diritto di passaggio prima di provarli nel mondo reale. Ci sono numerose altre tecnologie nelle fasi iniziali di sviluppo e sperimentazione da parte dei ricercatori, per non parlare delle idee ancora essere pensato dal nostro staff innovativo.

Come sarà diverso l'aeromobile ed i motori quando NextGen saranno una realtà?

Se siete interessati ai numeri, nel 2025 ci piacerebbe vedere i veicoli che bruciano come combustibile la metà  e mettere fuori ancora meno di quello di scarico che sono  dannosi rispetto alle migliori attrezzature di  volo oggi. I numeri sono ancora più aggressivi se si guarda avanti un altro decennio. Abbiamo anche un obiettivo che dice entro il 2035, se si vive vicino ad un grande aeroporto, l'unico rumore sgradevole potreste sentire dipende dal tuo vicino di casa, non da qualsiasi vicini decolli e atterraggi.

 Quale sarà l' aspetto di questi nuovi veicoli?

Ruben Del Rosario e Fay Collier: Non lo sappiamo per certo, ancora, ma potete contare sul fatto che aerei del futuro stanno andando a guardare come qualcosa tra quello che siamo abituati a vedere oggi di volo e nulla che abbia mai stato volato prima.

Non solo hanno un aspetto più esotico - forse con motori sopra le ali invece di sotto - saranno realizzati interamente con materiali diversi dai metalli come l'alluminio o titanio. Potremmo anche avere motori che sono in parte alimentati da energia elettrica, proprio come le auto ibride.

La  NASA satà coinvolta nello sviluppo di questa nuova tecnologia?

Ruben Del Rosario e Fay Collier: Se non lo sapeva, la NASA ha sostituito il Comitato consultivo nazionale per l'aeronautica, che si è formata nel 1915, quindi abbiamo lavorato su una nuova tecnologia per l'aviazione per quasi 100 anni. Oggi lavoriamo a stretto contatto con l'aviazione statunitense, le università e altre agenzie governative come noi laici i nostri piani di ricerca e quindi utilizzare tutti i nostri talenti e le capacità di effettuare tali piani per apportare miglioramenti per il trasporto aereo.

Non diversamente i bambini progrediscono attraverso la scuola, le nuove idee sono nutriti. La NASA ha due principali programmi che lavorano su queste idee: il programma fondamentale Aeronautica (FAP) e Integrated Systems Research Program (ISRP). In generale, l'idea di un qualche tipo di nuova tecnologia aeronautica comincia la sua vita all'interno di FAP (si pensi scuola elementare). Quando una nuova idea è maturata abbastanza che è pronto a passare al livello successivo (si pensi scuola superiore), si muove al ISRP, dove sperimentare diverse nuove tecnologie insieme per assicurarsi che funzionino bene in un sistema più ampio, come un aereo o la gestione del traffico aereo.

 

Un concept artist di un possibili futuri veicoli aerei subsonici che operano nel NextGen potrebbe apparire un po 'come quello che vediamo oggi, ma con alcune differenze importanti come l'idea che utilizza un'ala boxed e il posizionamento del motore diversa per ridurre drasticamente la resistenza e aumentare consumo di carburante.Image credit: NASA / Lockheed Martin

Sarà la  NASA a costruire e gestire questi nuovi aerei?

Ruben Del Rosario e Fay Collier: No, non c'è cosa come un aereo della NASA. Il nostro compito è quello di mettere più la tecnologia nel "cassetta degli attrezzi" da cui il futuro del trasporto aereo può essere costruito.Una volta che tali blocchi sono messi a disposizione, spetta poi all'industria di prendere quelle idee, provare loro un po 'di più per decidere se un buon affare per usarli, e poi lavorare con la FAA per certificare che sono sicuri.

Un grande esempio recente è una tecnologia chiamata chevron, che sono a dente di sega a forma di bordi che si vedono in giro per l'ugello di scarico di alcuni motori a reazione. I delineatori modificare il flusso dei gas di scarico come loro mescolano con l'aria e il risultato è meno rumore. Progettato e sviluppato dalla NASA, la tecnologia è stata capovolta per l'industria, ulteriormente perfezionato ed ora può essere visto su motori che alimentano 787 nuovi Boeing 747 e aggiornato.

Quando posso aspettarmi di vedere volare questi nuovi aerei?

Ruben Del Rosario e Fay Collier: In primo luogo, è importante notare che i progressi nel settore dell'aviazione sono sempre in arrivo. L'aereo  in cinque anni da oggi sarà più avanzato, in qualche modo che l'aereo si vola in oggi, anche se non si può dire da quello che il piano si presenta come all'esterno, o mentre si è seduti all'interno di un passeggero.

Detto questo, la nostra convinzione è che si iniziano a vedere alcune di queste idee prima occupati nel periodo 2020-2025. Ancora una volta spetterà all'industria per stabilire se ha più senso da un punto di vista commerciale, ma tutto quello che la NASA sta lavorando oggi sono il genere di cose che aiuteranno l'intera comunità aeronautica.

A 20 anni da oggi sarete in volo in un aereo più silenzioso che ha una forma più aerodinamiche, che richiederà meno potenza del motore per spingere attraverso l'aria. E che il potere verrà da motori a benzina più efficienti.Entro l’estate il progetto il Parlamento dovrà dare il via libera. Le Camere stanno valutando se e come coprire i 22 miliardi di dollari necessari per renderlo pienamente operativo entro il 2020. Una spesa consistente, cui si devono sommare i 20 miliardi di dollari di investimenti a carico delle compagnie private, da qui al 2025.

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