@ 2012.05.02 , 13:14

未来的喷气式飞机

美国国家航空航天局(NASA)向世界顶尖的航空器工程师发出邀请。希望他们能够出谋划策,解决目前商用飞机的几大难题:实现清洁(能源)飞行,低噪飞行以及如何提高燃料利用率。在未来20年中,以下三种飞机设计或将奠定未来商用飞机的新标准。

框架式机翼喷气机(BOX WING JET)洛克希德马丁(Lockheed Martin)出品
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预计首发: 2025年
现有的客机耗油量巨大。一架波音 747 每海里(用于航海和或航天的长度单位,一海里约合1.852公里)飞行需要燃烧5加仑(约19升)燃料(航空煤油)。(随着油价的上涨,机票,燃油附加税神马的统统都得涨。)洛克希德马丁的工程师们的框架式机翼喷气机设计可以有效地减少能耗。客机将会采用使用于F-22 and F-35 战斗机上的轻质材料, 框架式机翼结构可以增加16%的升阻比(升阻比越大,其空气动力性能越好,对飞行越有利,提高爬升性能)从而使飞机用较少的燃料飞更远的距离。将传统的涡轮风扇引擎替换为双超高旁通比(维基)涡轮风扇引擎。新型发动机的风扇的宽度较现有风扇宽度扩宽40%,有利于吸入更多的旁通气流进行加速。在亚音速下,飞行效能提高22%。同时,超高旁通比涡轮风扇引擎有效减噪达35分贝。[参考资料]


超音速绿色飞机(SUPERSONIC GREEN MACHINE)洛克希德马丁出品
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预计首发:2030年
之前的商用超音速运输工具协和式超音速喷射客机(Concorde)于03年被停飞 ,强噪, 低效,和高污染是该型飞机不在继续使用的主要原因。 2010年, 洛克希德马丁的设计师设计出了1.6 马赫(维基)的超音速绿色飞机。新飞机的变循环引擎将会大大提高飞机的飞行效率。倒V字尾翼和后翼引擎的设计能极大程度上地消除音爆。同时,新型发动机燃料燃烧产生的氮氧化物污染物排放减少75%,更加清洁环保。

苏格电飞机 (SUGAR Volt) 波音(BOEING)出品
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预计首发: 2035年
在电动汽车尚未普及的今天,你能想象使用电能的飞机吗?波音苏格电飞机将成为未来首款在推进系统中搭载的电动机的飞机。波音苏格电飞机设计尺寸同波音737大小,拥有3,500海里的最大航程。飞机在起飞时将会同时使用燃料和电力进行推动,一旦飞机高度达到巡航高度,飞行员即可转换至全电力推动模式。除了对推进系统的重新设计,工程师在对机翼的重新设计中发现,更薄更长的翼展将为飞机提供更多的升力。而这个特大号的机翼可以折叠收拢,以方面与登机桥的对接。总体来说,新飞机较传统飞机的提升效率55%。而且,飞行释放的污染物大大减少,如二氧化碳减少排放60%,氮氧化物减少排放80%。飞机的混合动力推进系统使飞机的起飞跑道距离要求缩短至4000英尺(约102米)。波音737的最短起飞距离为5,000(约127米),所以新苏格电飞机飞机可以适用于较小的机场。

本文译自 popsci,由译者 Hugh 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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