
自然界是一本豐富的教科書(shū),飛機(jī)工程師們從中領(lǐng)悟飛行技巧,并把它們應(yīng)用于飛行器的改善。
向鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)習(xí)
飛機(jī)在起飛和著陸時(shí)都要由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。輔助措施能使飛機(jī)獲得額外的升力,以便起飛爬升速度更快,而且節(jié)省燃油。這樣的起飛方式并不會(huì)使乘客感到不舒服,而會(huì)以一種高舒適度的方式來(lái)呈現(xiàn)。這個(gè)技術(shù)并非不存在,在軍用領(lǐng)域已有應(yīng)用。
目前,很多飛機(jī)幾乎同時(shí)離港朝著同一個(gè)航線飛行,降落到不同目的地。如果能讓這些航空公司的飛機(jī)像鳥(niǎo)一樣列隊(duì),就可以在遠(yuǎn)程航線上節(jié)省50%的燃油。
要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)并不容易,飛機(jī)之間要保持一定的間隔,并且速度也要保持在合適狀態(tài),這樣才能減少燃油消耗達(dá)到高效。A400M空客軍用運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)編隊(duì)飛行測(cè)試,主要用于一些發(fā)生危機(jī)的地區(qū),現(xiàn)在的問(wèn)題是把這項(xiàng)技術(shù)融入民用航空。
節(jié)能減排的嘗試
另外,人們希望利用更好的方式使飛機(jī)從巡航高度進(jìn)入到機(jī)場(chǎng)(飛機(jī)完成起飛階段進(jìn)入預(yù)定航線后的飛行狀態(tài)稱(chēng)為巡航),這樣會(huì)降低6%的噪音,相當(dāng)于減少75%的噪音能量。這需要空中交通管制能夠完美地設(shè)計(jì)飛機(jī)下降程序,使交通流保持順暢。
而在地面運(yùn)營(yíng)及排放降低方面,如果能使飛機(jī)迅速脫離跑道且快速關(guān)掉發(fā)動(dòng)機(jī),就會(huì)極大地降低二氧化碳的排放量。統(tǒng)計(jì)顯示,僅僅降低飛機(jī)滑行就能減少600萬(wàn)噸二氧化碳排放。這其中就涉及很多不同概念:首先可以使用自動(dòng)推車(chē)把飛機(jī)牽引到登機(jī)門(mén);可以在飛機(jī)上安裝燃料電池;另外,飛機(jī)前起落架可以安裝自動(dòng)化的設(shè)備。
科學(xué)家們也積極地在全球各地建立生物燃料的價(jià)值鏈,希望能在那些已經(jīng)不生長(zhǎng)農(nóng)作物或植物的土地上種植可開(kāi)發(fā)生物燃料的植物。使用替代燃料驅(qū)動(dòng)的飛機(jī),將會(huì)極大地改善未來(lái)飛行的狀況。
早在80年代,歐洲空中客車(chē)工業(yè)公司就開(kāi)始使用復(fù)合材料。現(xiàn)在,A350上使用復(fù)合材料的比例甚至達(dá)到了53%(A350是歐洲空中客車(chē)工業(yè)公司正在研制中的客機(jī),尚未正式投入生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng))。
另外,飛機(jī)結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)是希望能將飛機(jī)的蒙皮(一種鋁合金)變成鳥(niǎo)的骨的模式。現(xiàn)在還有很多問(wèn)題沒(méi)解決,需要時(shí)間研究如何把這些復(fù)合材料真正運(yùn)用到飛機(jī)的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。
未來(lái)的飛機(jī)誰(shuí)來(lái)開(kāi)
在未來(lái)的航空業(yè)中,飛行人員到底發(fā)揮什么作用,對(duì)于這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有準(zhǔn)確的答案,
總的來(lái)說(shuō),未來(lái)飛行中飛行員的作用越來(lái)越小,飛機(jī)設(shè)計(jì)越來(lái)越先進(jìn),飛行員只是一個(gè)管理者,并不是真正的操控者。人其實(shí)是最容易犯錯(cuò)的,人和電腦相比,電腦的準(zhǔn)確性永遠(yuǎn)高于人。短期內(nèi)飛行員是不可能被替代的,因?yàn)樗潜O(jiān)控者、管理者。