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在一篇名为《航空2075:飞入光明未来?》的报告中,英国机械工程师协会分析了5种可能要热门起来的航空技术。不管是5倍音速的发动机,还是排成“V”字型飞过的一群客机,现在听起来都是很神奇的事。不过再过15年,其中一些技术或许就变得司空见惯了。
机身和机翼完美融合了
未来几十年里,商业客运飞机的新模板可能会流行起来,比如图中这架外形犹如魔鬼鱼的实验性波音X-48B。根据英国机械工程师协会发布的最新报告,X-48B的独特设计将机身和机翼完美结合成了“翼身融合体”,这意味着它具有省油的潜力。
目前的客机设计像是身负双翼的雪茄烟,它的表面积大,导致阳力增加,因此空气动力学效率不算高。而X-48B把机身、机翼和发动机封到上下两个面积很大的机壳里,这意味着只要提高空气在上下表面形成的压强差,即可产生巨大的升力。
5倍音速发动机秘而不宣
一台SJX61-2超音速冲压喷气发动机可以创造怎样的速度?2008年,美国航空航天局兰利研究中心在模拟飞行条件下得出的结论是:5倍于音速。
超音速冲压喷气发动机没有运动机件,取而代之的是,它吸收空气中的氧,燃烧氢燃料。只有在5倍音速甚至更高速的条件下,它才能顺利地收集气体、压缩并加热到可燃温度。
那场模拟飞行测试之后又过了3年多,超音速冲压喷气发动机仍然有巨大的技术障碍等待解决,至少不能指望它很快为商业客机提供动力,甚至在美军里都还看不到这种发动机呢,至少在目前没有公开展示过。
虽然还有很长的路要走,但超音速冲压喷气发动机为商用客机所用,会在未来某天成为可能,或许这一天就在15年后。协和式飞机的下一张面孔
全球第一大国防承包商、美国航空航天制造商洛克希德·马丁公司的“超音速绿色机”形状像只巨大的飞镖,它能将巡航速度提升至接近2倍于音速。
像“超音速绿色机”这样的机型一旦投入生产,就将是协和式飞机以及图波列夫的图-144的接班人。只有上述两者是用于商业飞行的超音速飞机。然而协和式飞机却不是一位值得借鉴的前辈,因为其保养与维修的代价过于昂贵,一张机票可能高达几千美元。
由于技术的进展,如今超音速飞机可以造得更好,同时更便宜。协和式飞机的发动机设计和材料曾经是超前于时代的,现在,设计师能使它变得更实惠了。
一群客机排成“V”字招摇而过
我们都在课本上看到过类似的情景:一些鸟类在长途飞行中,会排成“V”形编队来省力气。这是因为飞行时空气沿着鸟翅流动,形成旋涡,会对跟在身后的乌造成阳力。但只要编队时稍微错开身形,排在后面的乌就能利用这种漩涡的拖拽力而节省体能。英国机械工程师协会的报告认为,未来海外或长途飞行的航班也可以用“V”形编队飞行,因为这样做节省的燃油高达12%。
工程师们早就想试试让飞机也这么排队了。目前研发出的仪器已经能很好地掌控飞机之间的垂直距离,几架飞机之间的垂直距离是多少、飞机与地面间垂直距离又是多少,都能测量出来,困难是如何把握飞机的横向距离,以保证它们近得可以利用编队省油,同时又远得足够安全。
但如果只是从技术上来说,编队飞行已经成熟得差不多可以提上日程了。
客机也开始享受空中加油服务
空中加油在军事上早就不是什么稀罕事了,但商用客机还没有享受到这种待遇。空中加油没有发展到商业航空领域,一大原因是这么做需要有庞大的基础设施来提供支持。首先,你得建立一个全球性的运油飞机网络,在天上开满加油站,这可不是件容易的事。
