Fly har et dårlig miljørykte, kanskje dårligere enn fortjent. Riktignok slipper de ut mye mer klimagasser enn konkurrentene per passasjerkilometer, isolert sett.

• Les også: Bil mer miljøvennlig enn tog?

Likevel, ser du på utslippene ved bygging og vedlikehold av infrastruktur, som veier og skinner, er miljøregnskapet penere for flyet. Det trenger jo nesten bare en flyplass i hver ende.

Infrastrukturen til togdrift slipper ut over fire ganger så mye CO2 per setekilometer som infrastrukturen til fly, viser en forskningsrapport fra Vestlandsforskning fra 2010.

Radialt nye teknologier

Det som likevel gjør fly til en miljøversting, er drivstofforbruket den tida det er i lufta. Og dette drivstofforbruket kan reduseres.

Det skjer allerede. Siden rapporten ble skrevet, har fly blitt  litt mer miljøvennlige, takket være mer effektive motorer og endringer i flygemønster.

Men de virkelig store forbedringene kommer først med radikalt nye teknologier, slike som blant annet utvikles gjennom programmene til den amerikanske romfartsorganisasjonen NASA.

Jetforsterkede sideror? Elektriske flymotorer? Bøyelige vinger? Vinger og skrog i ett? Formasjonsflyging i gåseflokk? Komposittskrog? Dette er noen av teknologiene som kan brukes til å lage grønnere fly.

Jetforsterkede sideror

Store sideror gir mer luftmotstand og drivstofforbruk. NASA bruker nå et Boeing 757 passasjerfly for å prøve ut blant annet mer effektive sideror på halefinnen.

Systemet henter varm eksosgass fra den lille jetmotoren som skaffer elektrisk strøm ti flyet. Eksosgassen kjøles ned og sendes ut gjennom mange små dyser i forkant av haleroret.

Dermed kan roret bygges mindre og mer miljøvennlig, men beholde roreffekten.

Elektriske flymotorer

I NASAs prosjekt LEAPTech forskes det på mange små propeller drevet av elektriske motorer. Propellene er fordelt langs forkanten av vingene. Det har flere fordeler.

Den første fordelen er selvfølgelig at energien kommer fra batterier, ikke fossilt drivstoff.

Den andre er at turtallet for hver propell kan styres individuelt. Det gir bedre utnyttelse av effekten ut fra plasseringen på vingen.

• Les også: Rask og grønn

Den tredje fordelen er at elektromotorer gir full kraft også ved lave turtall, noe enhver som er blitt forbikjørt av en Tesla har erfart når lyset skifter til grønt.

Det betyr at propellene kan være større og rotere langsommere. Det gir mye mindre støy.

Mye av støyen fra et vanlig propellfly kommer nemlig fra tuppen av propellen. Den går så fort rundt at den bryter lydmuren og lager en supersonisk sjokkbølge.

Selve elektromotorene går også mer lydløst enn en tilsvarende stempelmotor.

Først på bil, så på fly

I 2015 gjennomførte NASA og samarbeidspartneren Joby Aviation en serie prøver med en ving der 18 slike elektriske motorer med propeller var påmontert.

Vingen ble festet til en lastebil og prøvekjørt for målinger på Edwards Air Force Base i California.

Etter planen skal et småfly prøvefly en forbedret utgave av denne vingen i 2017.

Bøyelige vinger

Når et vanlig fly skal bremse opp og fly langsomt før landing, folder det ut flater i bakkant av vingen, kalt flaps.

Disse flapsene er stive og felles ut med et hengsel. Hvis vingen isteden kunne bøyes gradvis, som på en fugl, ville vekten av vingen og luftmotstanden bli lavere.

En slik bøyelig ving har vært prøvd ut på en forretningsjet i 2014 og 2015 i et samarbeid mellom NASA, US_Air Force Research Laboratory og firmaet FlexSys.

