空中金融談科技:洛馬波音爭霸次世代客機領域,中國正試圖彎道超車
原標題:空中金融談科技:洛馬波音爭霸次世代客機領域,中國正試圖彎道超車
自從馬斯克的火箭上天之後,很多人都在談論企業級的航空和航天技術在未來的發展,曾經代表國家驕傲美國國家航空航天局正式(即NASA)似乎已經成為了過去機構。
然而事實卻並非如此,原先熱衷出風頭的NASA早已轉型成為了計劃制定者和牽頭者,它變得更低調,但卻更高效。
尤其在航空領域,如今的NASA正在謀劃著我們頭頂上的一片未來。
NASA的野心
1949年7月27日。世界第一架噴氣客機「哈維蘭彗星」號, 在英國哈特菲爾德首次試飛成功。這標誌著客運飛機正式進入了大型噴氣化時代。
在隨後的幾十年里,無論是波音的7x7系列還是空客的從A3xx,無一不是人類航空史上值得書寫的傑作。然而無論是採用眾多「黑科技」於一身的波音787,還是超級巨無霸A380亦或者備受國人期待的C919,這些先進客機從本身結構上而言,都可以說是「哈維蘭彗星」的直系後代,他們的結構特性並沒有出現本質性的變化。
隨著全球貿易和人員流動日漸頻繁,傳統的客機運送效率似乎已經到了一定的瓶頸。而NASA正是這個試圖打破瓶頸的力量。
從2008年開始,NASA提出了N+民用飛機標準。
N(Now)代表了2008年進入服役的一代飛機。代表機型——波音787
N+1是指新一代常規構型飛機,2015年左右服役。代表機型——波音787-9
N+2為先進構型飛機,2020-2025年左右服役的飛機。
N+3為大幅改進的飛機,2025至2035年左右服役。
這其中尤以N+2計劃最為引人關注,在這場研發競賽中,領先諸強的兩家正是美國的兩大軍火巨頭洛克希德馬丁和波音。
實現2小時橫穿美國的夢想——洛馬N+2概念機
自從協和退役之後,超音速客機似乎已經成了塵封的歷史,然而對於技術的追求是永無止境的。
眾所周知,超音速飛機之所以被認為不適合民用,很大原因就在於難以解決的噪音問題,由於速度太快,機身與空氣摩擦會形成恐怖的音爆衝擊波,這種尖嘯聲足以震碎一般民居的玻璃窗。
所以當年協和客機的航線僅僅是橫跨大西洋,其在美國和歐洲上空的時候速度都會降到音速以下,保持超音速只是在海洋上的一段。
另外過高油耗和高維護費也是很大的問題。
但是洛馬公司卻在最近幾年連續向NASA的N+2計劃提出了多款超音速客機解決方案。
根據報道洛馬最新款概念機配備了一套新型推進系統,由三個噴氣裝置組成。其中發動機位於飛機主體上方,其餘兩個分裝於兩個機翼下方。機身整體採用了更加傳統的、大後掠的三角翼布局,單發(翼上安裝)、單垂尾和全動平尾,擬載人數80。
洛馬公司N+2計劃項目經理邁克爾·博南諾(Michael Buonanno)表示:「目前洛馬的驗證機在實驗室中表現極為驚艷,新飛機採用了大量的現有成熟技術加以改進,比如我們在複合材料的應用上就借鑒了很多戰鬥機的經驗,而且現有的材料也可以很好的解決以前難以應對的機體磨損情況。
我們現在已經完全可以做出更輕,更省油,更耐用的大型飛機。由於採用了複合材料和表面消聲塗層處理,新飛機的噪音已經和普通客機相差無幾!可以說,我們洛馬在超音速客機領域的研發進度上大幅是絕對領先其他對手的,而且我們的方案也最接近實用化。」
博南諾認為,技術的發展在具備顛覆性的同時也必須考慮可行性。過於超前的設計對於技術實用化而言可能反而會造成不利結果。
洛馬的N+2在經過了多年研究之後,現在已經進入飛行驗證的階段前期準備,新的驗證機X-plane將很快進行生產和首飛測試。
可以預見一旦這種革命性的技術獲得驗證通過,對於整個航空業來說,將是巨大的進步,同時也是巨大的商機!
根據洛馬方面的預計,新機型一旦投入使用,只需要2個小時就可以橫穿美國。
升級與創新並行——波音的兩手準備
波音作為目前全球最大的航空技術公司之一,底蘊深厚,波音集團發跡自二次大戰,以設計各類大型飛機著稱(當時主要生產各類轟炸機),現在波音已經成為了橫跨軍民兩界的超級巨頭。
除卻航空之外,波音在大型設備、高技術激光器、航天動力等多方面都有涉獵。與洛馬相比,波音在軍用領域深度稍遜,卻在民用方面遙遙領先。尤其是在民用客機領域,在法國空客未推出A380超大型客機之前,波音747的最大客機記錄保持了整整35年之久!
面對空客的A380,波音主打科技牌。2011年9月正式交付的波音787(原7E7)「夢想」客機以其無與倫比的科技含量和世界首款「超遠程中型客機」(航程高達16000公里)震驚航空業!目前787已經擁有9個系列型號,訂單數量超過千架!
在新技術方面,波音也毫不遜色,雖然在NASA的N+2計劃中的超音速客機研發環境上進度落後洛克希德馬丁公司,但波音推出的混合機翼機體(BWB)則被認為是大型民用飛機(包括客機以及貨運機)的理想發展方向。
目前研製進度順利,BWB的概念驗證機包括X-48B早就完成了試飛,波音方面表示,BWB概念機已經發展了三代,第四代也即將完成研發,這使得波音在設計上對混合機翼有了進一步的認知。
BWB巧妙地將常規布局和飛翼布局進行了整合,這使得飛機在擁有超大運載量的同時保留了良好的操控性。
波音方面對媒體表示:「新一代的BWB即便只擁有和737類似的機構重量,卻能擁有超越747的運載能力,它非常適合作為遠程客機以及貨運機,由於新技術的支持,新一代的BWB將採用全模塊方式,只要氣動布局允許,新型飛機可以隨意更換客運模塊與貨運模塊,以最大限度提升應用能力。」
甚至波音發言人不無幽默的表示,過去的BWB扁平的機身不認為不適合用於客機,但通過新技術這些都不再是問題,如果需要波音甚至可以把電影院直接搬上客機……
不過波音方面也透露BWB並非一定會投入市場,它或許會成為眾多新技術的「實驗田」。
波音是極為務實的,如果沒有足夠的訂單是不會強行推向市場的。
N+2時代中國可能彎道超車
縱觀洛馬和波音的理念,洛馬的客機設計理念以快速為主,運力相對適中。這畢竟適合運送高價值乘客或者對效率敏感的乘客,有點類似於高鐵的意思。
而波音則主打超大運力和舒適性,這有點像是遊艇……
未來誰才是主流現在還猶未可知,不過讓人欣喜的是,目前中國也已經開啟了超音速客機的研發工作!
中國科學院的科學家們最近在專業雜誌上報告的計劃更加雄心勃勃。那裡的科學家正在研發名為「I」的超音速客機,最高速度可達7馬赫,即每小時8600公里。
「I」飛機成功進行了小號模型的風洞試驗。該飛機不同尋常的名字「I」來源於它的外觀。如果站在飛機前頭看,它就像大寫字母「I」,因為該飛機有雙層機翼,看起來就像字母「I」的上下兩道杠。「I」飛機是首款擁有雙層機翼的超音速飛機。
或許在不久的將來,真正的協和繼任者,將會是擅長彎道超車的中國力量也未可知!
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