

Zöldinfó
Csupaszárny repülők és rezgéscsillapító algoritmusok – így alakítják a jövő repülését a magyar mérnökök
Karcsúbb szárnyak, zöldebb repülés – magyar kutatók dolgoznak a jövő repülőgépeinek fejlesztésén.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Néhány évtizede a repülés még ritka luxus volt, mára viszont sokunk életének természetes része. Nyári vakáció, pár napos városnézés, üzleti út: a világ bármelyik pontja elérhető néhány óra alatt – írja az alternativenergia.hu. Ugyanígy a légi csomagszállítás is mindennapjaink része lett, az online rendelések globális hálózatától a sürgős ipari szállítmányokig. A növekvő légi forgalom azonban nemcsak a repülőtereket, hanem a bolygónkat is terheli. Ezért vált kulcskérdéssé, hogyan tehetjük a repülést egyszerre zöldebbé, gazdaságosabbá és biztonságosabbá – még a legzordabb időjárásban is. Ezen dolgoznak hazai kutatók a világ legnagyobb repülőgépgyártóival vállvetve. A HUN-REN SZTAKI Rendszer- és Irányításelméleti Kutatólaboratóriumának (SZTAKI SCL) szakemberei többek közt az Airbusszal dolgoznak együtt a légi teher- és személyszállítás hatékonyabbá tételén. Az alacsonyabb fogyasztású és kisebb károsanyag-kibocsátású repülőgépek a gazdasági előnyök mellett a légiközlekedés ökológiai lábnyomát is csökkentik, sőt, a fejlesztések révén turbulens időjárás esetén is biztonságosabban repülnek.
A manapság elterjedt repülőgép tervezési elvekkel nem szakítva, pusztán a rendszerek szorosabb együttműködésének optimalizálásával mintegy 10–15 százalékos üzemanyag-megtakarítást sikerült elérni az elmúlt időszakban. Ennek egyik alapvető módja a repülőgépek szerkezeti hatékonyságának növelése, a gép aerodinamikai tulajdonságainak javítása. Ez azt jelenti, hogy minél kisebb legyen a légellenállása, miközben a szárnyai a lehető legtöbb felhajtóerőt adják a legkevesebb üzemanyag-felhasználással. Az Airbus kutató részlege már a 2035-re sorozatgyártásra kész gépek technológiáin dolgozik. A fejlesztések egyik célja, hogy aerodinamikai szempontból minél hatékonyabb, nagy karcsúságú szárnyakat hozzanak létre. A fesztávot viszont nem lehet akárhogyan növelni: ha túl vaskos a szárny, akkor nő a légellenállás és még a repülési stabilitás is csökkenhet. A hosszú és vékony szárnyak ugyanakkor jelentősen javíthatnak a gép aerodinamikai tulajdonságain – és az ezekkel kapcsolatos technológiai kihívások megoldásában éppen a SZTAKI SCL kutatásai segítenek.
Kísérleteznek olyan repülőgépekkel is, amelyek úgynevezett csupaszárny kialakításúak. Ezek elterjedése akár további 20–25%-os üzemanyagmegtakarítást is eredményezhetne, ugyanakkor számos új kérdést is felvetnek: sok reptér csak jelentős átalakításokkal lenne alkalmas az ilyen gépek fogadására, illetve az utasok kényelmes elhelyezése is gondot okozna. Emellett a vizsgálatok szerint sokan tartanak az ismeretlen, nem hagyományos formáktól. Az utasok bizalma pedig kulcskérdés: a gyártók és légitársaságok számára komoly kockázat lenne olyan nagy értékű repülőgépeket szolgálatba állítani, amelyekre az utazók egy része egyszerűen félne felszállni.
Flatterjelenség és aeroelaszticitás
„A hosszabb és vékonyabb szárnyak hajlamosabbak a rezonanciára, vagyis arra, hogy bizonyos körülmények között a kisebb rezgések felerősödjenek, és egyre nagyobb kilengést okozzanak. A repülőgép szárnyai esetében ezt flatterjelenségnek hívják. A nagy frekvenciájú, nem szabályozott rezgés pedig súlyos szerkezeti problémákhoz vezethet, sőt, a szárny akár el is törhet – magyarázza Vanek Bálint, a SZTAKI SCL vezetőhelyettese. – Ráadásul egyes repterek nem tudnak bizonyos szárnyfesztávolság fölötti gépeket fogadni. Ilyen esetekben a szárnyvégek felhajtására van szükség, ami egyrészt növeli a szárny tömegét, másrészt további feladatot jelent a pilóta – adott esetben a robotpilóta – számára.” A SZTAKI SCL egyik fő szakterülete éppen a szárnyak repülés közbeni rezgésének modellezése és csillapítása. A labor az aeroelaszticitással foglalkozik – azzal, hogyan hat egymásra a levegő áramlása és a repülőgépszárnyak rugalmas szerkezete. „A repülési tesztek egy része csak szimulációban valósítható meg, ezért matematikai modellek segítségével elemezzük a szárnyak viselkedését turbulencia, széllökések és egyéb extrém körülmények esetén. A modellek alapján tervezzük meg azokat az algoritmusokat, amelyekkel majd a robotpilóta szoftver képes a szárny viselkedését aktívan szabályozni” – tette hozzá Vanek Bálint.
A SZTAKI SCL emellett olyan apró, gyors működésű szárnyfelületeket is fejleszt, amelyek aerodinamikai módon képesek a repülés közben jelentkező veszélyes szárnyrezgés gyors kioltására. Az Európai Unió kutatás-fejlesztési keretprogramja, a Horizon2020 keretében az Airbusszal karöltve készítették el azokat a szárnyfelületet mozgató speciális aktuátorokat, amelyeket a sugárhajtású Falcon magánrepülőgépeket gyártó francia Dassault is használ.

