你未見過的概念飛機(下)

新世紀的新概念飛機

21世紀，“節(jié)能環(huán)保、高效能、以人為本”的理念已經(jīng)深入人心。圍繞這一主題，各種新概念飛機相繼取得重大進展。典型的概念飛機包括新能源飛機、單人飛行器、“旋轉”機翼飛機、納米飛機以及采用各種新穎布局的飛機等。這些飛機在一定程度上代表了未來飛行器的發(fā)展方向。

新能源飛機實際上指的是一大類飛機，包括氫燃料飛機、太陽能飛機、人力飛機等，其目的在于積極探索可取代石油的飛機發(fā)動機燃料。

在探索氫燃料飛機方面，1988年，前蘇聯(lián)曾將一架圖-154飛機改裝后使用氫燃料進行過試飛；1996年，德國和俄羅斯曾聯(lián)合提出“低溫燃料飛機”研制計劃，將一架多尼爾328飛機改裝成氫燃料飛機驗證機。氫用作飛機發(fā)動機燃料，具有燃燒熱值高、無污染、資源豐富等優(yōu)點，但在實際應用中存在氫獲取、存儲、供應等挑戰(zhàn)性難題。

提到太陽能飛機，不能不說的是美國研制的“太陽神”號高空長航時太陽能無人機，該飛機2001年首飛，曾成功完成了一晝夜的飛行，飛行高度達到29．5千米，創(chuàng)造了非火箭動力飛機的飛行高度紀錄。

高空長航時太陽能無人機具有十分廣闊的應用前景，比如，可以用這種飛機取代目前的一些通信衛(wèi)星和科學觀測衛(wèi)星，從而節(jié)省可觀的使用成本；它能到核爆現(xiàn)場采樣；在預定空域長時間盤旋偵查敵情；校炮或者為戰(zhàn)機指引攻擊目標；探查地球資源、監(jiān)視農(nóng)作物病蟲害、探測空氣污染情況；在臺風上空飛行，跟蹤和檢測暴風雨等等。盡管如此，由于太陽能飛機的硅太陽能面板存在重量大、嬌貴、易受氣候條件影響等缺點，目前只適合于無人機領域，并且離實用階段還存在相當遠的距離。

人力飛機是一個聽起來不錯的想法。試想，如果我們能像踩自行車那樣依靠人力驅動飛機在空中翱翔，那簡直是一件再愜意不過的事了。目前，國外較成功的人力飛機包括：1979年英國的“信天翁”號人力飛機，該飛機曾成功飛越英吉利海峽；1988年美國和希臘花巨資研制的人力飛機，從伊拉克美軍空軍基地一路飛到希臘，曾創(chuàng)下116千米的人力飛行世界紀錄。不過，人的體能畢竟還是太小。依靠人力實現(xiàn)空中飛行實在是一件極其累人的“苦差事”。

單人飛行器，顧名思義就是可承載一個人的飛行器。單人飛行器的應用前景廣闊，特別適用于軍事領域。例如，在未來單兵或山區(qū)作戰(zhàn)中，單兵或特種作戰(zhàn)部隊士兵可利用單人飛行器在任何地形起飛和降落，能完成許多超出人類能力極限的任務。目前的許多單人飛行器都或多或少借鑒了滑翔機(或滑翔傘)的思想，即在滑翔機(或滑翔傘)下方添加簡易支架及發(fā)動機，或者直接將活塞式發(fā)動機背在駕駛員身后。值得一提的是，美國國防部正在資助研制一種名為“單飛客”的單人垂直起降飛行器。該飛行器攜帶一名操縱者飛行，無機身，但有一個仿三角形的機翼，可以固定在操縱者背上，機翼根部內置一臺活塞式發(fā)動機，用于驅動一對對轉函道風扇。操縱者雙手握住手輪式操縱柄，左手控制油門，右手控制飛行方向。

