未來的飛機長啥樣?
由於機械故障，航班又一次延誤了，你早早來到候機樓，心裡卻無法踏實；一眼望去，狹窄的機艙中人頭攢動，來回走動似乎很困難，你最好的選擇只能是乖乖地坐在原位；空中的飛行漫長而無聊，你無所事事、昏然睡去，但飛機突然出現劇烈顛簸，「機震」中你感到心臟受損，不得不掏出口袋中早已備好的藥片……這些都是在當代航空旅行中難以避免的事情，你對此早已感到厭倦了。令人欣慰的是，所有這些都將在未來得到改善——已經有6種顛覆傳統的「新概念」飛機正在設計和研發，它們將帶你飛向未來。
飛天神鯨
談到設計一種帶有「新概念」性質的飛機，航空公司的專業設計師們往往會受到許多束縛，他們需要把安全和成本放在第一位，因而不能充分發揮創造力。相比之下，業餘的航空愛好者則不受一些條條框框的局限，比如西班牙人奧斯卡·維納爾斯，他發揮了天馬行空的想像力，用圖紙設計出一款鯨魚外形的新式飛機，並將其命名為「AWWA Sky Whale」（啊！哇！天鯨）。
這是一條名副其實的「鯨魚」，它比現今世界上最大的空中客車A380還要大許多，機艙內採用上、中、下三層設計，可以容納755名乘客。「鯨魚」的最頂層是頭等艙，這裡的乘客能夠通過屋頂的「天窗」欣賞到天空的景色，當然這些天窗並不是真正的窗戶，而是一些連接著攝像頭的電子顯示屏，它們由內置的太陽能電池板供能，隨時將外邊的景色顯示到艙內。除了容量巨大之外，「鯨魚」還使用了許多令人驚喜的高科技。「鯨魚」使用的全都是鋁合金、碳纖維、陶瓷和石墨烯等材料，儘可能使機身重量最小化；飛機的引擎使用最先進的油電混合動力；機翼則是主動式的活動機翼（機翼主動流過的氣流，降低阻力），而且使用了能夠自我修復的材料（比如一些形狀記憶的合金）。總而言之，「鯨魚」使用的所有高科技元素都是為了減少阻力、降低燃料消耗量及氮氧化物的排放量，使飛鯨成為所能想像的最平穩、最環保的飛機。
當然，維爾納斯的「鯨魚」目前還處於「紙上談兵」的階段，也許這條驚艷的「鯨魚」今後也未必造得出來，但不管怎樣，它也會啟發許多專業的設計師，使他們的想法不再那麼的保守。
無聲的超音速
飛機在發展的早期階段，曾帶給人們很多驚喜，而如今隨著科技的進步，飛行不再有新鮮感，人們已經失去了在飛機上花費時間的耐心和興趣，只是希望飛機可以更快，從而縮短旅途。如果要做到這一點，人們首先想到的自然是超音速客機，比如經典的協和式飛機。
超音速飛機雖然很快，但是噪音很大。當飛機接近音速時，會有一股強大的阻力，使飛機產生劇烈的振蕩，速度衰減，這種現象就是音障。突破音障後，由於飛機本身對空氣的壓縮無法迅速傳播，空氣的波動便逐漸在飛機的「鼻子」、「翅膀」邊緣和「尾巴」處堆積起來，形成能量很高的衝擊波，也就是音爆。音爆有許多壞處，可能會驚嚇到野生動物、擾民甚至是破壞建築。在2000年7月的法航空難之後，協和式飛機巨大的聲響使人們無法再次信任它，導致載客量一直很少，3年之後，協和式飛機就退出了航空業。
在將來，協和式飛機的繼任者也許會出現，它就是「洛克希德·馬丁N+2」商用超音速飛機。「N+2」由美國洛克希德·馬丁航空航天公司和NASA聯合設計，它可以搭載80名乘客，從紐約飛到洛杉磯僅用2.5小時。「N+2」的設計師們將研發的重點集中在雜訊控制上，他們為「N+2」設計了複雜的機身曲線和鋒利的翅膀，改進了飛機排氣裝置，並使用集成的風扇來抑制雜訊。設計師們預計，「N+2」飛起來只會發出難以覺察的嘶嘶聲，它將會在2025年進入航空業。
「敞篷」飛機
萬米高空的美景，誰不愛看呢？只是飛機的窗戶就那麼小，想欣賞天際景觀，乘客們只能去爭搶靠窗的位置了。為了解決這個問題，法國的設計師們決定把牆壁去掉，讓外邊的景色一覽無餘。
這種「敞篷」飛機名叫「IXION」，是法國飛機製造商Technicon Design想出來的點子。「IXION」其實並沒有真的去掉牆壁，相反它去掉的是窗戶，取而代之的是覆蓋了機艙內壁的大面積顯示屏幕，這塊高解析度、低電壓的屏幕則由位於飛機頂部的太陽能電池板供電。
「IXION」的原理也不難理解，它使用外置攝像頭360度拍攝飛機外的風景，然後在機艙內部顯示，從而實現了機身透明的視覺效果。由於機身內壁是顯示屏，所以它還可以設定為其它場景，比如公園或者野外，讓乘客忘卻正在搭乘飛機，乘客也可以將屏幕調為互動模式，作為視像會議或電腦工作之用。
