デジタル時代の航空

情報化時代は、1970年代に発展し、1980年代にかけて展開され、今日まで進化を続けているように、インターネットに到着したと一般に理解されています。 また、航空機におけるデジタル技術の採用も同時にほぼ同時に到来し、現在も継続しています。

航空機設計におけるデジタルコンピュータの使用は、1970年代を通じて大手航空宇宙企業によって開発され、CAD、CAM、FEAを使用した構造部品応力解析、空力モデリングなどの技術が含まれていました。 複合材料は、金属から流体への「有機」空気力学的形状の高効率よりも優れており、高度なコンピュータ支援設計およびモデリングの出現により、これらの材料および形態の使用が拡大している。

デジタルシステムも航空機自体に登場し、着実に成長しました。 最初のFADEC(フルオーソリティ・デジタル・エンジン・コントロール)試行は1968年に行われ、1985年には最初の運用システムが稼動しました。フルダイナミックF-16ファイティング・ファルコン1978年の導入は、伝統的な空気力学的安定装置からの飛行中の安定性を確保するという革命を告げた。 この「緩やかな静的安定性」を使用することで、航空機の操縦性を向上させ、パイロットを主な仕事に援助するための人工的な「感触」を与えることができました。 一方、「ガラス製コックピット」は、伝統的なアナログ電気機械計器を、選択された情報を表示できるグラフィカルデジタルディスプレイに置き換えていました。 初期のガラス製コックピットは、EFISシステムの形で重要な飛行情報を提供せず、1988年から完全にガラスシステムが登場しました。

冷戦時代はデジタル技術の到来直後に終了し、大国間の軍事航空の著しい減少をもたらした。 最近では、インドと中国の経済の台頭により、これらの国で軍用機の開発が促進されている。

航空機

緩やかな静的安定性
F-16 Fighting Falconを開発し、1978年に導入したことにより、伝統的な空力安定装置の飛行安定性を確保する革命が起こりました。 この「緩やかな静的安定性」を使用することで、航空機の操縦性を向上させ、パイロットを主な仕事に援助するための人工的な「感触」を与えることができました。

複合材料
複合材料は、金属から流体への「有機」空気力学的形状の高効率よりも優れており、高度なコンピュータ支援設計およびモデリングの出現により、これらの材料および形態の使用が拡大している。

エンジン
この期間は、軽航空機およびUAV用の電力システムの使用が急増しています。 可能な技術としては、新しい高性能バッテリ技術、電動機の高強度希土類磁石、太陽電池のコスト低下、洗練されたコンピュータ制御および管理システムの入手可能性および入手可能性が広範囲にある。

その一方で、従来の航空エンジンは、ピストンベースとタービンベースの両方で、精密化のプロセスを継続しており、着実に信頼性が高く燃費が向上しています。

アビオニクス
デジタルシステムも航空機自体に登場し、着実に成長しました。 初期のデジタルシステムは、限られた機能を備えた自己完結型のシステムでした。 最初のFADEC(フルオーソリティ・デジタル・エンジン・コントロール)試験が、1968年に行われ、1985年に最初の運用システムが開始されました。

統合データシステムには、デジタルデータバスが必要です。 MIL-STD-1553バスは1973年に定義されました。これにより、General Dynamics F-16 Fighting Falconのために開発された最初の完全に正式なフライバイワイヤシステムが可能になりました。 1978年にこの航空機が導入されたことで、伝統的な空気力学的安定装置の飛行安定性を確保するという革命が起こった。 この「緩やかな静的安定性」を使用することで、航空機の操縦性を向上させ、パイロットを主な仕事に援助するための人工的な「感触」を与えることができました。 一方、「ガラス製コックピット」は、伝統的なアナログ電気機械計器を、選択された情報を表示できるグラフィカルデジタルディスプレイに置き換えていました。 初期のガラス製コックピットは、EFISシステムの形で重要な飛行情報を提供せず、1988年から完全にガラスシステムが登場しました。

無人航空機
デジタル時代以前は、無人航空機(UAV)または無人機が限られた誘導能力を備えていたか、遠隔パイロットに戻ってくる脆弱な無線制御リンクを持っていました。

デジタルカメラのような軽量で低コストのセンサーをモバイルコンピューティング技術とともに開発することにより、UAVの高度化と自律的な飛行意思決定が可能になりました。 UAVは軍事的役割と軍事的役割の両方でますます使用されている。

UAVは、有人航空機の柔軟性と火力をミサイルの消耗性と組み合わせるため、魅力的な攻撃兵器です。 彼らは、アフガニスタンで空対地の外科手術ストライキのために使用されることによって、前面に来ています。 しかし、このような使用は、間違って民間人の死を招く危険性があるため、議論の余地があります。

21世紀には、クワドコプターのような民生用UAVはレクリエーション目的やデジタルカメラによる航空写真の観測にますます使用されています。

マイクロUAVは数個が一度に持ち運べるほど十分に小さく、軍事偵察や科学研究の用途を探しています。

民間航空
この間、民間航空は拡大を続けました。 航空機とエンジンはますます大きく燃費が向上し、デジタルシステムは飛行制御やその他の航空電子工学を徐々に引き継いだ。 最新のジェット旅客機には、ガラス製のコックピット、フルオーソリティーのデジタルエンジン、フライバイワイヤのコンピュータ化された飛行制御装置、そして最近ではモバイルインターネット通信接続があります。

21世紀の飛行機の主要な混乱には、9月11日の攻撃による米国空域の閉鎖、Eyjafjallajökullの2010年の噴火後の大部分の欧州空域の閉鎖などがありました。

