未来的环保飞机什么样？
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能 搭乘 １ ０ ０ 名乘 客 飞行 ２ ７ 公 里 ，而 最新 ７５
现实 的选 择
尽 管存 在 诸 多 限制 ，美 国麻 省 理 工
型 号 的波音 ７ ７ ８ ０ ３ — ｏ 则能 在搭 载 多一 倍乘 学 院 （ Ｉ ）和 英 国帝 国理 工 学院 的两个 ＭＴ
客 、飞 行 多 一 倍航 程 的 同 时 ，将 燃 料 消 科 研 小 组 仍 然推 出 了 既 能满 足 业 界 实 际 耗减 少２ ％ ３ 。更 高效 的涡轮 风扇 发 动机 ， 需 求 、又 能将 燃 料 消耗 减 少 一 半 的 飞机
帝 国 理 工 学 院 的 另 一 位 工 程
师 多米 尼 克 ・ 瑞 兹则 认 为应 该更 特
很 流行 ，当 时 ，法 国南方 航 空公 司 其 中的一 个 设计方 案 有一 对 安装在 进 一步 。他 梦想 着 设计 出一种 自主
的卡 拉维 尔 飞机 就采 用 了这种 设 计 尾 部 、但 在机 翼上 方 的喷 气 式发 动 性 更 强 的机 翼 ，而 不单 单 是重 新设 思路 ，但 随 后 ，这种 设计 理念 被 其 机 。这种 飞机 根本 没有尾 翼 。 他 大 飞机 摒 弃 ），这 意味 着偏 航 程 度 更 小 ，因此 只 需要 …个 小垂 尾 。 计 机 翼形 状 。他 的想法 也 许可 以通
更 轻 的机 体 结 构 ， 空气 动 力 学 方 面 的各 设 计 ，其 设 计方 案 在 很 大 程 度 上 依 赖现
种 改进 以及 飞行 管 理 系 统 的发 展 共 同促 有技 术 。
成 了这 一进 步 。不 过 飞机 还 是 老 样 子 ： 麻 省 理 工 学 院 的 马 克 ・ 莱 拉 正 在 德
的机 身 ，而 是将 两个 圆柱 体 的部 分 Ｄ ． 的速 度 为０ ７ 马赫 。德 莱 拉表 层 流 。但大 多机 翼 并不那 么 完美 ， ８５ ．４ 结合 在一 起 作 为机 身 ，以提供 额 外 示 ，尽 管 上 述 两个 Ｄ 列 飞 机 的速 在 某个 阶段 ，空气 会从 平流 变换 到 系
雪 茄 状 的 机 身 、 大 大 的 尾 巴 、 两 只 翅 该 学 院的风 洞 实验 室设 计Ｄ 系列 飞机 ，研 膀 ，每 只 翅 膀 上 吊着 一 个 豆 荚 形 的 发 动 究表 明如果 一架 波音 ７ ７８ ０ ３ —０ 飞机 能变形 机 。很 多 飞 机 设 计 师 认 为 ，对 传 统形 状 为Ｄ 系列 中 的一种 ，那 么 ，在 同样 尺 寸 、
英 国 帝 国 理 工 学 院 的 瓦 拉 瓦 状 从头 到尾 维 持层 流 的机 翼 ， 以减
翼下 的发 动机 出现 故 障 时造成 的偏 斯 ・ 费德 斯 也 提 出 了一 些 设 计 方 少燃 料 消耗 。 瑟 航 ； 而Ｄ 列 飞 机 将 发 动 机 装 在 机 案 ，其核 心 是通过 减 轻 飞机 的重 量 系 尾 （ 种 设 计思 路在 上世 纪５ 年 代 来 减 少所 需推 力 ，从 而节 约燃 料 。 这 ０
降价 ６ ％ ０。
样 的 飞翼 式 飞 机 的 效率 可 能更 高 ，但 目
前 还 没 有 真 正 在 航 线上 运 营 。首 先 ，这
然 而 ， 令航 空 公 司忧 心忡 忡 的是 ，
除 了要 在 保 持 低 票 价 的 同 时扩 大 机 队规 种 飞 机 的乘 客座 位 和 电影 院 中 的座位 一 模 以增 加 载 客 量 以外 ， 也 需 设法 让 航 空 样 ，让 大 多 数乘 客远 离 窗户 和 门 。安全 业 变 得 更 环 保 。航 空业 虽 然 总体 规 模 不 规 范 要 求 所有 乘 客 在 ９ 秒 内从 一 侧 的 安 Ｏ 大 ，但 是 也 是 促 使 全 球 变 暖 的 因 素 之 全 出 口逃 离 ，这 在 飞 翼式 飞 机 过 去 ， 飞 过 改变 机 翼表 面 的形状 ，或 使 用 能
机 没 有尾 翼 很难 飞行 ，但 现在 ，情 适 当开启 和关 闭保 持层 流 的孔 、缝
Ｄ 列 的双 垂 尾 总重 量 比波音 ７ ７ 系 ３ 的 况发 生 了变 化 。机 械 飞行 控 制系 统 系统来 实现 。另外 ，在 某 些情 形下 单垂尾 还 要轻 ７ ％ ０。 已经 被主 动 式 电脑 控 制 飞行 系统 所 （ 如减 速 时 ），飞 行员 反而 可 能 例
