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从巴黎航展看航空业技术新趋势

文章出处:网络责任编辑:管理员人气:发表时间:2014-08-22【

第49届“巴黎-布尔歇国际航空航天展览会(巴黎航展)”6月26日在巴黎北部郊区布尔歇展览中心落幕。巴黎航展总策划人路易·勒波茨说,经济复苏下的巴黎航展主题确定为“创新与环保”。

  参展单位在新能源、新动力、新概念上做足文章,预示着燃料电池、太阳能、或者人体自身热量可以为将来的飞机上的某些系统提供动力。航空工程师将继续利用大自然作为灵感的来源,一些飞机甚至可以像候鸟一样结队飞行,以减少阻力、燃油消耗和排放。

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  太阳能飞机唱响主角 123456

  为了更好体现“创新与环保”的主题,航展组织者特别邀请世界最大的太阳能飞机瑞士制造的“太阳驱动”号和设计团队前来参展。主办方为此设置了一个专门的展厅,并严格限制进入参观的人数,保护这位“特邀嘉宾”。 123456

  “太阳驱动”项目发起人、瑞士探险家贝特朗·皮卡尔说“太阳驱动”号参展,是为了向公众展示新技术在节能和可再生能源生产方面所拥有的巨大潜力,并通过公众鼓励各国决策者采用新技术。

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  “太阳驱动”号不同于平时见到的普通飞机,机身长21 .85米、翼展长度为63 .4米,“相貌”看起来甚至有点不协调。机翼上覆盖着11628块太阳能电池板,为飞机上总重达400公斤的4个蓄电池充电。“太阳驱动”号大量使用超轻碳纤维材料,重约1600公斤,仅相当于一辆小货车,“拥有空客飞机的身材和小汽车的重量”。 内容来自123456

  “太阳驱动”号公司首席执行官、同时也是这架飞机飞行员的安德烈·博尔施伯格说“‘太阳驱动’号本身是一架试验飞机,制造它的初衷只是为了证明太阳能飞机在白天和夜晚都可以飞行。”

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  据介绍,由于爱游戏官方app复合材料具备耐高热的优点,按照设计,白天“太阳驱动”号可以上升到8500米到9000米的高空,从而达到最佳的空气动力学效率和太阳能利用率,飞行速度可达每小时70公里。白天也是飞机“充电”的过程,多余的太阳能电力将储存到高性能蓄电池中,最多可供夜间持续飞行8小时。至于夜间,飞行高度将降至1500米左右,这样可以减少耗电量。“太阳驱动”号证明了新型太阳能飞机在黑夜也能追赶白天的脚步,从理论上可以实现永远翱翔天际,成为名副其实的“永动飞机”。

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  “太阳驱动”项目耗时7年,2010年7月成功实现24小时不间断飞行,从此载入人类飞行史册。但它创造的历史不仅于此。今年5月13日,它成功完成首次跨国飞行,从瑞士的帕耶那起飞,途经法国和卢森堡,飞行近13个小时飞抵比利时布鲁塞尔。

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  博尔施伯格说,“太阳驱动”号的动力实际只相当于一台摩托车,却带动了体积庞大得多的飞机,它的成功证明我们可以用更小的动力,来驱动更大的交通工具,从而达到最大限度节能的目的。它的成功为太阳能发展注入了一针强心剂,随着科技的不断进步和完善,太阳能的普及将不再是梦想。 123,123

  博尔施伯格说“我们今天将太阳能成功应用在飞机上,明天就可以广泛应用在汽车、住房等方面,甚至有一天我们能够将太阳能储存在某种介质中,成为太阳能燃料,供生产和生活使用。目前,太阳能的发展仍处在初级阶段,以后究竟将会以什么方式出现,现在还很难说,还需要进一步研究和探索。”他强调,虽然太阳能可以在一定程度上替代现有能源,但并不意味着将来的飞机都将使用太阳能动力。 123456

  展示未来航空产业新坐标

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  本届航展,空客及其母公司欧洲宇航防务集团(欧航集团)主推是未来构想,展示它们对2050年航空业的远景展望。

