Tiểu Luận Môn Nghiên Cứu Và Thuyết Trình Sự Phát Triển Của Ngành Hàng Không Trong Tương Lai.pdf

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAMKHOA KHÔNG LƯU

TIỂU LUẬN MÔN NGHIÊN CỨU VÀ THUYẾT TRÌNHSỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH HÀNG KHÔNG

TRONG TƯƠNG LAI

Giảng viên hướng dẫn:Nhóm sinh viên thực hiện:

Th.S Nguyễn Ngọc Hoàng Quân 1 ĐỖ HỒNG NAM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là bài báo cáo đề tài môn Nghiên cứu và thuyết trình donhóm 4 chúng tôi cùng nhau nghiên cứu và tìm hiểu trong thời gian qua Kết quả của bàinghiên cứu này chưa từng được sử dụng để bảo vệ một bài học vị nào Ngoài ra, trong bàibáo cáo chúng tôi có sử dụng một số nguồn tài liệu tham khảo đã được trích dẫn nguồn vàchú thích rõ ràng Tôi xin chịu hoàn toàn trước bộ môn, khoa và nhà trường về sự camđoan này

TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2020.Người cam đoan

ĐỖ HỒNG NAM

NHIỆM VỤ CỦA TỪNG THÀNH VIÊN

 Nghiên cứu về trải nghiệm của hành khách Thuyết trình nội dung mình tìm hiểu5 Nguyễn Hoàng Huê:

 Nghiên cứu về công nghệ tàu bay Thuyết trình nội dung mình tìm hiểu

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngày … tháng 7 năm 2020Giáo viên hướng dẫn

(ký và ghi họ tên)

MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN 2

NHIỆM VỤ CỦA TỪNG THÀNH VIÊN3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN4MỤC LỤC 5

2.3 Các ứng dụng hàng không cao cấp 192.4 Tự động hóa thay thế dần con người20

CHƯƠNG 2: CÁC DỊCH VỤ VỀ TRẢI NGHIỆM CỦA HÀNH KHÁCH221 Thực tế ảo In-flight VR 23

5 Khác 33

CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ TÀU BAY341 Vật liệu34

1.1 Kim loại gỗ361.2 Graphene371.3 Aerogel 38

1.4 Ống nano cacbon412 Thiết kế42

3 Nhiên kiệu và năng lượng444 Hệ thống tàu bay 47

CHƯƠNG 4: AN NINH MẠNG TRONG QUẢN LÝ BAY 481 ASDB48

3 Giải pháp 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… 60

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sân bay Inchone

Hình 1.2: Mô hình sân bay trên không

Hình 1.3: Hình ảnh sân bay quôc tế Long Thành trong tương laiHình 1.4: Hình ảnh sân bay quốc tế Đại Hưng (Trung Quốc)Hình 1.5: Sân bay quốc tế Istanbul (Thổ Nhĩ Kì)

Hình 1.6: Sân bay quốc tế Al Maktoum (Dubai)Hình 1.7: Nhận dạng hành khách bằng sinh trắc học Hình 1.8: Trí tuệ nhân tạo

Hình 1.9: Các ứng dụng hàng không cap cấp

Hình 1.10: Hệ thống hành lý tự trị của Hà Lan đang áp dụng tại HongKongHình 1.11: Hệ thống vận chuyển hành khách không người lái tại Heathrow (Anh)Hình 2.1: Hình ảnh thử nghiệm thực tế ảo VR

Hình 2.2: Hình ảnh mô phỏng ghế ngồi Air LairHình 2.3: Hình ảnh mô phỏng thực tế ghế ngồi Air LairHình 2.4: Đài quan sát Skydeck

Hình 2.5: Hình ảnh mô phỏng ghế ngủ Cuddle ChairHình 2.6: Mô hình cabin trong suốt bởi AirbusHình 2.7: Mô hình tường cabin trong suốt bởi NorthopHình 3.1: Hình ảnh mô tả các chất liệu cấu thành tàu bay

Hình 3.2: Chất liệu composite

Hình 3.3: Airbus A350 XWB sử dụng chất liệu composite sợi cacbon thử nghiệm thành công vào năm 2013

Hình 3.4: Kim loại “gỗ”Hình 3.5: Cấu tạo kim loại “gỗ”Hình 3.6: Graphene

Hình 3.16: Mô hình 3D cấu trúc nano của cánh bướm trong tự nhiên và tế bào quang điện mô phỏng cấu trúc này: từ sự phân tách pha của polymer sinh học trở thành sự phân tách pha của polymer tổng hợp (Ảnh: Caltech)