Ifølge FlexSys kan den bøyelige vingen spare rundt ti prosent drivstoff og redusere støyen ved avgang og landing til nær det halve.

Vinger og skrog i ett

På samme måte som flaps kan integreres i vingen, så kan vingen integreres i flykroppen. Gevinsten er den samme: Skarpe kanter langs skroget jevnes ut, luftmotstanden og støyen blir redusert og drivstoff kan spares.

Slike fly har lenge vært utprøvd. Allerede på 1930-tallet var den amerikanske prototypen Burnelli UB-14 på vingene.

• Les også: Grønn bølge i det blå

På begynnelsen av 2000-tallet utviklet NASA en fjernstyrt flygende vinge med over seks meter vingespenn.

Også dronen X-48 bruker denne konstruksjonen. Den er bygget av Boeing  i samarbeid med NASA og fløy for første gang i 2007.

Problemet med slike flygende vinger og andre integrerte vinger og skrog er likevel hvor man skal gjøre av passasjerene.

Formasjonsflyging i gåseflokk

Gjess flyr i plog av samme grunn som syklister drar hverandre i felt: Luftmotstanden blir mindre.

I framtida kan også fly gjøre det samme, styrt av lynraske autopiloter som hindrer sammenstøt.

Nå skal forskere fra West Virginia University og University of Kansas prøve prinsippet med droner, støttet av NASA Leading Edge Aeronautics Research Project.

Beregninger tyder på at rundt en sjuendedel av drivstoffet kan spares på denne måten.

Kanskje vil vi i framtida også oppleve flokker av aluminiumsfugler trekke over verdenshavene.

Komposittskrog

Komposittmaterialer er allerede i bruk i dagens passasjerfly, for eksempel Boeings Dreamliner. I framtida vil de bli enda mer utbredt i skrog og vinger.

Ikke bare er komposittmaterialer lettere, slik at drivstoff spares av den grunn. NASA utvikler nå en ny måte å sette sammen komposittdelene på.

Istedenfor nagler bruker de en sammensying av lag og staver av komposittmateriale.

Dermed tåler materialet skader bedre. Forsøk viser at når materialet bøyes og skades, vil ikke skaden utvide seg videre, som langs naglede plater.

Dessuten kan delene ha mykere former, som i den flygende vingen. Dette reduserer drivstofforbruk ytterligere.

Referanse og lenker:

Transport, energi og miljø. Sluttrapport. Morten Simonsen. Vestlandsforskning 2010.

Om jetforsterkede sideror på NASAs nettsted

NASAs artikkel om LEAPTech, vingen med de mange små elektriske flymotorene

Om LEAPTech på nettsidene til firmaet Joby Aviation, som har bygget vingen med elmotorene

Om bøyelige vinger på NASAs nettsted

Om blant annet formasjonflyging på NASAs nettsted

Om PRSEUS, ny framstillingsmetode for komposittskrog, på NASAs nettsted

Forskere ved Fargelaboratoriet ved NTNU i Gjøvik ser på om det er mulig å utvikle skjermkart med farger som er skreddersydd fargesynet til hver enkelt.

Målet er at du med en app skal få kartet i de fargene som fungerer best for akkurat deg.

Fargene vi bruker i kart er ofte valgt ut fra hva de symboliserer. Rødt brukes ofte til å markere ekstra viktig informasjon som veier, fordi det er en distinkt farge som skiller seg ut. Men sånn oppleves ikke rødt for mange fargeblinde.

Selv om det finnes flere former for fargeblindhet, er det vanligst å ha vanskeligheter med å skille røde og grønne nyanser. Fargeblindhet rammer mellom 8 og 10 prosent av menn og 0,4 prosent av kvinner.

Det er med andre ord ingen liten andel av befolkningen som får problemer med at rødt ofte brukes som markørfarge.