将空中加油商业化有什么好处呢?一种说法是,这将使飞行更节能,因为飞机不必装着满满的燃料起飞了。但是也有人对这种说法持怀疑态度,技术挑战可以克服,但乘客们是否愿意为空中加油埋单就不清楚了。
(原文刊载于《青年参考》,本文有删改)
机身和机翼完美融合了
未来几十年里,商业客运飞机的新模板可能会流行起来,比如图中这架外形犹如魔鬼鱼的实验性波音X-48B。根据英国机械工程师协会发布的最新报告,X-48B的独特设计将机身和机翼完美结合成了“翼身融合体”,这意味着它具有省油的潜力。
目前的客机设计像是身负双翼的雪茄烟,它的表面积大,导致阳力增加,因此空气动力学效率不算高。而X-48B把机身、机翼和发动机封到上下两个面积很大的机壳里,这意味着只要提高空气在上下表面形成的压强差,即可产生巨大的升力。
5倍音速发动机秘而不宣
一台SJX61-2超音速冲压喷气发动机可以创造怎样的速度?2008年,美国航空航天局兰利研究中心在模拟飞行条件下得出的结论是:5倍于音速。
超音速冲压喷气发动机没有运动机件,取而代之的是,它吸收空气中的氧,燃烧氢燃料。只有在5倍音速甚至更高速的条件下,它才能顺利地收集气体、压缩并加热到可燃温度。
那场模拟飞行测试之后又过了3年多,超音速冲压喷气发动机仍然有巨大的技术障碍等待解决,至少不能指望它很快为商业客机提供动力,甚至在美军里都还看不到这种发动机呢,至少在目前没有公开展示过。
虽然还有很长的路要走,但超音速冲压喷气发动机为商用客机所用,会在未来某天成为可能,或许这一天就在15年后。协和式飞机的下一张面孔
全球第一大国防承包商、美国航空航天制造商洛克希德·马丁公司的“超音速绿色机”形状像只巨大的飞镖,它能将巡航速度提升至接近2倍于音速。
像“超音速绿色机”这样的机型一旦投入生产,就将是协和式飞机以及图波列夫的图-144的接班人。只有上述两者是用于商业飞行的超音速飞机。然而协和式飞机却不是一位值得借鉴的前辈,因为其保养与维修的代价过于昂贵,一张机票可能高达几千美元。
由于技术的进展,如今超音速飞机可以造得更好,同时更便宜。协和式飞机的发动机设计和材料曾经是超前于时代的,现在,设计师能使它变得更实惠了。
一群客机排成“V”字招摇而过
我们都在课本上看到过类似的情景:一些鸟类在长途飞行中,会排成“V”形编队来省力气。这是因为飞行时空气沿着鸟翅流动,形成旋涡,会对跟在身后的乌造成阳力。但只要编队时稍微错开身形,排在后面的乌就能利用这种漩涡的拖拽力而节省体能。英国机械工程师协会的报告认为,未来海外或长途飞行的航班也可以用“V”形编队飞行,因为这样做节省的燃油高达12%。
工程师们早就想试试让飞机也这么排队了。目前研发出的仪器已经能很好地掌控飞机之间的垂直距离,几架飞机之间的垂直距离是多少、飞机与地面间垂直距离又是多少,都能测量出来,困难是如何把握飞机的横向距离,以保证它们近得可以利用编队省油,同时又远得足够安全。
但如果只是从技术上来说,编队飞行已经成熟得差不多可以提上日程了。
客机也开始享受空中加油服务
空中加油在军事上早就不是什么稀罕事了,但商用客机还没有享受到这种待遇。空中加油没有发展到商业航空领域,一大原因是这么做需要有庞大的基础设施来提供支持。首先,你得建立一个全球性的运油飞机网络,在天上开满加油站,这可不是件容易的事。
将空中加油商业化有什么好处呢?一种说法是,这将使飞行更节能,因为飞机不必装着满满的燃料起飞了。但是也有人对这种说法持怀疑态度,技术挑战可以克服,但乘客们是否愿意为空中加油埋单就不清楚了。
(原文刊载于《青年参考》,本文有删改)