Hình 3.17: Vật liệu siêu hấp thụ ánh sáng làm từ grapheneHình 3.18: Các tấm pin năng lượng mặt trời có chất liệu graphene Hình 4.1: Mô hình ASD-B

Hình 4.2: Mô hình SWIM Hình 5.1: Khói thải từ động cơHình 5.2: Máy bay gây ô nhiễm tiếng ồn

Hình 5.3: Các xí nghiệm gây ô nhiễm nghiêm trọng cho không khíHình 5.4: Sân bay London Heathrow

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

GPS: Global Positioning System - Hệ thống định vị toàn cầu ATM: Air Traffic Management - Quản lý Không lưu.

ADS-B : Auto Dependant Surveillance Broadcast - Hệ thống giám sát tàu bay.ICAO: International Wide Civil Aviation Organization - Tổ chức hàng không dân dụng thế giới.

SWIM: System Wide Information Managemen - Quản lý thông tin mở rộng.VR: virtual reality: Thực tế ảo.

ITB Berlin : Internationale Tourismus-Borse Berlin : Hội chợ thương mại du lịch Berlin.CNTs: Carbon Nanotubes ống nano cacbon.

SWCNT: Single- Walled carbon nanotube Ống nano cacbon đơn tường.MWCNT: Multi- Walled carbon nanotube Ống nanocacbon đa tường.

KLM: Koninklijke Luchtvaart Maatschappij (Tiếng Hà Lan) : Hãng hàng không quốc gia Hà Lan

FMG: Functionally Graded Material : Vật liệu phân loại chức năng.AI: Artificial Intelligence : Trí tuệ nhân tạo.

ICAO: Tổ chức Hàng không dân dụng quốc tế.

CORSIA: Kế hoạch giảm và bù trừ carbon trong ngành hàng không quốc tế.IRENA: Cơ quan Năng lượng tái tạo quốc tế

HKDDVN: Ngành Hàng không dân dụng Việt Nam.

ID:Identity Card: Thẻ xác minh danh tính

LCD:Liquid Crystal Display: Màn hình tinh thể lỏng.

YAPE: Hệ thống robot vận chuyển và giao hàng dựa trên AI được phát triển bởi Yape Srl (1 công ty công nghệ ý).

TSA: Transportation Security Administration: Cục vận tải an ninh Mỹ.

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Đề tài này được đưa ra để nghiên cứu và khám phá các yếu tố tiềm năng sẽ phát triển ngành hàng không trong tương lai Những thử thách luôn luôn tiếp diễn ở phía trước,những thay đổi có thể đột phá và áp đảo những yếu tố cũ, hoặc dần dần thay thế và lược bỏ những yếu tố không còn phù hợp với ngành hàng không trong tương lai Trong cả hai ýkiến trên, kết quả đều mang đến cho ngành hàng không sự khó khăn trong việc quản lý Để nắm được cơ hội luôn ập đến, để hạn chế tối ưu nhất những khó khăn, chúng ta luôn đưa ra những dự đoán có thể sẽ xảy ra, nó được đưa ra dựa trên những yếu tố tác động, sựkiện đã xảy ra, phân tích và nhân định từ những chuyên gia trong lĩnh vực Đó cũng chínhlà lí do đề tài “Sự phát triển của ngành hàng không trong tương lai” được đưa ra để nghiên cứu.

Mục đích nghiên cứu: Trong khi tương lai là không thể đoán trước, là một cộng

đồng hàng không, được trang bị những tư liệu để phân tích về các xu hướng trong tươnglai và hoạt động nhằm đạt đến lợi ích chung Các tổ chức có thể thực hiện các bước đểảnh hưởng đến cách tương lai mở ra Và đối với thương mại trong ngành hàng không,doanh nghiệp có thể thêm những hiểu biết này vào tư duy chiến lược của mình để có đượclợi thế cạnh tranh Với suy nghĩ này, IATA bắt đầu bằng cách khám phá câu hỏi: các yếutố chính của sự thay đổi là gì, IATA và các hãng hàng không suy nghĩ gì về việc chuẩn bịcho những cơ hội và thách thức trong tương lai trong 20 năm tới.