一般航空
超軽量および超小型航空機は、パラグライダーなどの他のスポーツ活動とともに、人気が高まっています。

1986年、ディック・ルタンとジェナ・エイジャーは、世界中のルタン・ボイジャーを飛行機で飛行し、空中給油はしませんでした。

1999年、Bertrand Piccardは地球を丸で囲んだ最初の人になりました。

軍用航空
デジタルフライバイワイヤシステムと緩やかな静的安定性の使用により、軍用機は安全性や飛行性能を犠牲にすることなく機動性を向上させました。 PugachevのCobraなどの先進的な戦術操作が可能になりました。

ミサイル
デジタル技術は、ミサイル誘導システムのサイズを縮小し、途中で飛行経路を計算し修正することを可能にした。 オンボードマップ、ビデオ処理、地形比較(TERCOM)ソフトウェアを使用することで、巡航ミサイルは前例のない精度をもたらしました。

ステルス
戦後、レーダーの検出は攻撃者にとって常に脅威でした。 アタック航空機は、レーダーステーションの丘やその他の障害物によって隠されていた「レーダーの下に」低レベルで飛行する戦術を開発しました。 巡航ミサイルに対する防衛としての低レベルのレーダーチェーンの出現は、この戦術をますます困難にしていた。 同時に、電磁放射吸収材料(RAM)および電磁気モデリング技術の進歩により、防御レーダーには見えない「ステルス」型の航空機を開発する機会が提供されました。 最初の隠密攻撃機であるLockheed F-117 Nighthawkは、1983年にサービスを開始しました。今日、ステルスは高度の攻撃機の要件です。

地上活動
100年の飛行飛行を祝うために、国内および国際的な参加を最大限に促進するために、米国の100周年記念委員会が1999年に設立されました。 それは、航空の歴史について人々に教育することを意図した多くのプログラム、プロジェクト、およびイベントを公表し、奨励した。

製造業
設計と製造のいたるところでデジタル技術を広く使用することにより、航空機設計の革命がもたらされました。 設計者は航空機を作成し、その空力特性と機械的特性をモデル化し、生産コンポーネントを設計し、製造現場で製造することができます。すべてが単一のエンドツーエンドのデジタル領域内にあります。

繊維複合材料の使用が増加するにつれて、構造繊維を適所に結合させる樹脂を塗布して硬化させるためにさらに大きなオートクレーブが得られている。 コンポジットコンポーネントの故障モードと症状は金属製のものとは大きく異なる傾向があるため、新規のテストと検査技術も開発しなければなりませんでした。 例えば、繊維の層は、多層部品内で層間剥離し、クラックの外見上の目立つ兆候なしに弱化させることができる。 金属製の肌があらゆる方向の雷撃から電流を導き、敏感な成分を遮蔽する傾向がある場合、炭素繊維は繊維に沿って伝導し、より多くのエネルギーを内部に吸収する傾向があり、重要な飛行構成要素稲妻のEMPから。

アビオニクスシステムの高度化に伴い、開発期間が長くなりました。 特に、フライバイワイヤのようなデジタル飛行システムの使用は、制御ソフトウェアの複雑さと複雑さがますます高まっており、開発および検証に長年かかる場合があります。 この期間中、航空機の物理設計を変更するには、関連するソフトウェアの改訂と再確認が必要になることがあります。

航空管制
2000年代にコンピュータが高度化するにつれて、航空交通管制官の仕事の日常的な側面が引き継がれました。 それまでは、近くの空域内のすべての航空交通が追跡されて表示され、航空交通管制官はその位置を監視し、行動の必要性を評価する責任がありました。 現代のコンピュータ化されたシステムは、与えられた時間により多くの航空機の飛行経路を監視することができ、コントローラがより多くの航空機を管理し、意思決定およびフォローアッププロセスに集中することを可能にする。

21世紀
21世紀航空では、低コストの航空会社や施設だけでなく、燃料の節約や燃料の多様化への関心が高まっています。 さらに、飛行機へのアクセスが不十分な開発途上国の多くは、飛行機や施設を順調に追加していますが、激しい渋滞は多くの先進諸国において依然として問題となっています。 商業航空では約2万の都市ペアがサービスを提供しています。

20世紀に入ってからの需要減や官僚的なハードルが不利になり、致命的な事故によるコンコルドの最終的な商業停止が起こった超音速時代に戻ることに新たな関心があるようです。

21世紀の初め、デジタル技術は、亜音速の軍用航空機が、遠隔操作されるまたは完全に自律型の無人航空機(UAV)に有利にパイロットを取り除くことを可能にした。 2001年4月、無人機のGlobal Hawkは、米国のEdwards AFBからノンストップとノンリュエルに飛んでいった。 これは無人航空機でこれまでに行われた最長のポイント・ツー・ポイント・フライトで、23時間23分かかりました。 2003年10月には、コンピュータ制御のモデル航空機による大西洋を横断した最初の完全自律飛行が行われた。 UAVは現代戦争の確立された機能であり、リモートオペレータのコントロール下での正確な攻撃を実行します。

21世紀の飛行機の主要な混乱には、9月11日の攻撃による米国空域の閉鎖、Eyjafjallajökullの2010年の噴火後の大部分の欧州空域の閉鎖などがありました。

アンドレ・ボルシュベルクは、2015年に、名古屋からホノルル、ホールルー、ソーラー駆動の飛行機であるソーラーインパルス2の飛行距離4480マイル(7212キロメートル)を飛行しました。 夜間に航空機はバッテリーを使い、潜在的なエネルギーは日中に得た。