Universell utforming eller individuell tilpasning

Doktorgradskandidat Anne Kristin Kvitle forsker ved Fargelaboratoriet. Hun ser på to ulike metoder for å tilpasse skjermkart for fargeblinde.

En metode handler om universell utforming. Det dreier seg om å utforme kart med farger tilpasset absolutt alle, slik at folk kan forstå og se kartet uavhengig av om de har normalt syn eller er fargeblinde. 

Målet med en slik metode er å utforme kartet i farger som flest mulig kan se. Kvitle vil imidlertid gå et skritt videre og se på om vi ikke kan finne en løsning som tilpasser farger til hver og en av oss – en såkalt adaptiv metode.

Tegne opp kartet på nytt

Universell utforming av kart er gjort i andre land, blant annet Japan og Storbritannia, med vekslende hell.

En utfordring er at det blant fargeblinde likevel finnes mange individuelle forskjeller, og å finne en fargepalett som passer alle er så å si umulig.

Men en løsning som gir hver enkelt bruker et kart med spesialtilpassede farger, har ikke vært prøvd tidligere.

– Jeg tror at universell utforming av kart ikke nødvendigvis løser problemet, fordi også fargeblinde ser farger veldig forskjellig.

– Med den adaptive metoden kan man, basert på informasjon om hvilke farger som allerede finnes i kartet, og hvilke farger personen har problemer med, i stedet tegne opp kartet på nytt, forklarer Kvitle.

Med denne metoden vil de ulike kartelementene synliggjøres maksimalt ved at fargepaletten tilpasses hver og en sitt fargesyn.

Metoden er basert på en fargegenereringsteknikk som begrenser fargene innenfor et visst referansespekter. På den måten vil kontrasten mellom fargene bli stor nok, samtidig som fargene vi alle forbinder med kart og hva de symboliserer, beholdes så langt det er mulig og forsvarlig.

Skal brukes i en app

Kvitle har stor tro på individuell tilpasning av skjermkart. Målet er at forskningen kan brukes i en app.

Den som skal bruke kartet på en mobil enhet, vil aller først gjennomføre en fargediskrimineringstest. Testen finner ut hvilke farger vedkommende har problemer med, for deretter å finne frem til en optimal fargesammensetning på kartet. 

I første omgang har Kvitle tatt utgangspunkt i fargeprøver fra offisiell skjermkartografi fra Kartverket og testet hvordan kartene i dag ser ut for fargeblinde.

Testene viste at fargeblinde har store utfordringer med å skille fargene fra hverandre, og de har problemer med å se at en farge fra en testprøve er den samme fargen som på kartet. Dersom det fargede området er veldig lite, gjør de fargeblinde flere feil.

For fargeblinde blir evnen til å skille farger fra hverandre vanskeligere jo mindre enhetene er, og det blir verre i mørke eller skygge. På kartet er det typisk små symboler og tynne streker, og vi bruker mobile enheter i stadig større grad.

Likevel blir ikke dette tatt spesielt hensyn til av webdesignere og programvareutviklere. Fargeblinde kan oppleve å «se rødt» av irritasjon i stedet, når kartet og fargekodingen blir vanskelig å tolke.

Kartfargene fører til forvirring

– Fargeblindhet er en litt villedende betegnelse. Fargeblinde personer ser jo farger, men de ser dem annerledes enn personer med normalt syn, sier Kvitle.

Fargeblinde har som regel få praktiske problemer i det daglige, og mange lærer å tilpasse seg. For eksempel vet man at når det lyser øverst på trafikklyset betyr det stopp, da spiller det ingen rolle at fargen på lyset fremstår som en nyanse av grønt.

– Men på kart og andre veifinningssystemer er det viktigere å skille fargene fra hverandre for at kartet skal gi mening.

Referanse:

Kvitle, Green og Nussbaum: Adaptive color rendering of maps for users with color vision deficiencies. SPIE Proceedings, januar 2015, doi:10.1117/12.2083411. Sammendrag