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  为了了解航空业面临的挑战以及来自客户和乘客的需求,空客对分布在全球各地的1万多人进行了调查。调查提出的问题是:“你认为未来的航空业是什么样子的?”,受访者的回答非常明确:到2050年,人们会更多地乘坐飞机,但是要尽可能地减少对环境的影响。

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  空客的未来构想主要包括五个支柱:一、未来的能源(替代燃料),包括生物燃料、燃料电池、太阳能、能量(比如人体自身热量)收集、电动飞机概念等;二、未来的飞行路径(空中交通管理),包括欧洲的单一欧洲天空空中交通管理系统(SE SA R )、美国的下一代空中交通管理系统、洁净天空行动、飞机编队飞行创意等;三、未来的航空旅行解决方案(新的商业模式),包括飞机“集群”概念、飞行宫殿(天空中的邮轮)、垂直起飞等;四、研究与技术,包括概念飞机和概念客舱、仿生结构、智能材料(自我加温和自我清洁功能)、发动机研发(垂直起落飞机的巡航发动机)和仿生技术;五、未来人才,包括空客推出的“让创意展翅高飞”全球大学生航空竞赛、与教育机构合作等。 123456

  2010年,空中客车公司推出了概念飞机“工程师之梦”。这款概念飞机的主要特点是机翼特别长且细薄、半嵌入式发动机、U形机尾、轻型机身,具有降低燃油消耗、减少排放、降低噪音和增强舒适性的特点。 123456

  空中客车公司工程执行副总裁夏尔·尚皮翁说:“空中客车概念飞机向人们展示了未来飞机是什么样子的,代表了工程师们的梦想。这不是一款真正的飞机,它所展现的技术虽然是可行的,但是不太可能像概念飞机中所展现的那样同时投入使用。这款概念飞机充分发挥了我们的想象力,突破了我们惯常的思维方式。空中客车公司希望能够通过这款概念飞机,吸引全球青年投身于航空业。我们在享受航空业为人们带来的各种好处的同时,应该更加关注环境保护。” 本文来自123

  本届航展,空客推出了概念客舱一种创新且智能的飞机内饰设计。在空客概念客舱内,传统的头等舱、公务舱和经济舱的划分将不复存在,取而代之的是活力区、互动区和智能技术区等区域的概念,这样的区域划分将给乘客带来前所未有的飞行体验:“互动区”设立虚拟立体投影,乘客可置身各种环境,参加多种社交活动。“活力区”是休闲区,乘客可以休息、就餐、呼吸新鲜空气、接受理疗和按摩。“智能科技区”则利用人工智能科技为乘客提供多种服务,使空中生活与地面没有区别。空客工程事务执行副总裁夏尔·尚皮翁说,空客的研究表明,2050的乘客既期待完美的飞行体验也关注环保。乘客希望经长途飞行后走出机舱时,仍能保持活力和精力。

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  空客概念客舱需要如下技术发展来实现: 内容来自123456

  仿生学的结构:鸟类具有优化的骨骼结构,可提供飞行所需的强度。利用这种仿生学的结构,机身能够获得其所需的强度,在需要的时候,也可以充分利用更大的空间。 内容来自123456

  高分子聚合贴膜:客舱仿生学结构上面将覆盖一层高分子聚合薄膜,用于控制接收的自然光、湿度和温度,可以根据需要来控制它的透明度,飞机的舷窗就不再需要了。坐在这样的客舱内,乘客置身万米高空,也可以通过飞机智能化、全透明的客舱壁360度欣赏舱外美景,比如繁星点点的夜空。

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  复合材料:未来飞机的材料可能不再一定是固体形态,也可以是液态和气态。 copyright 123456

  集成化的神经网络:光缆、电线之类的东西就不再需要了。集成化的神经网络是“智能的”,有很多功能,比如:它可以识别乘客,使得乘客和飞机“联”为一体。

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  生态材料:未来的客舱是完全符合生态效益的。未来客舱不再使用金属和塑料等不可回收利用的材料,而是使用可以完全循环利用的植物纤维。

