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6页未来机型:“绿色”是关键 安排中,NASA对飞机噪音、发动机排放、燃料消耗和跑道长度等4项指标提出明确要求依据安排,这些飞机将在2030~2035年左右投入市场目前,波音公司、诺斯洛普·格鲁曼公司、麻省理工学院以及通用电气/塞斯纳公司的四个团队参加了该项目的探讨 依据有关资料,该项目分三个不同阶段:“N+1”(2022年)、“N+2”(2022年)和“N+3”(2025年),这三个阶段的飞机有各自相应的技术目标,这也是“N+3”代机名称的由来 大体而言,“N+3”代机项目致力于研发先进的亚声速和超声速两类客机亚声速客机项目的目标是在波音窄体客机737和宽体客机777的基础上,“N+3”代机的耗油率下降73%,氮氧化物排放量下降75%,机场噪声下降7ldb,跑道长度缩短一半这是NASA将来20年的探讨方向一一亚声速超绿色飞机探讨(SUGAR) 麻省理工学院在亚声速超绿色飞机探讨中提出了两种概念机:一种用于美国国内航行,相当于波音737和A320机型,载客180人,航程从500海里(约804公里)到能横跨美国大陆,以0.74马赫巡航速度飞行此种概念机称为D系列,其最大特点是采纳“双泡”式机身截面,尾部安装涡扇发动机。
另一种则用于国际航线飞行,三角机翼,载客350名,航程7300海里(约11263公里)以上,主要作为波音777的替代机由于采纳翼身融合体结构,被称为H系列 波音公司在亚声速超绿色飞机探讨项目中,经18个月的调研后提出桁架支撑翼飞机方案该机机翼采纳自然层流技术,配置电力推动系统,有更好的气动效率,能有效降低油耗,但飞行速度较低 此外,波音还提出了用于洲际飞行的“Icon-ll”超音速客机概念:V型尾翼,两台发动机在机身上表面,载客120名,能以1.6~1.8马赫飞行5000海里(约8047公里)该设计试图达到降低燃油消耗和机场噪音的目标,力求大大降低音爆噪音水平,以符合陆地上空超声速飞行的噪声标准 诺斯洛普·格鲁曼公司提出了“SELECT”商用运输机设计方案SELECT”是一种120座的支线客机,可运用短至1500米的跑道,以0.75马赫飞行2963公里这一设计方案是“在性能而不是外形上的革命”SELECT”的机身和超高涵道比的推动系统结构突出访用了陶瓷复合材料、纳米技术和形态记忆合金等 洛克希德·马丁公司则提出了新的“N+2”超声速概念机该机能在短短的两个小时内,将80位乘客从美国西海岸送到东海岸,而且没有其它高速喷气式飞机的音爆。
飞机上装有3台发动机,一台在机身尾部上方,两台在机翼下 空客:大胆革新 在2022年范堡罗航展上,空客公布了对将来大飞机的展望,它是工程师们幻想的概念机,将在2050年前后投入航空运输此概念机很明显是在现有技术上进步并不断加速发展的结果,它与飞机所用材料、空气动力学、客舱和发动机等的设计亲密相关概念机拥有瘦长的机翼、半嵌入式发动机、U形尾翼和一个轻量化的透亮机身 空客预料,人们有望在本世纪中叶体验到这款奇妙的飞机该机的机身结构借鉴了鸟类骨骼的特点进行设计,使飞机更加灵巧便捷客舱是一个仿生结构,能够智能地调整温度、湿度和空气流通,舱壁膜状态可以依据光线条件作出变更,乘客通过透亮的舱壁和360度全景天窗可以观赏四周的景色此外,这款将来飞机也将解决降低噪音、燃油消耗和废气废物排放等问题 除了上述安排,空客还非常关注基于“分布式”混合电推动系统的翼身融合体飞机方案2022年11月,空客公布了与西门子公司和罗罗公司联合研发的基于“分布式”混合电推动系统的101座级EAirbus支线概念机 “分布式”意味着采纳更多的风扇来取代通常的2台更大、更重的涡扇发动机EAirbus将有6台电力风扇,在左右机翼上沿着翼展各分布3台,由一台被置于机身尾部的燃气动力单元(涡扇发动机连接到发电机)为6台风扇供电和能量储存充电。
2022年11月,空客还公布了另一种将来飞机的设计图从外形上看,其与传统客机不太相像,飞碟形座舱是其中最激进的设计之一有专家评论:“这种方法能降低飞机的总体燃油消耗量但在这种“简洁而有效”的解决方案中,不仅为乘客送餐的餐车须要走过弯曲的走廊,乘客还须要学习一种全新的登机方式 波音:稳中求进 波音的单通道窄体客机737和双通道超大型客机747的原型机都是20世纪60年头设计的,虽然有过多次改进,但面对竞争对手空客的剧烈攻势,波音在20世纪末期就起先探讨737的替代机2022年4月,随着787项目的进展,波音向一些重要客户谈到新的737喷气客机,即基于将来高效双通道喷气客机技术的现有737的替代机型 波音777的胜利是用2台发动机代替4台发动机,787的胜利是降低了20%的燃油消耗那么,737的替代机有什么创新呢?波音准备利用787的先进技术来发展737的后继机该机型可能采纳更大的复材机身材,有三种不同的机身,但由于种种缘由,波音后来搁置了这一安排,转而全力发展737MAX 此外,波音还一度探讨过翼身融合体概念机7301,但该项目很快被放弃了波音宣称,因该机客舱的旅客座位支配向机翼扩展,座位横向距离过大,在紧急状况下乘客难以快速撤离。
同时,在飞机转弯飞行时,乘客会感到明显不适,平安性也存在肯定的问题当然,可能还有其他深层次的技术缘由 目前,除了在NASA的“N+3”代机项目中的方案以外,波音尚未正式对外宣布将来机型的发展目标 将来:绿色环保 除了NASA、波音、空客这些官方机构或大公司外,民间爱好者和探讨者也在为将来大飞机而努力西班牙航空爱好者和设计师Oscar Vinals公布的“天鲸”概念飞机图片,就曾轰动一时 “天鲸”概念机的机翼将有能自我修复的蒙皮,翼展达88米,大尺寸窗户,具有垂直起飞实力,客舱分3层,能搭载755名乘客为了提高效率,飞机将运用4台鹞式发动机,以便能垂直起飞或在很短的跑道上着陆飞机发动机采纳混合动力系统,在机翼上装有许多太阳能电池板,运用高强度合金、陶瓷材料和碳纤维复合材料,以便减轻飞机重量,减小阻力并降低碳排放 对于这一设计,一些专家认为,“天鲸”概念机的机身不是圆形结构,而圆形机身是最能承受压力疲惫的结构此外,能旋转的发动机结构困难,没有必要,而且会增加飞机的重量 不管人们怎样评价,OscarVinals至少切中了一个要点,那就是“绿色环保”将来那些能够真正胜利的机型,不管是亚声速飞机还是超声速飞机,都必需是“绿色飞机”。
第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页。
