人們期待21世紀的飛機可以變得更安全、更舒適、更快捷、更環(huán)保。為了讓飛機走向“未來(lái)”,風(fēng)格迥異的設計揭未來(lái)飛機的神秘面紗。
美國航天局在去年底提出了一種環(huán)保型的“未來(lái)飛機”概念,其標準是:飛行速度必須達到音速的85%,續航能力超過(guò)1.1萬(wàn)公里,有效載荷在22.6噸到45.4噸之間,既可載人又可載貨!案焖、更大型、更安靜、更高效、更干凈”是“未來(lái)飛機”的追求目標,“綠色環(huán)!笔峭怀鎏厣。
為了實(shí)現“未來(lái)飛機”的構想,美國航天局分別與洛克希德-馬丁、諾思羅普-格魯曼和波音公司等三大飛機制造巨頭簽訂了為期一年的研發(fā)合同。在這一年中,3家公司將對各自方案展開(kāi)論證和完善,美國航天局最終會(huì )選定一家進(jìn)行合作,以期在2025年讓“綠色飛機”在藍天翱翔。
近日,美國航天局通過(guò)其官方網(wǎng)站公布了3家公司對“未來(lái)飛機”的初步設計方案。從這些方案來(lái)看,這些“未來(lái)飛機”風(fēng)格迥異,各有千秋。
其中一種設計,融合了舉升體和全翼機兩種機身設計之長(cháng)。舉升體的機身可以自己產(chǎn)生升力,全翼機機身的主要部分隱藏在機翼里,并且沒(méi)有尾翼,二者合而為一后的機身好像被壓扁了。為了減少地面上聽(tīng)到的噪音,引擎放在了飛機尾部的上端,并計劃采用渦輪扇葉發(fā)動(dòng)機。這種飛機的一大優(yōu)勢在于擁有寬敞的空間,但缺點(diǎn)是沒(méi)有窗口,乘客無(wú)法享受鳥(niǎo)瞰山川大地的樂(lè )趣。
另一種設計,采用兩架飛機連在一起的“1+1”外形,看起來(lái)像連體嬰兒。由于引擎被包在了雙身機的里面,有效控制了噪音。此種飛機的空間更大,甚至可以一半載客,一半運貨。
第三種設計,除機翼之外,其他方面很像一架波音787飛機,其特色在于采用倒“V”字形引擎,可大大降低物體速度達到音速時(shí)聲波相互干擾而產(chǎn)生的音爆。
其實(shí)早在美國航天局提出“未來(lái)飛機”概念之前,面對國際社會(huì )綠色環(huán)保節能減排方面越來(lái)越強烈的呼聲,許多飛機制造商已瞄上了更輕便、更環(huán)保的機型,并嘗試通過(guò)新材料來(lái)落實(shí)新理念。有的飛機制造商拋棄了傳統的鋁制部件,改為采用塑料復合基材,使飛機重量大為減輕。波音787飛機的機身和機翼使用復合材料后,只消耗相當于現有同等規模飛機20%的燃料?湛虯350飛機僅使用了52%的復合材料,便達到了波音787飛機的燃油效率。除了使機身變得輕巧外,復合材料耐腐蝕性強等優(yōu)點(diǎn),在很大程度上降低了飛機的維護費用。此外,復合材料可以制造更大、更完整的部件,使生產(chǎn)工序大為簡(jiǎn)化。
除了新材料外,五花八門(mén)的技術(shù)革新使飛機節能環(huán)保。比如,英國一家知名公司在2009年設計出的新型飛機機艙,有點(diǎn)類(lèi)似火車(chē)的硬座車(chē)廂,座椅上配有安全帶,甚至還可以賣(mài)站票。據說(shuō)這種“未來(lái)機艙”可使載客量提高50%,機票價(jià)格也將大幅下降。有的飛機制造商設計出的超音速飛機,采用了攜帶先進(jìn)熱管理系統的可變周期引擎技術(shù),較好地解決了超音速飛機飛行中的高溫問(wèn)題。
美國航天局曾在2008年夏天舉辦過(guò)一次“未來(lái)飛機”設計大賽,吸引了14所美國高校的研究人員參賽。當時(shí)對參賽作品的要求與近日公布的“未來(lái)飛機”理念基本一致,其主要指標都集中在速度、載重、燃料和環(huán)保等方面。
隨著(zhù)經(jīng)濟和社會(huì )的快速發(fā)展,飛機已是人們遠途旅行必備的交通工具。人們期待著(zhù),作為20世紀重大發(fā)明之一的飛機,能在21世紀變得更安全、更舒適、更快捷、更環(huán)保。