太堵了,打个“飞的”去上班如何?
城市“空中巴士”
如果让1968年的时间旅行者审视现在的机场,他们可能会被所发生的巨变所折服。但是,现在的飞机式样他们还是很熟悉。尽管商用飞机的材料、发动机和航空电子设备方面取得了巨大的进步——2017年成为航空史上最安全的一年,但商用飞机的结构与20世纪60年代的情况基本类似。
事实上,波音737是有史以来最畅销的客机之一,它在1967年就实行了首飞。但再过50年,航空旅行飞机会是什么样子呢?
客机的未来:现在商用飞机的结构与上世纪60年代相似。但随着新概念的出现,比如巴西航空工业公司提出的视窗“京都飞艇”就给我们一种惊艳的感觉。想象一下,50年后的飞机又会是什么样子呢?
多年以来,人们一直在尝试改变飞机设计模式。20世纪70年代,除了协和式超音速客机和前苏联的图-144有过短暂的有限飞行之外,让超音速旅行成为未来飞行发展方向的承诺却从未真正实现。而类似隐形诺斯罗普B-2轰炸机的混合翼客机着实被吹捧了一番,但到目前为止,也没有取得太大的成功。由于技术和经济上原因,航空工业放弃了这些稀奇古怪的主张,转而更专注于如今的规范设计。
实现空中旅行“门到门”的Zunum混合动力电动飞机
2068年的客机已经开始研制了,而电力驱动技术被提上了议事日程,并将要发挥重要作用。未来几十年,大多数短途旅行很有可能会采用电动飞机,这将大大改变我们对航空旅行的看法。就像人们发现的NASA的X-57原型机那样,小型电动机能够支持分布式推进。凭借噪音和运营成本低的优势,电动飞机有可能成为未来人们在居住地和工作地通勤的首选旅行交通工具。
事实上,今天的一些最先进电动飞机项目的目标,不仅仅是取代城市之间的地面交通,而且能够在城市内使用,就像Zunum和Eviation创投公司设计的拥有9-12个座位的概念飞机。
飞行出租很快就会变成现实:未来的瓦哈那(Vahana)概念飞机,是空中客车为解决城市交通拥堵问题开发的一款自动驾驶飞机。2018年1月31日,“瓦哈那”成功完成电动垂直起降(eVTOL)首次试飞。“瓦哈那”能够垂直起降,无需使用机场。“瓦哈那”行驶速度最高可达225千米/小时,续航里程约为97千米。而CityAirbus(空中巴士)项目是人们设计的另一款可自动飞行的出租车,旨在改善交通拥堵状况,它还可以透过智能电话传唤,开始时它可能会由飞行员驾驶,待法律许可后,便可转为自动飞行。但这种概念飞机能否真的实现商业化飞行,还有待观察。
“瓦哈那”自动驾驶飞机
在任何情况下,门到门飞行并不是电子飞机的专属领地。尽管这并不是一个新概念,但使用倾斜旋翼意味着飞机可以从垂直升降转向固定翼配置,让直接起飞成为可能。到目前为止,这种形式的设计仅限于美国军方使用。
然而,意大利直升机制造商莱昂纳多公司正在推广民用机型AW609,如果成功的话,有可能会改变区域航空发展格局。AW609可搭载9名乘客,拥有涡桨飞机的巡航速度和直升机的垂直升降能力,飞行速度达510千米/时,最大航程为1389千米,使用辅助油箱可帮助航程可提高到2036千米。
AW609包含了涡桨飞机和直升机设计元素
几十年来,全球航空运输量一直在稳步增长。现在飞机具备了新性能,随之而来的问题是:谁来驾驶这些飞机呢?