NỘI DUNGCHƯƠNG 1: SÂN BAY TƯƠNG LAI

(Chú trọng vào sân bay dân dụng)

1 CƠ SỞ HẠ TẦNG

1.1 PHÁT TRIỂN THEO HƯỚNG TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI

Các nhà phân tích đã dự đoán: “Sân bay của tương lai Không phải là sân bay:Đó là một thành phố và bạn không cần phải là hành khách đến thăm” Một số sânbay sẽ không còn tọa lạc ở ngoại ô thành phố mà sẽ hợp nhất với các trung tâm đô thị, trởthành các “thành phố” điểm đến mới gói gọn trong thành phố dành cho tất cả mọi người.Tại sân bay thế hệ mới, hành khách có thể ăn uống, xem phim, xem hòa nhạc và mua sắm.Lấy sân bay Incheon của Hàn Quốc làm ví dụ, nơi này có sòng bạc, dịch vụ spa,sân golf 72 lỗ Nhà thiết kế nhà ga chính sân bay Inchon, Curtis Fentress… lưu ý rằngtrong nhiều năm qua, thiết kế sân bay tương lai chỉ như là việc “trang trí nhà chứa máybay”

Hình 1.1: Sân bay Inchone

1.2 SÂN BAY TRÊN KHÔNG

Qua việc có thể xây các sân bay kết hợp các trung tâm thương mại Lúc đó có khisân bay chỉ là… cái sân thượng của một trung tâm thương mại phức hợp khổng lồ màthôi Giúp giảm bớt diện tích đất mà nó chiếm dụng Để làm điều này, Boeing đangnghiên cứu với hi vọng sản xuất những máy bay tương lai có cánh có thể cuộn lại

Bên cạnh đó, những cải tiến mới cũng giải quyết những vấn đề chung mà mọi vậtliệu công nghệ cao đều mắc phải Ví dụ như các nhà khoa học trung quốc đã và đang pháttriển loại vật liệu khiến pin mặt trời hoạt động ngay cả khi bất ngờ trời không có nắng Cụ

thể, họ muốn sử dụng những tấmgraphene để tách các ion tích điện dương trong mưa (bao gồm natri, canxi và amoni) và từđó tạo ra điện sử dụng Các ion tích điện dương được liên kết với lớp graphene siêu mỏngtạo thành một lớp kép (thường được gọi là một pseudoxapacitor) với các electrons đã hiệndiện Sự khác biệt điện thế giữa hai lớp là đủ để tạo ra một dòng điện

Hình 3.18: Các tấm pin năng lượng mặt trời có chất liệu graphene Pin vừa chắc chắn, vừa mềm dẻo, vừa nhẹ có khả năng dẫn và tạo năng lượng rất tốt, bất chấp cả thời tiết Tuy ý tưởng đã thành công nhưng hiệu quả vẫn chưa cao do điện năng sinh ra tương đối thấp Vì thế cần phải tiếp tục nghiên cứu dài lâu.

Ngoài ra, pin nhiên liệu hỗ trợ trong tương lai sẽ áp dụng công nghệ nano Tích trữ năng lượng ở các pin sẽ có cấu trúc là các ống nanowhisker khiến các cực pin có diện tíchbề mặt lớn nên trữ được nhiều điện năng hơn, trong khi đó kích thước pin càng thu nhỏ.

4 HỆ THỐNG TÀU BAY:

Các bảng mạch và thiết bị điện tử của hệ thống tàu bay sẽ chú trọng sử dụng cácvật liệu siêu dẫn điện, không thất thoát năng lượng (graphene, nano cacbon, ) và cảnhững vật liệu chống cháy, siêu cách điện, cách nhiệt, siêu bền và linh hoạt (vật liệu môphỏng tơ nhện, aerogel, composite FGM, ) để giảm thiểu thấp nhất rủi ro hư hỏng, tăngtuổi thọ cho hệ thống tàu bay.

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI và công nghệ tự động vào hệ thống biến mỗi chiếctàu bay thành một “sinh vật sống” Giúp đảm bảo quản lí dễ dàng tàu bay và hoạt độngbay giữa phi công và kiểm soát không lưu Bên cạnh đó tạo tiện nghi và đáp ứng nhu cầuphục vụ hành khách.

Vẫn rất cần phi công cũng như thành viên tổ bay nhưng công nghệ trên sẽ giúp mọihoạt động của con người trở nên hiệu quả và an toàn hơn rất nhiều.

CHƯƠNG 4: AN NINH MẠNG TRONG QUẢN LÝ BAY

Những năm vừa qua, cùng với sự phát triển kinh tế, khoa học và công nghệ, thếgiới chứng kiến sự gia tăng không ngừng của các hoạt động Hàng không Sự gia tăngnhánh chóng của các phương tiện và mật độ giao thông hàng không trên toàn thế giới đòihỏi nâng cao năng lực, an toàn và hiệu quả trong hoạt động hàng không nói chung vàngành quản lý bay nói riêng.