毫無疑問，「IXION」將會給乘客們帶來超乎想像的飛行體驗，給人一種俯視天下的感覺。在2014年的美國國家公務航空協會展覽中，「IXION」的創意也備受好評，贏得了外觀設計類別大獎。
水上客機
全球的航空業正在經歷爆髮式增長，為了滿足不斷增加的市場需求，航空業不斷擴建機場，以供更大的飛機起降。但是，擴建機場會對環境帶來不利影響，飛機起降的噪音也會讓城市居民不堪其擾，所以，機場的缺乏可能是航空業發展面臨的最巨大的挑戰。為了解決這一問題，倫敦帝國理工學院的研究人員將目光投向了早期的長途航空旅行方式——水上飛機。水上飛機在水面上起飛、降落和停泊，因此「下半身」則有些古怪，大都設計成船（便於水上滑行）或者浮筒（便於水面停靠）的模樣。水上飛機雖然如今很少見到，但在第二次世界大戰之前，它是可以在全球範圍進行航空旅行的唯一方式。
現在，倫敦帝國理工學院提出的水上客機仍然以上世紀40年代的水上飛機為藍本，新式的水上客機具有一個V型船體，能在著「陸」和起飛時為飛機提供浮力和適航性能。為了減少空氣阻力，水上客機還有一個「翼身融合體」的結構，船體向上傾斜無縫融入飛機寬體機翼的下側，使整體外觀更具流線型。此外，這種水上客機還採用環保的氫燃料，飛行中不會排放有害氣體。
如果研製成功，倫敦帝國理工學院的水上客機將會是一個空運巨無霸，它一次可搭乘2000名乘客，是A380可承載量的兩倍還多。水上客機如果想要成為航空主流，也許尚需時日，因為人們還需轉變傳統的航空觀念，有趣的是，對水上客機來說，人類面臨的一大災難——溫室效應（引起的海平面上升）卻成了它的一大利好。
混合飛行器
人們都知道NASA喜歡探索太空，但人家的全稱是美國國家航空航天局，憑藉其遙遙領先的技術和理念，NASA設計了許多炫酷的「新概念」飛機，除了前面提到的「洛克希德·馬丁N+2」，NASA的另一個代表作就是「N3-X」。
「N3-x」被稱為混合飛行器，因為它混合了目前能夠想到的一切可以利用的新科技成果，可以稱得上是未來「新概念」飛機最終極的版本。「N3-x」外形很像美國B-2隱型轟炸機，它的機翼和機身融合在一起，配以流線型設計，可以大幅度減少飛行阻力。在動力方面，「N3-X」也要強過著名的波音777（全球最大的雙引擎寬體客機），波音777通過機翼下的兩個渦輪風扇發動機來提供推力，用燃油供能；而「N3-x」則採用生物燃料提供電能，使用超導電機來提供動力。超導電機由超導體材料製作，電阻為零，不會發熱升溫，所以體積很小、功率密度很高。這些超導電機被安置在「N3-X」的尾部和機翼的翼端，與波音777相比，這種設計不僅環保，而且在空氣動力學上的效率也更高。
NASA的科學家們表示，「N3-X」最快可能在20年之後研製出來。
電動飛機
許多「新概念」飛機雖然炫酷高大上，但距離現實還有一段距離，而歐洲空中客車公司設計的「E-Fan」（伊凡）卻已經可以升空了。
在2014年的英國范堡羅航空展，空中客車公司參展的是一架小型飛機「E-Fan」，其翼展為9.5米，總重量僅有550千克左右。在一眾大型飛機中間，「E-Fan」顯得不那麼起眼，但依舊贏得了各方的關注，其原因就在於它符合未來私人飛機的發展潮流——綠色環保、安靜、輕便快捷。
「E-Fan」是目前世界上唯一百分百依靠電池提供動力的飛機，而且電池是可以充電續航的。由於不使用燃油，在飛行過程中，「E-Fan」不會排放廢氣，人們也幾乎聽不到任何刺耳的噪音。毫無疑問，「E-Fan」有著極大的市場潛力，對於大多數只在近距離區域活動的上班族來說，「E-fan」要比汽車、電動車要快捷，吸引力自然也大得多。
然而，「E-Fan」也有類似電動汽車的缺點，那就是續航時間短，一次只能飛1個小時、搭乘兩人。空中客車公司仍然很看好它，設計人員計劃在2017年推出能夠搭乘4人的「E-Fan」，而在更遠的將來，空中客車公司甚至有著更大的「野心」，他們希望能將「E-fan」發展成能夠承載90人的客機。如果這一目標能夠實現，屆時天空將變得熙熙攘攘，點綴著各式各樣、五顏六色的私人飛機，讓我們拭目以待吧！
（本文源自大科技*科學之謎2015年第12期文章）
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