据空客公司负责自动推力系统的总经理帕斯卡尔•特拉斯(Pascal Traverse)说:“据估计,在未来20年内,全球商业航空业将需要大约60万名飞行员。相比之下,目前大约只有20万名飞行员在服役。这将是自动化需求变得更加迫切和重要的原因之一。”
无人驾驶飞机并非天方夜谭。独立航空业专家比约登•费赫姆(Bjorn Fehrm)提及过一种“半驾驶飞机”,这是一些业内高管用来指代最新一代飞机的术语。
他解释说:“将上述概念继续推进,我们就可以在未来的装备上设置足够的自动化设备,我们只需一个‘安全飞行员’防备意外情况发生既可。”
当然,在可预见的未来,设想一架完全无人驾驶的客机,似乎不太现实。
特拉斯说,“主要的挑战之一是源于对未知世界的无知。当意外发生时,一名人类飞行员能够做出反应,或者在类似情况下进行推理并解决它。但如果只让一台机器把所有的变量都考虑进去,这并不容易。”
飞机自动化可能不会使飞机设计发生改变,但一些专家认为,融合这些新技术却能够重塑乘客体验度。
“电动飞机的出现将会衍生出新型机身的设计,从而能更好地满足乘客需求。”加利福尼亚州专门从事航空客舱设计的ACLA工作室创始人维克多•卡利奥斯(Victor Carlioz)说。
无尾的“飞翼”飞机要重新回归了吗?“飞行翼的问题之一实际上是乘客体验问题,”费赫姆解释道。“旅客会坐在一个圆形剧场式的客舱里,许多人并排而坐,没有窗户。”
波音公司的混合翼客机是一种激进式设计理念,机身和机翼融合成一体的流线型布局
在这种情况下,当飞机转弯时,坐在边缘的人就会感到晕眩。由于眩晕取决于人的视觉参考,人们可以通过将图像投射到机舱,用改变参照物视觉的方式解决这个问题。
即使能够复制观窗经历,但卡利奥斯仍看好在飞机上装窗户的益处。“一些未来主义概念机展示了没有窗户的机型,虽然摆脱窗户可以在某些结构上带来好处。但另一种相反的观点认为:与外界交流可以提高乘客的体验感受度。”
波音公司的787-9梦幻客机
波音梦幻客机所具有的最现代化的标志之一就是采用了明亮视窗设计,它巨大的窗户特点展现无遗,而空客在2011年巴黎航空展上,就设计过带有透明墙壁的全景式客舱。
巴西航空工业公司也有一款行政专机,它的大窗设计理念很吸引眼球,并在把握未来潮流方向方面又向前迈进了一步。京都飞艇是为1000E系列飞机专门设计的,它的特点是在机舱的大部分侧壁上安装大型全景窗户。
巴西航空工业公司生产的视窗化京都飞艇
超音速新概念机,成本低于协和飞机
商用航空的某些领域似乎在开倒车,而不是向前发展。回顾过去,穿越大西洋的超音速飞行已经证明是可行的,只是技术尚不够成熟罢了。现在,即使是那些财力雄厚的商业公司,目前也只满足于制造亚音速飞机。
而一些新兴企业正在努力解决这一问题。Boom Supersonic是一家创业公司,它是硅谷孵化器Y Combinator和日本航空公司的投资商之一。该公司正在开发一款商用飞机,预计它的速度将达到2.2马赫,成本低于协和式飞机。
Aerion AS2是另一款民用超音速飞机项目,这个项目针对的是公务机市场。尽管它仍在开发中,但喷气式飞机运营商Flexjet已经订购了20架AS2飞机,价值24亿美元。Aerion AS2能够以1.5马赫的速度飞行。但即使是这样的速度,也与一些雄心勃勃的研究计划所设想的超音速速度相距甚远。
德国航空航天研究所(DLR)领导的太空航班项目,使得飞机以音速的25倍飞行,从伦敦抵达澳大利亚仅需90分钟。德国航天研究机构DLR的航空研究执行委员会成员罗尔夫•亨克(Rolf Henke)说:“在航空航天领域,挑战往往不是技术问题,财务困境或运作问题才是真正的拦路虎。在20世纪20年代,“翼身融合机”就已经被人们充分讨论,而20世纪30年代之后,人们讨论的主题则变成了“超音速飞行”。但这需要有人愿意承担风险,并投入巨额资金才能有望完成目标。”
我们是否有能力让这些不同的技术融合到一起?航空创新投资基金和咨询公司Starburst的创始人弗朗索瓦•乔德(François Chopard)表示,“我们可能会看到,航空市场会明显地分裂成两股势力。短程和中程市场会采取电动方式,这比许多人预期的会要更早地发生。”他补充说:“但对长距离飞行而言,超音速亚轨道飞行机将会出现,它将大大缩小大陆之间的距离,比如,在一小时间内就可以从欧洲飞抵澳大利亚。”
你可以在这段旅程中加上“最后一公里”,例如,加入像瓦哈那(Vahana)电动自动飞艇一类的概念机型技术。
ACLA工作室的卡利奥斯和克利里看到,自动飞行出租车(automated flying taxis)将成为整个航空旅行体验的一部分。有些任务,比如行李托运和身份验证可通过生物识别技术提前完成,从而解决航空旅行体验中的一个主要痛点。
Starburst公司的肖邦说,“多式联运模式将成为未来的关键,像空中客车的Clip-Air的模块化货运机或空中客车的‘飞行集装箱’等概念目前已经在构想当中。而可以肯定的是,未来会有更多的飞行器在天空翱翔!”
资料来源:
https://edition.cnn.com/travel/article/passenger-planes-future-look/index.html
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