Tuesday, Apr 23rd

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享受最高级别低碳飞行

  在这架被认为“可以彻底改变人们假日生活”的客机上,处处充满着绿色环保的元素设计。

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  未来的低碳飞行器

  一周多前,波音787梦幻客机从美国西雅图制造基地起飞,降落在英国范保罗机场,完成了首次海外夜间试飞。在这架被认为“可以彻底改变人们假日生活”的客机上,处处充满着绿色环保的元素设计。

  目前,波音787型梦幻客机已经收到来自世界各地的近千架订单,从明年下半年起,人们将陆续在世界各大城市的机场上享受到它带来的环保飞行。在全球倡导“环保”的今天,环保科技也正应用于飞行器的方方面面,这种离地球大气层最近的运载工具,将对自然的影响降低到最小。

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太阳能飞机

  绿色设计与清洁燃料升级环保飞行

  这架预计会在民航中被广泛采用的波音787型梦幻客机主要由碳纤维复合材料及金属钛制成,不仅绿色环保,也比同类飞机节省20%的燃油。而如果将油箱装满,最大航程也可达1万英里(约合16093公里)。

  机舱内,空气的品质也比以往其他飞机上的空气质量更高——不仅更清新干净,也不干燥,而且氧气含量比其他飞机要高出10%左右。除此之外,尽管它采用了马力强劲的劳斯莱斯引擎,客机在飞行时仍能保持安静,它制造的噪音比普通客机更小——在高速飞行时它更多发出呼呼的飞行声,而非轰鸣。

  环保飞行者很快就会享受到这种低碳飞行。据悉,波音公司已经收到了来自56个国家860架波音787型梦幻客机的订单,而从明年下半年起,波音公司将每月交付10架。那时,无论是商务人士或者游客都有机会体验这种环保舒适的新机型。

  超长超薄的弯曲机翼和U形尾翼,较轻的飞机重量,减少燃料消耗,减少排放和噪音,以改善对应的环保性能和“生态效应”——这就是空中客车公司(Air Bus)在上个月展示的新型飞机构想。这些环保技术均有可能代表着未来飞机的主要设计方向。此外,360度全形度观景设施,全息虚拟装饰,让乘客能在飞行的同时,控制所处环境的景象转变。显然,空客公司并不急着用这种新型飞机来取代目前正在热销的空客A380.因为它们目前并没有公布这种新型飞机将进行试飞并投入生产,但业内人士认为,这种环保的新型飞机进入市场用不了多久。

  省油即是环保——这就是现在的A380机型为何一直受到青睐的主要原因之一。据悉,阿联酋航空A380将会采用最新的Engine Alliance GP7200型引擎,相比同类飞机每年也可节省50万公升燃油。

  除了节省燃油之外,探寻新型替代燃料,也成为多家航空公司研究题目。今年6月,由欧洲民航飞机制造公司空中客车主导制造的世界首架纯生物燃料驱动飞机,成功完成首飞。其100%采用海藻燃料,其能源含量比传统飞机燃料高10%,燃烧更加彻底,是一种清洁能源,而首飞成功也证明了生物燃料客机完全可以独立为飞机的飞行提供能量。

  欧洲民航飞机制造公司并不是唯一一家致力于研究生物燃料的飞行公司。去年,美国大陆航空公司便尝试将50%由海藻与麻风树提取物融合成的生物燃料以及50%的传统喷漆燃料混合进行试飞,数据显示,混合生物燃料的效率比传统喷气燃料高出约1.1%,温室气体排放量却减少60%到80%.

  “阳光”照进现实

  7月8日,世界上最大的太阳能飞机——瑞士制造的“太阳驱动”HB-SIA在飞行26小时后,于当地时间8日9点在瑞士帕耶那空军基地的机场降落,成功完成了首次划昼夜试飞,这也是世界上首次进行太阳能飞机的夜间试飞。

  从1903年12月17日莱特兄弟的第一架飞机试飞成功,到他们成功签订在美国制造莱特飞机的协议,不过用了5年时间。而在信息流通与技术更新速度快了十几倍的当下,一架环保新型飞机试飞成功,便意味着这种新型飞机或者新的制造技术将在数月或者十几个月后便见诸民航跑道。

  需任何燃料驱动,不会排放任何气体污染地球环境,只需要充足的阳光——这就是刚刚试飞成功的HB-SIA飞机带给人们的巨大惊喜。自研发至今它已经经历了近7年,其重量大概仅为1600kg左右,但机翼却与波音747-400型珍宝客机相当。

  做到零气体排放的秘诀,其实在于HB-SIA的机翼——上面装有1.2万对太阳能电池板,可以为机上四台电动机供电。而机身由超轻碳纤维材料制成,翼展达63.4米。此次飞机能够成功的实现昼夜飞行,是因为白天飞行时可将多余的太阳能电力储备到高性能蓄电池中,供夜间使用。

  因为单靠太阳能驱动,HB-SIA对环境和天气要求极高,需在天气良好的情况下收集太阳能。而为了保证安全,飞机也必须设计非常完美的航线,一旦出现情况可以确保降落在地面。

  同样在欧洲,另一架飞机创造了以太阳能驱动,飞行时间达到一周的新记录。由英国研制的名为Zephyr无人太阳能飞机,于今年7月9日起飞,一共飞行了168小时(7天)。同样作为太阳能驱动的飞机,在这架无人驾驶的飞机机翼上,铺满了纸张般薄的太阳能电池板,其锂硫电池在白天储存能量,使得飞机能够夜间飞行。

  相比于更加庞大的HB-SIA机翼,这架飞机翼展长22.5米,外形上,如同一只史前时期的巨大鸟类;而机身是用超轻碳纤维制造,仅重50公斤;T字形的机尾按照动力学的原理设计,能够有效减轻空气阻力。据悉,除了用于军事监察外,Zephyr也可以监测天气,森林大火和当作通讯中转站,这种功能可以媲美人造卫星的环保飞行器,其造价只有后者的百分之一而已。

  不仅是航空公司和美国宇航局,全球的顶尖科学家们在环保飞行器的开发和研制上,均有所突破:麻省理工学院的一个研究团队已经设计出比传统飞机耗油减少70%的新型飞机“The D Double Bubble”系列,不仅减少了燃油使用,也降低了75%的氧化氮化合物排放。

  环保飞行器的普及离人们已经不再遥远,无论是使用绿色能源的燃料电池,还是太阳能电池板,或是各种新开发的清洁能源和生物燃料,甚至利用我们自己身体的热能来作为飞机供电系统的一部分——在未来的环保飞行器技术里,没有什么不可能。