Như chúng ta đã biết, vào tháng 1/2016 vệ tinh định vị toàn cầu số 23 (SVN23) bịngừng hoạt động, ngay lập tức xuất hiện sự mất an toàn khi điều đó gây ra sai lệch thờigian khoảng 13 micro giây ảnh hưởng đến hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GPS) vàthiết lập báo động trên toàn thế giới trong khoảng thời gian 12 giờ Mặc dù đó không phảilà cuộc tấn công không gian mạng, nhưng nó cho thấy lỗ hổng của hệ thống GPS, mộtcông nghệ tiến bộ hỗ trợ cho công tác quản lý không lưu (ATM), chẳng hạn như áp dụngdẫn đường theo tính năng Vì vậy mà ATM đang đầu tư cho tương lai đối với các hệ thống

trực tuyến, chẳng hạn như ADS-B ( utomatic ependant urveillance roadcast) vàADSB

SWIM (System ide nformation WIManagement) sẽ mang lại nhiều lợi ích cho các nhàcung cấp dịch vụ (ANSPs) cũng như người sử dụng không phận.

ADS-B là một hệ thống giám sát mà tàu bay/phương tiện xác định vị trí của nó dựa

trên thông tin từ các hệ thống định vị (thường là GPS) Thông tin vị trí bao gồm tọa độ vịtrí và chỉ số chất lượng của thông tin vị trí được phát quảng bá định kỳ cùng các thông tinkhác của tàu bay Các thông tin này có thể được thu bởi các trạm ADS-B sử dụng cho mụcđích kiểm soát không lưu hoặc được thu bởi các tàu bay khác giúp tổ lái nhận biết tìnhhuống không lưu và tự phân cách.

Hội nghị không vận của ICAO lần thứ 11 được tổ chức vào năm 2003 khuyến cáorằng một số quốc gia nhận thấy công nghệ giám sát ADS-B là chìa khóa nâng cao nănglực và an toàn trong quản lý không lưu Với ưu điểm dễ dàng triển khai cùng với chi phíthấp, ADS-B cho phép tăng cường chồng lấn tầm phủ giám sát radar và bổ sung giám sáthàng không tại các mực bay tầm thấp, các sân bay địa phương và các khu vực trên biển.

Hình 4.1: Mô hình ADS-B

SWIM: là một mô hình quản lý thông tin mở rộng Một tổ chức chuyên về hàng

không cũng xây dựng mô hình cơ sở quản lý thông tin trong tương lai của ATM (SWIM),đây sẽ là xương sống số để trao đổi dữ liệu ATM Tổ chức này mô tả SWIM là "một mạngnội bộ hàng không có nhiều điểm kết nối" nên cần xác định chi tiết về tàu bay, ngườidùng bên ngoài sẽ kết nối an toàn với mạng nội bộ đó

Mô hình SWIM nhằm mang lại lợi ích kinh tế trực tiếp từ hoạt động quản lý bay bằng cách đảm bảo các thông tin phù hợp sẽ sẵn có với chất lượng đúng cho đúng người khai thác vào đúng thời điểm Với tính chất xuyên suốt của nó, SWIM bao gồm tất cả các thông tin quản lý bay: chuyến bay, sân bay, khí tượng, luồng không lưu và giám sát.

Việc khai thác các hệ thống ATM truyền thống đã bộc lộ các nhược điểm như trao đổi dữ liệu theo phương thức điểm - điểm, khó khăn khi kết nối các dịch vụ với nhau, tínhbảo mật kém, sự chia sẻ thông tin, tài nguyên liên quan đến lĩnh vực quản lý bay hạn chế do sử dụng các “ngôn ngữ” dữ liệu khác nhau về cấu trúc, vv… Hệ thống quản lý thông tin mở rộng (SWIM) sẽ khắc phục được hầu hết các nhược điểm đó, đem lại một môi trường rộng mở, chia sẻ thông tin/tài nguyên dễ dàng Đến năm 2023, dự kiến tàu bay sẽ được kết nối hoàn toàn với SWIM, cho phép "hợp tác, tham gia đầy đủ vào các quy trình ATM với khả năng tiếp cận dữ liệu động dung lượng lớn".

