디지털 시대의 항공

정보화 시대는 일반적으로 1970 년대를 통해 개발되고 1980 년대에 걸쳐 전개 된 인터넷에 도달 한 것으로 이해되며 현재까지 계속 진화하고 있습니다. 그래서 항공 분야에서의 디지털 기술 채택 또한 같은시기에 점진적으로 이루어졌으며 오늘날에도 계속되고 있습니다.

항공기 설계에 디지털 컴퓨터를 사용하는 것은 1970 년대에 거대 항공 우주 회사가 개발했으며 CAD, CAM, FEA를 사용한 구조적 부품 응력 해석 및 공기 역학적 모델링과 같은 기술을 포함했습니다. 복합 재료는 고효율 금속 유체 대 “유기”공기 역학 형상보다 뛰어나고 정교한 컴퓨터 지원 설계 및 모델링의 출현으로 이러한 재료 및 형태의 사용이 확장되었습니다.

디지털 시스템은 또한 항공기 자체에 등장하여 꾸준히 발전했습니다. 최초의 FADEC (Full Authority Digital Engine Control) 시험은 1968 년에 시작되어 1985 년에 첫 번째 운영 시스템이 가동되었습니다. 최초의 작전 완전 권위 비행 (fly-by-wire) 시스템은 General Dynamics F-16 Fighting Falcon 및 1978 년의 소개는 전통적인 공기 역학적 안정기로부터 비행 안정성을 확보하는 혁명을 예고했다. 이러한 “편안한 정적 안정성”의 사용은 항공기가 더 많은 기동력을 갖도록하고 주요 작업에서 조종사를 돕기 위해 인공적인 “느낌”을 부여 할 수있게했습니다. 한편, “유리 조종실” 전통적인 아날로그 전기 기계식 계측기를 그래픽 디지털 디스플레이로 대체하여 선택된 모든 정보를 표시 할 수있었습니다. 초기 유리 조종석은 EFIS 시스템의 형태로 덜 중요한 비행 정보를 제공했으며, 1988 년부터 완전히 유리 시스템이 등장했습니다.

냉전 시대는 디지털 기술의 등장 직후에 끝났으며 주요 강대국간에 군용 항공기가 크게 감소했습니다. 최근 인도와 중국 경제의 부상으로 이들 국가에서 군용 항공기가 개발되고있다.

항공기

안정된 정적 안정성
F-16 파이팅 팔콘 (Fighting Falcon)은 1978 년 제너럴 다이내믹스 (General Dynamics) F-16 파이팅 팔콘 (Fighting Falcon)을 위해 개발되었으며, 기존의 공기 역학 안정기의 안정성을 보장하는 혁명을 예고했습니다. 이러한 “편안한 정적 안정성”의 사용은 항공기가 더 많은 기동력을 갖도록하고 주요 작업에서 조종사를 돕기 위해 인공적인 “느낌”을 부여 할 수있게했습니다.

복합 재료
복합 재료는 고효율 금속 유체 대 “유기”공기 역학 형상보다 뛰어나고 정교한 컴퓨터 지원 설계 및 모델링의 출현으로 이러한 재료 및 형태의 사용이 확장되었습니다.

엔진
이 기간 동안 경비행기 및 UAV 용 전력 시스템의 사용이 급증했습니다. 인 에이블 링 기술은 새로운 고성능 배터리 기술, 전기 모터의 고강도 희토류 자석, 태양 전지 비용 감소, 정교한 전산 제어 및 관리 시스템의 보급 및 구입 가능성이 널리 보급되어있다.

한편, 기존의 에어로 엔진 (피스톤 및 터빈 기반)은 정련 공정을 지속적으로 유지하여 안정적이고 신뢰성이 높아지고 연료 효율은 낮아짐과 동시에 오염이 적습니다.

항공 전자 공학
디지털 시스템은 또한 항공기 자체에 등장하여 꾸준히 발전했습니다. 초기 디지털 시스템은 기능이 제한되어 자체 완비되었습니다. 최초의 FADEC (Full Authority Digital Engine Control) 시험은 1968 년에 시작되었으며 1985 년 최초의 운영 시스템이 가동되었습니다.

통합 데이터 시스템에는 디지털 데이터 버스가 필요합니다. MIL-STD-1553 버스는 1973 년에 정의되었습니다.이 덕분에 General Dynamics F-16 Fighting Falcon을 위해 최초로 작전 할 수있는 완전히 권한있는 플라이 바이 와이어 시스템이 개발되었습니다. 1978 년에이 항공기가 도입됨에 따라 기존의 공기 역학 안정기의 안정성을 확보하는 혁명이 일어났습니다. 이러한 “편안한 정적 안정성”의 사용은 항공기가 더 많은 기동력을 갖도록하고 주요 작업에서 조종사를 돕기 위해 인공적인 “느낌”을 부여 할 수있게했습니다. 한편, “유리 조종석”은 전통적인 아날로그 전자 기계 계측을 그래픽 디스플레이로 대체하여 선택된 정보를 표시 할 수있었습니다.

