美国麻省理工学院(MIT)研究人员公布了两个新概念飞机的设计方案,代表着未来民用航空将进入更清洁,更低噪音的时代。
麻省理工学院研究人员为这两个设计理念取名为“双泡沫(double bubble)”和“混合翼身(hybrid wing body)”,据说,与现有的商用飞机相比,新概念飞机可以减少高达70%的燃料消耗,同时降低75%的氮氧化物(NOx)排放量。
早在两个月前,麻省理工学院提出的这两个概念就已经作为“探索提高未来飞机燃油效率的方法”的项目合同(210万美元)的一部分提交给美国航空航天局(NASA)了。事实上,“D -‘双泡沫’系列”的设计目标是作为将来波音中短程737机型的潜在继任者,而“H -‘混合翼身’”的设计目标将最终成为波音777机型(300座)的替代品。
麻省理工学院的研究人员为建造“D系列”,已经对传统飞机的管翼结构进行重新装备。他们抛弃了传统的单汽缸机身设计,将两个气缸并排铸接在一起。连发动机的位置也进行了重新部署——放在飞机后方,并采用一种称为边界层摄入(BLI)的推进系统。
在传统的商业飞机上,发动机一般位于机翼的位置,因为机翼两侧的位置受到的干扰较少,而且气流流动的速度较快。但是新设计理念,为发动机配备了BLI推动系统,使得发动机能够缓慢的接触到机身启动后带来的气流,因此能够达到降低飞机燃油和降低噪音的效果。
不过,麻省理工学院的研究人员承认,目前该设计存在一个缺点是发动机的压力过大。但麻省理工学院流体动力学教授和“D系列”首席设计师马克德拉解释说:“减缓飞行速度可以有效的缓解发动机的压力,其实只需要将速度降低到比传统波音737飞机稍慢的水平即可。而‘D系列’所达到的燃油节省和噪音消除的效果,将使这个貌似普通的新概念飞机物超所值。”
马克德拉向记者透露:“不仅如此,‘D系列’还能与机场现有的基础设施配套,因此所有的地面设备无需进行重置。我们已经为D系列设计了两套模式方案,目前第一套已经初具雏形,它将大量采用铝材,这无疑将会大大简化现代飞机制造的技术难度。而另外一套涉及高科技复合材料和发动机的设计方案还在酝酿阶段,但其前景已经可以预见。”
“H -‘混合翼身’系列”所采用的技术与“D-系列”非常类似,而且还专门对于采用多个小型发动机进行了探讨。设计人员大胆尝试使用三角形状的混合机翼和机身,目的是为了使机身更轻盈,比传统飞机更具空气动力学优势,但马克德拉承认,要实现“H -‘混合翼身’系列”的商业化,现有机场的所有配置将需要重新设计。
随着第一阶段的工作已经接近尾声,马克德拉希望能够将该项目尽快推进到下一个阶段,包括风洞试验模型的测试,以及和飞机制造商达成合作,以共同推动设计方案走向现实。
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