你未见过的概念飞机(下)

新世纪的新概念飞机

　　

　　21世纪，“节能环保、高效能、以人为本”的理念已经深入人心。围绕这一主题，各种新概念飞机相继取得重大进展。典型的概念飞机包括新能源飞机、单人飞行器、“旋转”机翼飞机、纳米飞机以及采用各种新颖布局的飞机等。这些飞机在一定程度上代表了未来飞行器的发展方向。

　　新能源飞机实际上指的是一大类飞机，包括氢燃料飞机、太阳能飞机、人力飞机等，其目的在于积极探索可取代石油的飞机发动机燃料。

　　在探索氢燃料飞机方面，1988年，前苏联曾将一架图-154飞机改装后使用氢燃料进行过试飞；1996年，德国和俄罗斯曾联合提出“低温燃料飞机”研制计划，将一架多尼尔328飞机改装成氢燃料飞机验证机。氢用作飞机发动机燃料，具有燃烧热值高、无污染、资源丰富等优点，但在实际应用中存在氢获取、存储、供应等挑战性难题。

　　提到太阳能飞机，不能不说的是美国研制的“太阳神”号高空长航时太阳能无人机，该飞机2001年首飞，曾成功完成了一昼夜的飞行，飞行高度达到29．5千米，创造了非火箭动力飞机的飞行高度纪录。

　　高空长航时太阳能无人机具有十分广阔的应用前景，比如，可以用这种飞机取代目前的一些通信卫星和科学观测卫星，从而节省可观的使用成本；它能到核爆现场采样；在预定空域长时间盘旋侦查敌情；校炮或者为战机指引攻击目标；探查地球资源、监视农作物病虫害、探测空气污染情况；在台风上空飞行，跟踪和检测暴风雨等等。尽管如此，由于太阳能飞机的硅太阳能面板存在重量大、娇贵、易受气候条件影响等缺点，目前只适合于无人机领域，并且离实用阶段还存在相当远的距离。

　　人力飞机是一个听起来不错的想法。试想，如果我们能像踩自行车那样依靠人力驱动飞机在空中翱翔，那简直是一件再惬意不过的事了。目前，国外较成功的人力飞机包括：1979年英国的“信天翁”号人力飞机，该飞机曾成功飞越英吉利海峡；1988年美国和希腊花巨资研制的人力飞机，从伊拉克美军空军基地一路飞到希腊，曾创下116千米的人力飞行世界纪录。不过，人的体能毕竟还是太小。依靠人力实现空中飞行实在是一件极其累人的“苦差事”。

　　单人飞行器，顾名思义就是可承载一个人的飞行器。单人飞行器的应用前景广阔，特别适用于军事领域。例如，在未来单兵或山区作战中，单兵或特种作战部队士兵可利用单人飞行器在任何地形起飞和降落，能完成许多超出人类能力极限的任务。目前的许多单人飞行器都或多或少借鉴了滑翔机(或滑翔伞)的思想，即在滑翔机(或滑翔伞)下方添加简易支架及发动机，或者直接将活塞式发动机背在驾驶员身后。值得一提的是，美国国防部正在资助研制一种名为“单飞客”的单人垂直起降飞行器。该飞行器携带一名操纵者飞行，无机身，但有一个仿三角形的机翼，可以固定在操纵者背上，机翼根部内置一台活塞式发动机，用于驱动一对对转函道风扇。操纵者双手握住手轮式操纵柄，左手控制油门，右手控制飞行方向。

　　传统上，飞机主要靠改变机翼的形状获得更多的升力，但国外一直在探索产生升力的新方法。“旋转”机翼飞机最早是一位英籍美国人发明的，它将螺旋桨和固定机翼合二为一，机翼类似一个长圆筒，内装有螺旋桨叶片，发动机驱动螺旋桨叶片，转动的叶片使机翼翼面上方的气流快速流动，降低局部压力，从而产生向上的升力，所以飞机可以像直升机一样垂直起飞。同时，空气流经螺旋桨也产生动力，推动飞行器向前运动，机翼前缘的副翼控制进入螺旋桨的气流，改变两端副翼的角度使飞机转向。“旋转”机翼飞机具有起降方便、耗油量少、噪声小、生产与使用成本低等优点。但是，现行“旋转”机翼飞机还存在不少致命缺陷，如飞机没有滑翔能力，一旦发动机熄火就会急速下坠；鸟类也很容易飞入高速旋转的叶片之间，卡住螺旋桨，导致升力下降等。

　　现在，将飞机做到巴掌大、甚至指甲盖大小，从技术上来讲，已经不存在任何问题。近年来，随着纳米技术的发展，“苍蝇飞机”的概念已被提出。据悉，美国空军近年来正致力于研发一种如同苍蝇般大小的袖珍飞行器。这种飞行器可携带各种探测设备，具有信息处理、导航和通信能力。其主要功能是秘密部署到敌方信息系统和武器系统的内部或附近，监视敌方情况。这些纳米飞机可以悬停、飞行，敌方雷达根本发现不了它们。据说它还适应全天候作战，可以从数百千米外将获得的信息传回己方导弹发射基地，引导导弹攻击目标。

　　除了上述几种概念飞机外，近年来，一些非常规布局的飞行器也在酝酿之中或即将面世，它们包括美国诺·格公司正在研制“静音”超音速飞机、没有垂尾和平尾的无尾飞机、机翼和机身融为一体的飞翼布局飞机等。

　　

　　空客的“工程师之梦”

　　

　　回过头来，我们再来说说空中客车公司的最新概念飞机“工程师之梦”。这款概念飞机机身修长，机翼超长、细薄，发动机采用半嵌入式置于后机身下方，尾翼呈U形，拥有超轻型的“智能化”机身，体现了空客公司为进一步提高飞机环保性和人性化所作的努力。该概念飞机的设计突出了燃油消耗低、碳排放量少、噪音小等特点，可以为乘客提供更加舒适的乘坐环境。

　　据称，“工程师之梦”短期内还不能成为真正的飞机，尽管它所展现的技术都是可行的。按照现有飞机制造技术的发展趋势，这款概念飞机有望在40年后“梦想成真”。“工程师之梦”不仅代表了空客公司设计师们的美好愿望，也向人们展示了未来飞机的“容颜”。

　　空客高层表示，“工程师之梦”飞机将配备“变形座椅”，这种座椅将采用更环保的、能够自我净化的材料制成，而且可以根据乘客的需求来改变形态，给人们带来更佳的舒适性；飞机上还将考虑采用“绿色”能源，燃料电池、太阳能或者人体自身产生的热量都可能被用来为飞机上的某些系统提供动力……此外，“工程师之梦”上还将包括其他一些奇思妙想，如通过按压一个按钮，飞机客舱的舱壁可以变成全透明的，让乘客能够360°观赏飞机外面的世界。再如，通过对虚拟饰物进行全息照相，可以让乘客根据需要，将其私有的客舱变身为办公室、卧室或者礼拜堂等。(文章代码：102113)

　　[责任编辑]赵菲