傳統(tǒng)上，飛機主要靠改變機翼的形狀獲得更多的升力，但國外一直在探索產(chǎn)生升力的新方法。“旋轉”機翼飛機最早是一位英籍美國人發(fā)明的，它將螺旋槳和固定機翼合二為一，機翼類似一個長圓筒，內裝有螺旋槳葉片，發(fā)動機驅動螺旋槳葉片，轉動的葉片使機翼翼面上方的氣流快速流動，降低局部壓力，從而產(chǎn)生向上的升力，所以飛機可以像直升機一樣垂直起飛。同時，空氣流經(jīng)螺旋槳也產(chǎn)生動力，推動飛行器向前運動，機翼前緣的副翼控制進入螺旋槳的氣流，改變兩端副翼的角度使飛機轉向。“旋轉”機翼飛機具有起降方便、耗油量少、噪聲小、生產(chǎn)與使用成本低等優(yōu)點。但是，現(xiàn)行“旋轉”機翼飛機還存在不少致命缺陷，如飛機沒有滑翔能力，一旦發(fā)動機熄火就會急速下墜；鳥類也很容易飛入高速旋轉的葉片之間，卡住螺旋槳，導致升力下降等。

現(xiàn)在，將飛機做到巴掌大、甚至指甲蓋大小，從技術上來講，已經(jīng)不存在任何問題。近年來，隨著納米技術的發(fā)展，“蒼蠅飛機”的概念已被提出。據(jù)悉，美國空軍近年來正致力于研發(fā)一種如同蒼蠅般大小的袖珍飛行器。這種飛行器可攜帶各種探測設備，具有信息處理、導航和通信能力。其主要功能是秘密部署到敵方信息系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的內部或附近，監(jiān)視敵方情況。這些納米飛機可以懸停、飛行，敵方雷達根本發(fā)現(xiàn)不了它們。據(jù)說它還適應全天候作戰(zhàn)，可以從數(shù)百千米外將獲得的信息傳回己方導彈發(fā)射基地，引導導彈攻擊目標。

除了上述幾種概念飛機外，近年來，一些非常規(guī)布局的飛行器也在醞釀之中或即將面世，它們包括美國諾·格公司正在研制“靜音”超音速飛機、沒有垂尾和平尾的無尾飛機、機翼和機身融為一體的飛翼布局飛機等。

空客的“工程師之夢”

回過頭來，我們再來說說空中客車公司的最新概念飛機“工程師之夢”。這款概念飛機機身修長，機翼超長、細薄，發(fā)動機采用半嵌入式置于后機身下方，尾翼呈U形，擁有超輕型的“智能化”機身，體現(xiàn)了空客公司為進一步提高飛機環(huán)保性和人性化所作的努力。該概念飛機的設計突出了燃油消耗低、碳排放量少、噪音小等特點，可以為乘客提供更加舒適的乘坐環(huán)境。

據(jù)稱，“工程師之夢”短期內還不能成為真正的飛機，盡管它所展現(xiàn)的技術都是可行的。按照現(xiàn)有飛機制造技術的發(fā)展趨勢，這款概念飛機有望在40年后“夢想成真”。“工程師之夢”不僅代表了空客公司設計師們的美好愿望，也向人們展示了未來飛機的“容顏”。

空客高層表示，“工程師之夢”飛機將配備“變形座椅”，這種座椅將采用更環(huán)保的、能夠自我凈化的材料制成，而且可以根據(jù)乘客的需求來改變形態(tài)，給人們帶來更佳的舒適性；飛機上還將考慮采用“綠色”能源，燃料電池、太陽能或者人體自身產(chǎn)生的熱量都可能被用來為飛機上的某些系統(tǒng)提供動力……此外，“工程師之夢”上還將包括其他一些奇思妙想，如通過按壓一個按鈕，飛機客艙的艙壁可以變成全透明的，讓乘客能夠360°觀賞飛機外面的世界。再如，通過對虛擬飾物進行全息照相，可以讓乘客根據(jù)需要，將其私有的客艙變身為辦公室、臥室或者禮拜堂等。(文章代碼：102113)

[責任編輯]趙菲