ICAO thừa nhận những lợi thế to lớn của SWIM nhưng cũng có lưu ý của một sốchuyên gia đã bày tỏ "không hài lòng về SWIM như là một hệ thống với các điểm truycập toàn cầu, có thể gây ra sự lan truyền các mối đe dọa như virus máy tính hoặc nhữngkẻ phá hoại truy cập hệ thống".

Hình 4.2: Mô hình SWIM

CHƯƠNG 5: SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG TỚI MÔI TRƯỜNG TRONG TƯƠNG LAI

1.TÁC ĐỘNG CÙA HÀNG KHÔNG LÊN MÔI TRƯỜNG

Ít người ngờ đến nhưng tàu bay và hàng không gây ô nhiễm đáng kể Đây là một vấn đề tế nhị liên quan đến sự tiện lợi của con người kỷ nguyên hiện đại Khi muốn du lịch tới nơi xa xôi nào đó một cách nhanh chóng và tiện lợi, giải pháp hàng đầu hiện nay là đi máy bay Nhưng thực sự có một số vấn đề khí hậu và môi trường liên quan đến hoạt động của ngành hàng không.

Hình 5.1: Khói thải từ động cơ tàu bay.

Đầu tiên Hàng không là một ngành tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch, ngành này ngốn tới 5 triệu thùng dùng mỗi ngày Việc đốt số nhiên liệu này hiện nay tạo ra khoảng 2,5% tổng số khí carbon phát thải – tỷ lệ này có thể tăng lên 22% vào năm 2050 khi các ngành khác tạo ra ít khí thải carbon hơn Chẳng hạn, một chuyến bay khứ hồi từ châu Âu sang Australia tạo ra khoảng 4,5 tấn carbon Bạn có thể lái ô tô trên khoảng cách 2.000km mà vẫn tạo ra ít khí thải hơn thế

Vấn đề thứ 2 là, nhu cầu sử dụng trong ngành Hàng không ngày càng tăng, như

hãng hàng Air Asia đã nói “Bây giờ ai cũng thể đi máy bay” Và trong thế hệ của hàng không giá rẻ, người đã bay rồi thì sẽ bay nữa Sự gia tăng nhu cầu này từ các du khách hiện nay và du khách mới đồng nghĩa với việc số máy bay chở khách trên bầu trời sẽ tăng gấp đôi vào năm 2035.

Vấn đề thứ 3 là chưa có phương tiện hiệu quả thay thế cho tàu bay,không như các ngành khác, nơi có thể có giải pháp thay thế thân thiện hơn với môi trường (như năng lượng mặt trời thay cho than đá, đèn LED tiết kiệm điện năng thay cho đèn sợi tốt), hiện

không có cách nào để chuyên chở trên bầu trời 8 triệu người mỗi ngày mà không phải đốt các loại dầu Tàu bay ngày càng trở nên hiệu quả hơn nhưng tốc độ của điều đó không đủ nhanh để bù trừ cho sự tăng trưởng khủng khiếp của nhu cầu đi lại bằng hàng không Tàu bay điện thì vẫn chưa sử dụng đại trà được (có lẽ phải hàng thập kỷ nữa), nó bị hạn chế vềmức năng lượng trong ắc-quy – nó không thể cung cấp nhiều năng lượng như nhiên liệu phi cơ.

Còn đối với Việt Nam, giống các ngành kinh tế khác, hoạt động hàng không dân dụng cũng tạo ra những ô nhiễm môi trường đặc trưng Đó là sự ô nhiễm không khí, tiếng ồn, nước thải, chất thải,…Ô nhiễm đặc thù của hoạt động hàng không là khí thải phát sinhtừ các hoạt động của tàu bay, phương tiện vận chuyển hành khách, hàng hóa, các thiết bị điều hành bay, nhà ga… Tiếng ồn phát sinh từ quá trình hạ cất cánh của tàu bay, khu vực băng tải hàng hóa, các phương tiện phục vụ mặt đất trong khu vực sân bay như đầu kéo, xe nâng hàng, xe xúc…

Hình 5.2: Máy bay gây ô nhiễm tiếng ồn.

Các xí nghiệp bảo dưỡng, sửa chữa tàu bay, xí nghiệp xăng dầu, trạm sửa chữa tàu bay trang thiết bị mặt đất, chế biến suất ăn… thường gây ô nhiễm do phải thải ra các loại xăng dầu mỡ, hóa chất độc hại, kim loại nặng Đối với các chất thải này, cần phải được xửlý đúng quy trình, ngăn chặn chất độc ngấm vào nước và đất…