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為未來飛機準備:NASA與美國航空巨頭推出的黑科技

NASA(美國國家航空航天局,又稱美國宇航局、美國太空總署)正在實施一項雄心勃勃的「X飛機」計劃,與工業界和科研機構合作,旨在推出領先世界的「下一代飛機」,使之更安全、更快速、更環保。NASA稱過去幾年的研究已取得了非同尋常的成果。

2018年與洛馬公司合作的X-59低音爆安靜超音速飛機已開始製造,NASA稱這「X飛機」項目中的一個里程碑式的起點。那麼,來看看還有哪些設計方案:

D8「雙泡」:雙寬體雙T型尾翼方案。

合作方:NASA、麻省理工學院、極光飛行科學公司、普惠集團。

D8「雙泡」的修正方案之一。NASA航空研究任務局副局長說:「這些技術的全部潛力無法在當今飛機上實現,但我們鼓勵研究人員以各種方式試驗,讓這些技術更適合地球。」

D8「雙泡」的修正方案之二。NASA在成立之初就有一個傳統:鼓勵未經授權的「非法」研究。

D8「雙泡」的修正方案之三:H系列翼身融合未來飛機,綽號「越大越好」。嵌入式發動機、推力矢量控制可變區域噴嘴。機艙內非常安靜,設計速度0.83馬赫,載客354人,航程14000公里。

NASA、洛克希德·馬丁公司臭鼬工廠、美國空軍空中機動司令部方案。

洛克希德·馬丁公司臭鼬工廠的低音爆超音速客機方案,是NASA重點資助的項目。有一個「倒V」型尾翼,可大幅降低音爆水平,從而打破不能在陸地上空進行超音速飛行的禁令。預計2030年投入使用。

臭鼬工廠低音爆安靜超音速客機修正方案。

是不是有點太驚世駭俗了?洛克希德·馬丁公司的盒式機翼方案。

波音的盒式機翼方案。

NASA、波音的混合翼身(HWB)概念2方案,比同等尺寸和重量的現代飛機節省30%的燃料,如果真的這麼省油,航空公司的老闆會瘋。

何方妖孽?波音方案模型在風洞吹風。

技術基礎來自十幾年前波音鬼怪工作部的X-48B方案。

波音桁架支撐機翼修正方案。啥意思?那是吊兩個空中加油吊艙?這是要競爭洛馬的KC-130J?軍民兩用哈。

什麼鬼?看了頭皮有點麻。這傢伙由一堆電池驅動。

孽畜還不快快現出原形!NASA、Dzyne科技的混合翼身方案。

大聖!快收了神通吧。

孫長老使不得呀!N3X電力推進翼身融合/飛翼方案。

這是看起來最像飛機的一種:NASA、波音的混合/電力推進(HEP)方案。T型尾翼下部有一個涵道風扇發動機,這也是NASA重點資助的項目。

它是單通道150座級別(波音737或空客320)。機翼下的傳統發動機提供起飛階段80%、巡航階段55%的推力,其餘推力由尾部的涵道風扇發動機提供,電力驅動。可比傳統飛機節油10%以上,這個數據又能讓航空公司老闆血壓升高了。

富豪的新玩具:可乘坐20人。噴氣式公務機已經很普遍了,其實渦槳也是很不錯的選擇哦!便宜、皮實、安全、省油。如果富豪不是經常跨洲際飛行,在1-2千公里半徑內,這玩意還是很不錯的。另外商用價值也不低:小團體包機旅遊、微支線固定航班都行。

除此之外,NASA還對分系統及子項目進行科研資助:

給你一個更加安靜的夜晚:NASA與GE、波音、ANA、古德里奇合作的雪佛龍(Chevrons)降噪技術。當來自發動機核心的熱空氣與流經風扇的較冷空氣混合時,通過內外兩套V型鋸齒噴嘴分離有助於減少產生噪音的湍流。目前波音787、747-8和777X都應用了這項技術。

研究人員在一個午餐會上討論雪佛龍(Chevrons)的技術方案。

普惠公司與NASA合作開發齒輪傳動渦輪風扇PW1217G發動機,它比其他傳統發動機更節能、更安靜。

霍尼韋爾的發動機在NASA格倫研究中心的推進系統實驗室測試。

冰是好東西。比如在炎熱夏季里的一杯飲料,或是在冬奧會的賽場上。但是當它在飛機引擎內形成時,結果可能是有害的。如果高海拔地區的冰晶進入發動機核心,並結合在一起,可能會導致發動機推力損失、失速、喘振以及其他危害。NASA格倫研究中心與霍尼韋爾合作,以探索運行中發動機內的積冰特徵。

計算機模擬飛機起落架的空氣動力學特徵。雖然飛機的效率越來越高,但噪音仍然是一個問題。在著陸過程中,當發動機以較低功率運行時,來自機身(包括起落架)的雜訊可以等於或大於發動機雜訊。通過這項研究,旨在設計出更安靜的起落架艙門和起落架。

自適應機翼概念。通過允許機翼外側部分根據不同飛行條件要求進行調整或摺疊,以提高飛機性能。NASA的工程師認為,這可以創造橫向穩定性和減少阻力。

機身背部內嵌式發動機(發動機短艙的一部分在機身內部)的進氣特徵研究。

以上哪個方案最終能走向商用?哪些實用技術會悄然走進你我?很值得期待。


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