无声飞机来了

在第一次和第二次世界大战中,交战各方空军均曾使用强大、尖厉、哀凄的噪音,让飞机作超低空飞行,故意在敌军头上疾飞怪叫,使之精神瓦解,斗志消尽。随着信息技术的飞速发展,噪音已成了飞机的致命问题。因此,各国军事家正在改造它。现在的军用飞机设计师除了在改进隐形飞机外,还试图设计出一种飞行时无声息的无声飞机。

  目前,常规客机的噪音一般都高达90分贝。长期在机场周围生活的人,会出现听力下降、血压上升的情况,神经系统也会出现不同程度的紊乱。而无声飞机的噪音,则在30~40分贝,是较为安静的正常环境。

  所谓的无声飞机并非飞机发动后旁边的人听不到任何声音,而是指飞机起飞时机场以外的地方听不到飞机发出的轰鸣声,或者声音很弱,对附近居民基本上没有影响。

  其实,航空专家们一直致力于减少客机的噪声,而且取得了重大进展,自1960年以来,飞机引擎发出的噪声冲击力已经减少了80%。然而,随着经济的发展,各机场的飞行架次都有了显著增加,使得从机场传出的噪声有增无减,这也成为机场进一步发展的一个主要障碍。

  降噪关键是消除机翼后部的凸起,这个部位正是飞机起降时的主要噪音源。为了在飞机接近地面时降噪,喷气式发动机会被装在内部而不是传统的机翼后,发动机会装可变式喷口,使飞机在起降时减缓推力。

  目前,英国剑桥大学组成的一个40人专家小组正在重新设计发动机和机身,其设计方案已经在英国皇家航空协会“亮相”。预计这种飞机将于2030年投入运行。据介绍,未来飞机在机场内起飞降落时,声音将只有洗衣机等家用电器使用时发出的声音一般大小,完全在人的可承受范围内。此外,这种飞机外部呈流线型,内部空间宽敞,最多可容纳215名乘客。除噪音控制外,新型飞机的燃油效率也将比目前的客机提高约25%。

  传统方法设计的飞机在起飞和降落时都发出巨大噪声,所以剑桥大学的工程技术人员认为,无声飞机的主要发展就是设计一种新的飞机外形。新飞机独特的飞行翼设计使得飞机在飞行时不会发出声音。

  剑桥大学工程系还想进一步降低飞机的噪声,他们的解决方法是把发动机安装在飞机顶部,这样所有的噪声都在飞机上方产生。无声飞机最重要的改造就在于重新设计的发动机。与现有的飞机相比,它的发动机整整大了一倍,可以保证飞机以更低速度起飞。同时为了让噪音向上发出,发动机被安装在飞机的顶部。另外,它的机翼也非常圆滑,能让飞机轻柔地滑过大气,这样就能把噪音降低到最低限度,人们完全可以承受。

  总之,无声飞机之所以能解决噪音这一困扰已久的难题要归功于其独一无二的造型和降噪设计特点。这一设计对飞机的一些传统性结构进行了改进,采用狭长机身设计、把机身和机翼合为一体的设想,将使诸如远程轰炸机等军用机长期以来被载荷量所限制的情况得以改观。无声飞机机身造型将可以使飞机以更慢的速度起飞和降落,从而达到降噪的目的,而这一设计也使得因噪声污染而举步维艰的机场扩建和增加航班的计划更加可行。

  科研人员正在考虑的一种“合成翼”设计方案是,引擎放在机尾上部的一个大舱里,燃料箱和机翼实现一体化设计,乘客区位于前舱。他们希望这种飞机具有与波音747飞机类似的经济价值,一次能运送乘客350~400名,巡航时速可达580千米。

  劳斯莱斯集团表示,该集团研制的特伦特900发动机采用了很多先进技术,科研小组可以以这种发动机为基础,对相关技术进行更大的改进,从而降低研制成本,提高研制速度。

  [责任编辑]唐宇

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