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  可变形材料:开发利用可以变形并且能够恢复初始状态的材料的可能性是很大的。可变形材料可以是有“记忆”能力的金属或者聚合材料。另外,还可以采用在材料上面贴“皮”的办法,来达到变形的效果。

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  具有自我清洁、自我修复等能力的材料:未来的客舱将采用具有自我清洁和自我修复能力的材料,受自然界的启发而采用的涂层(贴膜)技术目前已在飞机的厕所上采用,将来会用在飞机座椅和地毯上。这种涂料可以自行修复划痕,就像人的皮肤一样。 123,123

  3D印刷:客舱的某些地方采用叠层制造的方法,就像3D印刷一样。采用这种方式可以用非常简单的方式获得复杂的图形,同时比从大块材料上裁出小图形要节省很多材料。

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  全息技术:在未来的客舱内,目的地的特有风光、某个城市的鸟瞰图景或者热带雨林的图景都可以投射到墙上。利用仿真投影技术,可以把你在客舱中的私人空间变成你家里的卧室、商务会议场景或者禅宗的花园。

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  能量收集技术:未来的客舱将采用例如能量收集技术的能量解决方案。飞机舷窗上的百叶窗有太阳能接收功能,可以收集“多余”的能量,座椅和地板也可以在你休息和睡觉时收集你身体多余的热量,这些收集起来的能量可以为客舱的某些设施提供电力。

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  空客表示,这些技术里面,有许多目前已处于开发阶段,一些技术将会在空客未来推出的飞机项目中得到体现。 本文来自123

  超音速飞机又回来了 本文来自123

  空客母公司欧洲宇航防务集团(欧航集团)还展出了将在2050年投入 使 用 的 “ 零 排 放 超 音 速 客 机 ”(ZE H ST )。这种外形像“协和”式客机的火箭式飞机采用3组发动机,最高时速可达到5029公里,是音速的4倍。这种火箭式飞机从伦敦飞往东京只需两个半小时,比目前缩短9个小时,飞往西班牙南部的马拉加只需要20分钟,飞往美国东岸大约在1小时左右。

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  这种火箭式飞机将在不同飞行阶段使用不同类型的发动机,以此来减少噪音问题,符合环保需求。起飞阶段由涡轮喷气发动机推动,飞至一定高度后切换至阿丽亚娜火箭所用的低温发动机。火箭发动机由氢气和氧气驱动,只会排出水蒸气,将飞机推进至20公里高空,进入平流层后再切换成巡航导弹使用的冲压发动机,加速至巡航速度,并推进至32公里的高空,而现有的客机只能达到10公里的高度。在大气层上方飞行时,乘客听不到任何声音。

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  欧航集团首席技术官让·博蒂说:“‘零排放超音速飞机’没什么新鲜东西。这不是航天器,也不是火箭,这是一架商务火箭飞机。我想未来的飞机都会像‘零排放超音速飞机’一样,这种飞机不会造成污染,可以一直在平流层飞行。”对于乘客乘坐的感觉,博蒂说“零排放超音速飞机”的最大加速度为1 .2倍重力加速度,乘客承受压力有限“不需特殊设备和训练。” 123456

  欧航集团已和日本合作研究了5年,打算在2020年前推出原型机,但投入商业运营可能需要30到40年。但这种飞机载客量最多只有100人,而且票价不菲,从巴黎到纽约需要6000欧元。《国际飞行》杂志编辑大卫·卡米恩斯基-莫罗评论说:“这是一款概念飞机,技术上是可行的。真正的困难是如何投入商业运营。”也许,零排放超音速客机的命运可能跟“协和”式飞机一样。“协和”式飞机是由英国和法国联合研制的一种超音速客机。它的最大飞行速度可达2.04马赫,巡航高度18000米。协和式飞机1969年研制成功,1976年1月21日投入商业飞行,2003年因经营成本过高而被全部停飞。

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  据悉,美国波音公司也在研发一款新的超音速飞机,而且已经进行了无人试飞。

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