時間：2017-11-15 09:40來源：科技日報 作者：中國航空
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美國航空業(yè)復(fù)興指望下一代飛機——節(jié)能、減排、降噪要求促全新概念和尖端技術(shù)發(fā)展 盡管不斷采用的創(chuàng)新技術(shù)使現(xiàn)有飛機更節(jié)能，但業(yè)界對探索替代推進(jìn)系統(tǒng)和能源仍懷有濃厚興趣。這種興趣為開發(fā)尖端技術(shù)提供了機會，在大大減少燃料使用量的同時，為美國公司和運營商孕育著潛在的市場和商機。
美國國家航空航天局（NASA）先進(jìn)空中運輸技術(shù)項目（AATT）主管吉姆·海德曼說，我們正處在商業(yè)航空的臨界點，正在探索和開發(fā)的飛機推進(jìn)系統(tǒng)將改變游戲規(guī)則，新的技術(shù)概念要求顯著提高效率并減少對環(huán)境的影響。
NASA官網(wǎng)近日報道稱，該機構(gòu)已經(jīng)在準(zhǔn)備建造和試飛第一架X飛機了，這是一種低空飛行的超音速飛行演示器，通過其“新航空視界”計劃，將加速驗證顛覆傳統(tǒng)的創(chuàng)新概念，并讓相關(guān)技術(shù)盡快獲得最終測試。
全新概念，動力十足強勁
NASA格倫研究中心的工程師團(tuán)隊，正在對緊湊型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機、低排放燃燒室、電動燃?xì)廨啓C、電增強推進(jìn)以及邊界層攝入發(fā)動機等尖端技術(shù)進(jìn)行研究。
該團(tuán)隊研發(fā)的創(chuàng)新飛機概念名為STARC-ABL，這是一種飛機后部邊界層推進(jìn)器單通道渦輪飛機，其發(fā)動機比波音737的稍小，僅由安裝在底翼發(fā)動機上的發(fā)電機產(chǎn)生的電力驅(qū)動。機翼式發(fā)動機在起飛時能提供80%的推力，在巡航時提供55%的推力，剩余推力則由安裝在尾部的全動力渦扇發(fā)動機提供支持。研究人員預(yù)測，這種創(chuàng)新系統(tǒng)可將效率提升10%。
據(jù)悉，這種新概念飛機正被NASA考慮納入未來X飛機候選者之一。
精誠協(xié)作，決戰(zhàn)未來20年
雖然今年秋天NASA電動飛機試驗臺打算進(jìn)行小尺度的STARC-ABL概念的初步地面測試，但仍有幾個發(fā)展挑戰(zhàn)。為了進(jìn)一步研究商用飛機面臨的挑戰(zhàn)——實現(xiàn)節(jié)能、減排和降噪的高水平飛機設(shè)計目標(biāo)，NASA正尋找工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的專業(yè)解決方案。
最近，NASA授予波音公司12個月的合同，將與業(yè)界多家公司合作，共同開發(fā)150座飛機設(shè)計原型，希望能配置電動推進(jìn)系統(tǒng)等概念的應(yīng)用。
長達(dá)一年的研究也將探索新的開發(fā)路徑，但也會遇見尚未可知的技術(shù)障礙，以及任何與安全和飛行認(rèn)證相關(guān)的挑戰(zhàn)，像STARC-ABL或下一代混合動力及渦輪飛機的概念，距離真正成形或許還要等上20年。
正式起飛，還需穩(wěn)扎穩(wěn)打
海德曼說：“我們相信，全球競爭和國際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)將降低發(fā)動機的燃油消耗，以推進(jìn)更高效的飛機發(fā)動機概念，從而使用更清潔的能源。此外，其他商業(yè)運輸方式的潛在興起，如往來非旅行景點之間和按需飛行服務(wù)等，代表了革新推進(jìn)技術(shù)的新市場和潛在受益者。”
現(xiàn)在，行業(yè)研究的最終報告將概述混合動力和常規(guī)單過道飛機概念設(shè)計，包括電氣系統(tǒng)和飛機子系統(tǒng)的技術(shù)路線圖。
研究人員將陸續(xù)確定新型電機、發(fā)電機和電子組件的關(guān)鍵性能參數(shù)，以及適當(dāng)?shù)娘L(fēng)洞、飛行高度、地面測試及飛行演示的條件要求。
最終，NASA希望為下一代飛機的設(shè)計做出貢獻(xiàn)，或許未來不久，這種大幅減少燃油消耗、噪音和排放的新型混合動力的商用飛機，就會在全球各地的機場亮相。
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