무인 공중 차량
디지털 시대 이전에는 무인 항공기 (UAV) 또는 무인 항공기가 제한된지도 능력을 가지고 있거나 원격 조종사에게 취약한 무선 제어 링크를 사용하는 데 제한적이었습니다.

디지털 카메라와 같은 가볍고 저렴한 센서를 모바일 컴퓨팅 기술과 함께 개발함으로써 UAV는 더욱 정교 해지고 자율 비행 결정을 수행 할 수있게되었습니다. UAV는 민간 및 군대 역할에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

UAV는 유인 항공기의 유연성과 화력을 미사일의 소모성과 결합하기 때문에 매력적인 공격 무기입니다. 그들은 아프가니스탄에서 공대공 수술에 대한 공격을 통해 전면에 왔습니다. 그러나 이러한 사용은 실수로 민간인 사망의 위험이 있기 때문에 논쟁의 여지가 있습니다.

21 세기에 quadcopter와 같은 민간인 무인 항공기는 레크리에이션 목적과 디지털 카메라를 통한 공중 관측에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

마이크로 UAV는 한 번에 여러 대를 운반 할 수있을만큼 작기 때문에 군사 정찰 및 과학 연구에 응용할 수 있습니다.

민간 항공
이 기간 동안 민간 항공은 계속 확장되었습니다. 디지털 시스템이 점차적으로 비행 통제 및 기타 항공 전자 공학을 인수하는 동안 항공기 및 엔진은 더 커지고 연료 효율성이 향상되었습니다. 현대 제트 여객기에는 유리 조종실, 전권 디지털 엔진 및 비행 – 바이 – 와이어 전산 제어 비행 제어 장치가 있으며, 가장 최근에는 모바일 인터넷 통신 연결이 있습니다.

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21 세기의 항공 여행에 대한 주요한 혼란에는 911 공격으로 인한 미국 영공의 폐쇄와 Eyjafjallajökull의 2010 년 발발 이후 유럽 영공 대부분의 폐쇄가 포함되었습니다.

일반 항공
초경량 및 초경량 항공기가 패러 글라이딩과 같은 다른 스포츠 활동과 함께 인기를 얻었습니다.

1986 년 딕 루탄 (Dick Rutan)과 제나 예거 (Jeana Yeager)는 루 탄 보이저 (Lutan Voyager)를 비행기를 타고 공중 급유없이 논스톱으로 날 았습니다.

1999 년 Bertrand Piccard는 풍선으로 지구를 둘러싼 첫 번째 인물이되었습니다.

군사 항공
디지털 플라이 바이 와이어 (fly-by-wire) 시스템과 안정된 정적 안정성을 사용하여 군용 항공기는 안전성이나 비행성을 희생하지 않으면 서 기동성이 향상되었습니다. Pugachev의 Cobra와 같은 고급 전술 기동이 가능해졌습니다.

미사일
디지털 기술은 미사일 유도 시스템의 크기를 줄이고 비행 경로를 계산하고 수정하도록 허용했습니다. 탑재 된지도, 비디오 처리 및 지형 비교 (TERCOM) 소프트웨어를 사용하여 순항 미사일의 전례가없는 정확성을 제공했습니다.

몰래 하기
전후 기간 동안 레이더 탐지는 공격자에게 지속적인 위협이었습니다. 공격 항공기는 낮은 고도에서 비행하는 전술을 개발했는데, 레이더 아래의 언덕이나 기타 장애물에 숨겨진 “레이더 아래”였습니다. 크루즈 미사일을 방어하기위한 저레벨 레이더 체인의 출현으로이 전술은 점차 어려워졌습니다. 동시에 전자기 복사 흡수 재료 (RAM) 및 전자기 모델링 기술의 진보는 방어용 레이더에서 보이지 않는 “은밀한”항공기를 개발할 수있는 기회를 제공했습니다. 최초의 은밀한 공격기 인 록히드 F-117 나이트 호크 (Lockhed F-117 Nighthawk)는 1983 년에 서비스를 시작했습니다. 오늘날 스텔스는 모든 고급 공격기의 요구 사항입니다.

지상 활동
미국 비행사위원회 (CEF)는 100 년의 비행 기간을 기념하여 가장 광범위한 국내외 참여를 장려하기 위해 1999 년에 설립되었습니다. 그것은 항공의 역사에 대해 사람들을 교육시키기위한 여러 가지 프로그램, 프로젝트 및 이벤트를 홍보하고 장려했습니다.

