混合翼身飞机如何帮助航空业实现净零碳目标

省钱田田 2024-03-16 11:29:16

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【FuninUSA.NET综合报道】混合翼身飞机曾经是军事设计的专利,现在可能成为航空业实现碳中和的非传统解决方案。

第一个世纪的航空设计并没有给潮流预测者带来太多兴奋,绝大多数量产飞机仍然只是连接机翼的管子。后来,被称为"飞翼"的回旋镖形飞机,如诺斯罗普YB-49和诺斯罗普-格鲁曼B-2"精神",以其未来主义的隐形外观俘获了航空业的想象力,而采用混合翼身(BWB)结构的军用喷气式飞机,特别是B-1"蓝瑟"和洛克希德SR-71"黑鸟"同样因打破设计障碍和音速障碍而受到追捧。

现在,BWB 概念重新兴起,解决了之前的控制和稳定性问题,有望为防务、货运甚至商业客运应用提供更高效的操作,其中一些还专门设计为公务喷气机。流线型的 BWB 外形可减少阻力,从而提高燃油效率,并降低碳排放量,这正是飞机制造商努力实现到 2050 年实现碳中和这一行业普遍承诺的主要动力。

EcoJet是庞巴迪的BWB概念,于2017年通过了首次按比例演示飞行测试,现在正通过更大的原型机开始第二代产品的研发。庞巴迪工程与产品开发高级副总裁斯蒂芬-麦卡洛(Stephen McCullough)说:我们最初的想法是在不影响客户对公务机期望的前提下,创造一种更具可持续性的飞机。这包括在速度、高度和内部容积方面达到基准,至少提供与现有机队相同的体验。他说:混合翼身能满足其中的大部分要求,同时还能减少 20% 的排放量。尽管麦卡洛将注意力集中在积极的方面,指出飞机更高更宽的客舱为庞巴迪的内饰设计师带来了许多令人兴奋的机会,但这种形式面临的一个挑战是如何保持飞机的机场友好型占地面积。

空中客车公司也花了数年时间开发一种被称为"Maveric"的双引擎BWB机型,但真正的进展是在该公司将这种飞机加入氢动力ZEROe概念项目之后,因为这种飞机的固有容量更大,比标准设计更适合携带氢气。不过,空客公司的一位发言人指出,Maveric仍然是一个构想,"不是我们第一代氢飞机的构想,而是后续飞机的构想"。

相比之下,总部位于加利福尼亚州的 JetZero 公司正在快速跟踪一款验证机,准备在 2027 年进行飞行测试,并在 2030 年进入市场。首席执行官兼联合创始人汤姆-奥利里(Tom O'Leary)对颠覆性企业并不陌生,他曾在特斯拉和电子VTOL制造商贝塔技术公司(Beta Technologies)工作过。

他说:这一设计让我眼前一亮,因为它解决了航空业面临的最大挑战:降低成本和燃油消耗、减少排放、改善乘客体验以及提高运营效率。这架飞机得到了美国空军 2.35 亿美元的资助,在进入公共领域之前,最初将由美国空军征用。O'Leary 坚称,JetZero 的工作时间紧迫是现实的。他说:"这项机身技术已经研究了 30 多年,我们可以在飞机的其他部分(包括发动机、航空电子设备和执行系统)使用市售产品"。

BWB可用容量的增加使其特别适用于公用事业运输,加利福尼亚航空货运专业公司Natilus就是一个很好的例子。据其联合创始人阿列克谢-马秋舍夫(Aleksey Matyushev)称,Natilus公司的自主货运机队已获得86亿美元的订单,这些订单来自Ameriflight、Volatus Aerospace、Flexport、Astral Aviation和其他客户。

人们似乎希望,通过工程设计和投资的巨大动力,可以克服开发无纸化生物武器飞机所面临的诸多挑战。麦卡洛指出,庞巴迪去年有超过三分之一的研发资金投入到生态喷气机等可持续发展项目中,预计到明年这一比例将上升到50%。2050承诺正在推动我们的创新努力,以及行业内的其他企业朝着这一目标前进。

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省钱田田

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