此 ，航 空 公司亟 须节 能减 排 。
就 舒 适 度 而 言 ， 这种 飞机 一 次 突 兀 的 急
拉 （ ）、侧 转 会 让 处 于 飞 机 边 缘 的 乘 升
“ 头换 面” 才 能与时 俱进 改
．
毫 无 疑 问 ，现 代 飞 机 的效 率 比 以前 客 感到 更加 眩晕 。
要 高很 多 。 １６年 ，第一 架波 音 ７ ７ ９７ ３ 客机
ｌ
囊
的环保 飞机什 么样
◎刘 霞
据 英 国媒 体报 道 ，人 类 乘 飞机 旅 行 的 飞机 来 说 ，其 节 能 降耗 的潜 办 已然 用
的需求并没有 下降，但利润却令投 资者 尽 ，只 有 让 飞 机 “ 头换 面 ”才 能 进 一 改
泄 气 。到 ２ １４－ 以 飞机 为 主要 出行 工 步 大 幅削减 燃料 消耗 。 ４ ， ０
机 身 尾 部 附 面 层 吹 除 设 计 能 取 代 ，这 种 系统使 用 计算 机 来响应 希 望产 生紊 流 。 自主性 更 强 的机 翼 使 进 入发 动机 的气 流 更加 平滑 。摩 飞行 员 的操作 指令 ，使 飞行 员 的操 设计 也使 机 能取 消襟 翼 ，进 一 步 擦 阻力 能降低 靠近 机 身 的气流 的速 作更 安全 更 高效 。 因此 ，取 消水 平 减 轻重 量 。 度 ，发动 机 吸入 低速 气流 时， 能更 尾翼和垂直尾翼并非一个激进的想 好 地 利用 燃料 来 产生 同样 的推 力 。 航 空业希 望 减少 和控 制制 造 飞
一
，
各 种 交 通 工 具 排 放 的 二氧 化 碳 中 ，
现 。另 外 ，机场 设施 也要 随着 飞 机 的 设 计 发 生 改 变 ，现 有 的机 舱 门 、行 李 架 、
航 空 业 占 １ ％。 即使 不 考 虑 环 境 因素 ， ２
燃 料 也 是 航 空 公 司 最 大 的 开销 之 一 。 因 服 务 设 施 都 不 能 适应 新 要 求 ；并 且 ，单
法 。采用 了计算机 的飞机 控 制系 统 机 的风 险 ，因此 ， 引入这 些变 化将
然而 ，附面 层 吹除设 计 也会造 成 进 能将 所 需要 的信 号 组合在 一 起 ，使 是个 艰难 的过 程 ，但 其在 效率 方 面 入发 动机 的气流 紊 乱 。空气 离机 身 机 翼 的副翼 、襟 翼和 其 他控 制面 协 的 收益 却值 得去 冒险 。飞翼 式飞 机
越远 ，其移 动速 度越 快 ，可 能 给发 同运 动 ，起 到 水平 尾 翼和垂 直 尾翼 可 能不 会 实现 ，但 没有尾 翼 、襟 翼 动机 零件 造成 不必 要 的压力 。
的作 用 。
和 发动 机 吊舱 的飞机 可 能很 快会 出
飞 机 发 动 机 制 造 商 普 拉 特 惠
同时 ，改善 机 翼上方 的气 流 也
采 用２ ３ 年才 可 能被 广泛 使用 的复 服空气给发动机零件造成压力这个 至 关重 要 。 由于 紊流 会产 生 阻力 ， ０５ 合材料 制 成 ）的能 耗将减 少 ７ ％ １。
很 问题 。解 决办 法 之 一是 降低 飞 行速 因此 ，层流 （ 平滑 的气 流 ）比紊
瑟 费 德斯 在模 拟 器上 测试 了其 现在 你 家 附近 的 机场 。
…
苑
今苑 日 科囊
航 线和 载 客量 下，Ｄ ． 版 飞机 （ ８１ 也 特 尼 公司 也参 与 了麻 省理 工 学 院的 设计 方 案并进 行 了模 拟 飞行 ，结 果 采 用 金 属 铝 制 成 ） 的 能 耗 将 减 少 这 个项 目，他 们 尝 试着 通 过 重 新设 良好 。 ４ ％ ８ ５ （ Ｄ ． 外 形 类 似 ，但 计 ￣） 固 喷气 发动 机 中的部 件 来 克 ９ ；Ｄ ． 与 ８ １ ＨＨ Ｊ
德 莱 拉 的Ｄ 列 ｌ 与现 有 飞 度 ，结 果 ，Ｄ ． 版 飞机 可 以 以０ ７ 流更 利 于飞 行 。完全 符合 空气 动 力 系 ｛ ‘ 机 ８１ ．２ 机 大 不相 同 ，它 不采 用单 个 圆柱 形 马 赫 （ 音速 的０ ７ ）的速度 飞行 ； ．倍
学 的机 翼 ，从其 前缘 直 到后 缘只 有
的 设计有 很 多优 势 ，最 主要 的 是使 中，其 航行速 度还是会 快过７ ７ ３。 普 ・ 尔 以及 他 的 团 队 能 理解 层 流 霍
