飞机的“将来式” NASA揭未来飞机神秘面纱

2015-06-09 11:37:17优网秩名
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【导读】:人们期待21世纪的飞机可以变得更安全、更舒适、更快捷、更环保。为了让飞机走向“未来”,风格迥异的设计揭未来飞机的神秘面纱...

  人们期待21世纪的飞机可以变得更安全、更舒适、更快捷、更环保。为了让飞机走向“未来”,风格迥异的设计揭未来飞机的神秘面纱。

 
未来飞机的设计样图

  NASA揭未来飞机神秘面纱

  美国航天局在2010年底提出了一种环保型的“未来飞机”概念,其标准是:飞行速度必须达到音速的85%,续航能力超过1.1万公里,有效载荷在22.6吨到45.4吨之间,既可载人又可载货。“更快速、更大型、更安静、更高效、更干净”是“未来飞机”的追求目标,“绿色环保”是突出特色。

  为了实现“未来飞机”的构想,美国航天局分别与洛克希德-马丁、诺思罗普-格鲁曼和波音公司等三大飞机制造巨头签订了为期一年的研发合同。在这一年中,3家公司将对各自方案展开论证和完善,美国航天局最终会选定一家进行合作,以期在2025年让“绿色飞机”在蓝天翱翔。

  近日,美国航天局通过其官方网站公布了3家公司对“未来飞机”的初步设计方案。从这些方案来看,这些“未来飞机”风格迥异,各有千秋。

  其中一种设计,融合了举升体和全翼机两种机身设计之长。举升体的机身可以自己产生升力,全翼机机身的主要部分隐藏在机翼里,并且没有尾翼,二者合而为一后的机身好像被压扁了。为了减少地面上听到的噪音,引擎放在了飞机尾部的上端,并计划采用涡轮扇叶发动机。这种飞机的一大优势在于拥有宽敞的空间,但缺点是没有窗口,乘客无法享受鸟瞰山川大地的乐趣。

  另一种设计,采用两架飞机连在一起的“1+1”外形,看起来像连体婴儿。由于引擎被包在了双身机的里面,有效控制了噪音。此种飞机的空间更大,甚至可以一半载客,一半运货。第三种设计,除机翼之外,其他方面很像一架波音787飞机,其特色在于采用倒“V”字形引擎,可大大降低物体速度达到音速时声波相互干扰而产生的音爆。

  其实早在美国航天局提出“未来飞机”概念之前,面对国际社会绿色环保节能减排方面越来越强烈的呼声,许多飞机制造商已瞄上了更轻便、更环保的机型,并尝试通过新材料来落实新理念。有的飞机制造商抛弃了传统的铝制部件,改为采用塑料复合基材,使飞机重量大为减轻。波音787飞机的机身和机翼使用复合材料后,只消耗相当于现有同等规模飞机20%的燃料。空客A350飞机仅使用了52%的复合材料,便达到了波音787飞机的燃油效率。除了使机身变得轻巧外,复合材料耐腐蚀性强等优点,在很大程度上降低了飞机的维护费用。此外,复合材料可以制造更大、更完整的部件,使生产工序大为简化。

“音速巡航者”

  除了新材料外,五花八门的技术革新使飞机节能环保。比如,英国一家知名公司在2009年设计出的新型飞机机舱,有点类似火车的硬座车厢,座椅上配有安全带,甚至还可以卖站票。据说这种“未来机舱”可使载客量提高50%,机票价格也将大幅下降。有的飞机制造商设计出的超音速飞机,采用了携带先进热管理系统的可变周期引擎技术,较好地解决了超音速飞机飞行中的高温问题。

  美国航天局曾在2008年夏天举办过一次“未来飞机”设计大赛,吸引了14所美国高校的研究人员参赛。当时对参赛作品的要求与近日公布的“未来飞机”理念基本一致,其主要指标都集中在速度、载重、燃料和环保等方面。随着经济和社会的快速发展,飞机已是人们远途旅行必备的交通工具。人们期待着,作为20世纪重大发明之一的飞机,能在21世纪变得更安全、更舒适、更快捷、更环保。

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