조작
설계 및 제조 과정에서 디지털 기술이 널리 사용되면 항공기 설계가 혁신적으로 변했습니다. 이제 설계자는 항공기를 만들고 공기 역학적 및 기계적 특성을 모델링하고, 생산 구성 요소를 설계하고 생산 현장에서 제조 할 수있는 단일 엔드 투 엔드 디지털 도메인을 만들 수 있습니다.

섬유 복합 재료의 사용이 증가함에 따라 구조용 섬유를 제 위치에 묶는 수지를 도포 및 경화하기위한 더욱 커진 오토 클레이브가 생겨났습니다. 복합 구성 요소의 고장 모드와 증상은 금속으로 만들어진 것과 매우 다른 경향이 있으므로 새로운 테스트 및 검사 기술도 개발되어야했습니다. 예를 들어, 섬유 층은 다층 구성 요소 내에서 박리 될 수 있으며, 외부로 눈에 띄지 않는 균열 징후없이 약화 될 수 있습니다. 금속성 피부가 모든 방향에서 번개로부터 전류를 전도하고 민감한 구성 요소를 차폐하는 경향이있는 경우 탄소 섬유는 섬유를 따라 전도되어 내부로 더 많은 에너지를 전달하는 경향이있어 중요한 비행 구성 요소를 보호하기 위해보다 신중한 설계가 필요합니다 번개 EMP에서.

항공 전자 시스템의 고도화로 개발 시간이 길어졌습니다. 특히 플라이 바이 와이어 (fly-by-wire)와 같은 디지털 비행 시스템의 사용으로 인해 제어 소프트웨어의 복잡성과 복잡성이 날로 증가하여 개발 및 검증에 수년이 소요될 수 있습니다. 이 기간 동안 항공기의 물리적 설계를 변경하려면 관련 소프트웨어의 개정 및 재확인이 필요할 수 있습니다.

항공 교통 관제
컴퓨터가 2000 년대에 더욱 정교 해짐에 따라 항공 교통 관제사의 일상적인 업무를 맡기 시작했습니다. 그때까지 주변 공역의 모든 항공 교통량이 추적되고 표시되었으며 항공 교통 관제사는 그 위치를 모니터링하고 조치의 필요성을 평가했습니다. 최신 전산화 시스템은 주어진 시간에 더 많은 항공기의 비행 경로를 모니터링 할 수 있으므로 컨트롤러가 더 많은 항공기를 관리하고 의사 결정 및 후속 프로세스에 집중할 수 있습니다.

21 세기
21 세기 항공은 저비용 항공사 및 시설뿐만 아니라 연료 절감 및 연료 다양 화에 대한 관심이 증가하고 있습니다. 또한 항공기에 대한 접근성이 좋지 않은 개발 도상국의 많은 국가는 항공기 및 시설을 꾸준히 추가하고 있지만 많은 혼잡이 앞으로의 많은 국가에서 문제로 남아 있습니다. 상업 항공으로 약 20,000 개의 도시 쌍이 제공되며, 1996 년에는 10,000 명 미만으로 증가했습니다.

치명적인 사고로 인해 콩코드의 최종 상업 정지뿐만 아니라 20 세기 초의 수요 감소와 관료 주의적 장애물로 인해 수익이 나지 않는 초음속 시대로 돌아 가면서 새로운 관심이있는 것으로 보입니다.

21 세기 초, 디지털 기술은 아음속 군사 항공기가 조종사를 제거하여 원격 조종 또는 완전 자율 무인 항공기 (UAV)를 선호하게 만들었습니다. 2001 년 4 월에 무인 항공기 Global Hawk가 미국의 Edwards AFB에서 호주로 직행 및 미루어졌습니다. 이것은 무인 항공기가 수행 한 가장 긴 지점 간 비행이며 23 시간 23 분이 걸립니다. 2003 년 10 월에 컴퓨터 제어 모델 항공기에 의한 대서양을 가로 지르는 최초의 완전히 자율 비행이 발생했습니다. UAV는 이제 원격 통신 사업자의 통제하에 정확한 공격을 수행하는 현대 전쟁의 확립 된 기능입니다.

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André Borschberg는 2015 년 일본의 나고야에서 하와이 호놀룰루까지 태양열 비행기 인 Solar Impulse 2에서 4481 마일 (7212km)의 거리를 비행했습니다.이 비행에는 거의 5 일이 걸렸습니다. 밤 동안 항공기는 배터리를 사용했고 낮 동안 얻은 잠재적 인 에너지를 사용했습니다.

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