机 尾 变 小 。传统 飞机 拥 有高 的 、垂 直 的机 尾 ， 主要 用于 补偿 当装 在 机
无尾 翼设 计
变 紊流 的细 节，他 们就 能 设计 出形
具 的乘客人数有 望从２ ０ 年的２亿人次 ９ ０ ５
增 加 至 ３， ．． ，原 因之 一是 机 票越 来 ｆＡ次 ３Ｌ
一
过 去几 年 中 ， 已经 有 设 计 师 提 出 了 些 激 进 的全 新 设计 ，但 还 没 有 一种 真
越便 宜。事 实上 ，过去 ４ － 间，机 票 已 正 成 为现 实 。例 如 ，外 形 像 巨大 翅 膀 一 ｏ－ ＃
３ 发 动 机 安 装 在 飞 机 的 机 过 道 ，这 将 大大 提 高人 们 上 下 １机 要 高 超 的 数 学 水 平 和 强 大 的 计 算 个 ｛ ｌ 尾 ，与机 身齐 平 。德 莱 拉说 ，这 样 的速 度 ，因此 ，在 短途 不换 乘 航 行 能力 。但 如果 瑟 费德斯 和 同事 菲利
的升 力 ；它 的机 头 向上倾 斜 ，这 也 度 都不及 波音 ７ ７ ８ ０ ３ － ０ 的速度 （ ．９ 紊 流 。因此 ，大 约 需要燃 烧 一半 燃 ０ ７
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帝 国 理 工 学 院 的 另 一 位 工 程
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很 流行 ，当 时 ，法 国南方 航 空公 司 其 中的一 个 设计方 案 有一 对 安装在 进 一步 。他 梦想 着 设计 出一种 自主
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更 轻 的机 体 结 构 ， 空气 动 力 学 方 面 的各 设 计 ，其 设 计方 案 在 很 大 程 度 上 依 赖现
种 改进 以及 飞行 管 理 系 统 的发 展 共 同促 有技 术 。
成 了这 一进 步 。不 过 飞机 还 是 老 样 子 ： 麻 省 理 工 学 院 的 马 克 ・ 莱 拉 正 在 德
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雪 茄 状 的 机 身 、 大 大 的 尾 巴 、 两 只 翅 该 学 院的风 洞 实验 室设 计Ｄ 系列 飞机 ，研 膀 ，每 只 翅 膀 上 吊着 一 个 豆 荚 形 的 发 动 究表 明如果 一架 波音 ７ ７８ ０ ３ —０ 飞机 能变形 机 。很 多 飞 机 设 计 师 认 为 ，对 传 统形 状 为Ｄ 系列 中 的一种 ，那 么 ，在 同样 尺 寸 、
英 国 帝 国 理 工 学 院 的 瓦 拉 瓦 状 从头 到尾 维 持层 流 的机 翼 ， 以减
翼下 的发 动机 出现 故 障 时造成 的偏 斯 ・ 费德 斯 也 提 出 了一 些 设 计 方 少燃 料 消耗 。 瑟 航 ； 而Ｄ 列 飞 机 将 发 动 机 装 在 机 案 ，其核 心 是通过 减 轻 飞机 的重 量 系 尾 （ 种 设 计思 路在 上世 纪５ 年 代 来 减 少所 需推 力 ，从 而节 约燃 料 。 这 ０
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机 身 尾 部 附 面 层 吹 除 设 计 能 取 代 ，这 种 系统使 用 计算 机 来响应 希 望产 生紊 流 。 自主性 更 强 的机 翼 使 进 入发 动机 的气 流 更加 平滑 。摩 飞行 员 的操作 指令 ，使 飞行 员 的操 设计 也使 机 能取 消襟 翼 ，进 一 步 擦 阻力 能降低 靠近 机 身 的气流 的速 作更 安全 更 高效 。 因此 ，取 消水 平 减 轻重 量 。 度 ，发动 机 吸入 低速 气流 时， 能更 尾翼和垂直尾翼并非一个激进的想 好 地 利用 燃料 来 产生 同样 的推 力 。 航 空业希 望 减少 和控 制制 造 飞
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同时 ，改善 机 翼上方 的气 流 也
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