Zöldinfó
A szennyvíz, mint evolúciós olvasztótégely – így maradnak aktívak az antibiotikum-rezisztens mikrobák
Antibiotikum rezisztencia gének (ARG-k) előfordulását és kifejeződési mintázatait vizsgálták a szegedi szennyvíztisztító üzemben.

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A mikrobák antibiotikumokkal szembeni rezisztenciáját biztosító gének alapvetően ősi eredetűek, azonban az emberi tevékenység, például az antibiotikumok széles körű alkalmazása, szelekciós nyomást jelent, és hozzájárul a rezisztens mikrobák terjedéséhez – adta hírül az alternativenergia.hu. Ennek következtében az antibiotikumokkal szemben ellenálló kórokozók által jelentett kockázat folyamatosan növekszik. A városi szennyvíztisztító telepek, amelyek az aktivált iszap és az anaerob lebontás kombinációját alkalmazzák, nemcsak a szennyvíz tisztítását szolgálják, hanem olyan eljárást is biztosítanak, amely csökkenti a kórokozó baktériumok mennyiségét, miközben fenntartható energiahordozót, biometánt termelnek. A szerves anyagok lebontása időigényes folyamat, és közben a mikrobaközösségekben a megbetegedést okozó és nem patogén populációk között antibiotikum-rezisztencia gének átadása is megtörténhet. Az összetett mikrobiomokban élő mikrobák vizsgálatát nehezíti, hogy a legtöbb mikroba nem képes elkülönülten életben maradni, hanem komplex közösségi interakciókra támaszkodik. Ennek következtében az ARG-hordozók azonosítása speciális módszereket igényel.
A rangos Water Research folyóiratban ismertetett kutatás során Wirth Roland és munkatársai a Szeged városi szennyvíztisztító telep mintáiból rekonstruálták a mikrobák genomjait, azonosították az általuk hordozott ARG-ket, és vizsgálták azok kifejeződését a különböző kezelési szakaszok során. Vizsgálatuk során nemcsak az ARG-ek jelenlétét, hanem azok tényleges aktivitását és a klinikum számára potenciális kockázatát is felmérték. Az eredmények szerint a szennyvíztisztításra jellemző mikrobiomok komplex, többféle forrásból származó mikroorganizmusból állnak. Az emberi megbetegedést okozó mikrobák aránya a szennyvízkezelés során jelentősen csökkent, míg a környezeti populációk száma nőtt, ami arra utal, hogy a szennyvízkezelés során kialakul egy sajátos mikrobiom, amely génbankként is funkcionálhat.
A tanulmány rámutat, hogy a szennyvíztisztítás – különösen az anaerob kezelés – hatékonyan csökkenti az emberi eredetű, potenciálisan patogén mikroba populációkat és a legmagasabb kockázatú ARG-ket, ugyanakkor egyes kulcsfontosságú rezisztencia gének – köztük egy széles spektrumú antibiotikum-csoporttal, a fluoroquinolonnal szemben rezisztenciát eredményező gének – továbbra is aktívak maradhatnak. A szakemberek cikkükben hangsúlyozták, hogy a közegészségügyi kockázatok felméréséhez nem elegendő csupán a gének jelenlétét vizsgálni, hanem figyelembe kell venni azok kifejeződését, a mobilis genetikai elemek szerepét, valamint a patogén mikrobák jelenlétét és eredetét a szennyvíztisztító rendszerben.
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás óta
Magyarország több áramot termel, mint amennyit fogyaszt – áttörés a megújulókban
-
Otthon1 hét telt el a létrehozás óta
Luxusnégyzetméterek Budán: akár 2 millió forint is lehet az ára
-
Zöld Energia5 nap telt el a létrehozás óta
Geotermikus energia a gáz helyett: új korszak kezdődik az energiarendszerben
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás óta
Kommunális hulladék: a rendszer változatlanul működik, bírságolás nincs
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás óta
Kisiskolások fedezték fel Bécs városi természetének sokszínűségét