新一代環(huán)保飛機形如飛碟
新浪科技訊 北京時間7月25日消息,據(jù)國外媒體報道,為減少飛機尾氣對大氣環(huán)境的影響,荷蘭的航空工程師們目前正探討設(shè)計新一代的綠色環(huán)保飛機。新一代的飛機外形將酷似飛碟,很大程度上顛覆了傳統(tǒng)的飛行工程學(xué)設(shè)計理念。
未來飛機形如飛碟
荷蘭代夫特工業(yè)大學(xué)的伊特內(nèi)爾-斯特拉斯瑪說:“我想擺脫飛機一貫的設(shè)計理念,比如長著翅膀的圓柱形的機身。在我的想象中,未來的飛機可能會是一個飛碟。”她和一些工程師們正打算使用一些更輕巧的材料,另一些工程師們則考慮重新啟用螺旋槳飛機,用作生態(tài)環(huán)保的客機。最近,斯特拉斯瑪帶頭設(shè)立了一個名為“CleanEra”的項目,旨在設(shè)計一款“超級生態(tài)環(huán)保的飛機”,這種飛機排放的二氧化碳每客位英里比目前客機的排放量要少50%。設(shè)計圖中描繪的“綠色飛機”類似一個飛碟,可以減少各種污染物質(zhì)和噪音,符合歐洲航空研究顧問委員會推薦指標。
一個設(shè)計理念就是重新啟用螺旋槳飛機,即使螺旋槳葉片是受“噴氣”(燃氣渦輪)引擎驅(qū)動,這種飛機也比噴氣式飛機更省燃油。然而,問題在于螺旋槳飛機飛行速度非常慢,速度慢得甚至有點沒法接受。斯特拉斯瑪說:“我的一個要求就是增加舒適度,但是一旦航程變長我們就很難做到這點?!比欢?,科學(xué)家們還是在努力改進螺旋槳飛機的設(shè)計,比如使用有特殊曲度的薄型葉片,以實現(xiàn)目前飛機0.8馬赫(約530英里每小時)的速度。這種設(shè)計的問題則在于,葉片轉(zhuǎn)動的速度如此之快,以致于葉片頂尖處產(chǎn)生的沖擊波會非常的強。斯特拉斯瑪表示,她的研究小組將尋找降低噪音的解決方法,比如放置兩個葉片逆向旋轉(zhuǎn)的螺旋槳。
使用新型復(fù)合材料
另一個設(shè)想就是使用復(fù)合材料,如纖維增強塑料。這種復(fù)合材料強度可與金屬媲美,而重量卻比金屬輕得多,因此可以節(jié)省燃油。在波音公司最新亮相的波音787“夢想飛機”上,強化塑料復(fù)合材料占到重量的50%。英國低成本航空公司EasyJet最近展示了一架短程飛機設(shè)計模型,可以減少50%的二氧化碳排放量,將于2015年前投入運營。
然而,亞歷山大-漢認為目前只不過簡單地用復(fù)合材料取代了鋁,要真正充分利用新型材料,工程師們必需“好好想一想復(fù)合材料的用途”。他表示,在設(shè)計一架飛機的機身時,如果全部使用纖維增強塑料而不是將金屬片拼接起來,就可以減少30%的重量。除了使飛機更輕外,復(fù)合材料還可以給工程師在飛機外形設(shè)計上更大自由度,有助于充分發(fā)揮空氣動力學(xué)作用。斯特拉斯瑪認為,設(shè)計制造一架全復(fù)合材料的飛機目前還很不現(xiàn)實,因為復(fù)合材料的耐熱性不如金屬好,一些還會容易受潮,這種對機翼來說是個大問題。
大幅降低尾氣污染
荷蘭代夫特工業(yè)大學(xué)生物學(xué)教授湯姆-布倫戴爾說:“如果國際社會對目前空中交通量的迅猛增長勢頭不加以控制,飛機排放物很可能成為全球變暖的主要因素之一?!睖?布倫戴爾稱,飛機發(fā)動機排放的諸如二氧化碳、氮硫氧化物、碳氫化合物以及其他一些微小顆粒等有害物質(zhì),這些物質(zhì)排放到大氣中,必將對氣候造成惡劣影響。到2050年,航空飛行導(dǎo)致氣候變化的比重將達到6-10%??罩胸涍\的現(xiàn)狀更加令人擔憂,在今后幾十年內(nèi),空中貨運的需求量也極有可能仍將是有增無減。湯姆-布倫戴爾認為,如果新型的環(huán)保飛機能夠盡快得以推廣,飛機尾氣對大氣環(huán)境污染的影響將會大大降低。