單人電動隱形飛機

單人電動隱形飛機

單人電動隱形飛機是美國宇航局設計出一種僅供一個人飛行的電動隱形飛機,它具有超靜音和懸停能力,使用碳纖維複合材料,這種電動飛機將改變我們對傳統飛機的觀念。

基本簡介

單人電動隱形飛機是美國宇航局設計出一種僅供一個人飛行的電動隱形飛機,它具有超靜音和懸停能力,使用碳纖維複合材料,這種電動飛機將改變我們對傳統飛機的觀念。

美國宇航局設計出單人電動隱形飛機美國宇航局設計出單人電動隱形飛機

製作材料

據國外媒體報導,美國宇航局設計出一種僅供一個人飛行的電動隱形飛機,它具有超靜音和懸停能力,使用碳纖維複合材料,這種電動飛機將改變我們對傳統飛機的觀念。

功能

據報導,這種電動隱形飛機取名為海雀(puffin),在地面上時,它尾部的四條腿分開作為支架,確保它在地面上時能夠以尾部站立。當飛行員準備起飛時,機翼上的襟翼會傾斜,以便使來自2.3寬的螺旋槳產生的空氣發生偏離,這樣可以確保飛機在起飛前不會發生偏移,也可以防止陣風將其吹倒。之後海雀會垂直上升,懸停,俯身後再進行水平飛行,飛行員府臥的姿勢跟滑翔機一樣。當著陸時,它的四條彈簧腿將會擴展開來,以支撐這架機身長達3.7米,翼幅是4.1米的飛機。它以碳纖維複合材料製造,機身重量為135公斤,不包括45公斤重的可充電鋰電池。
設計理論上海鸚巡航時速為240公里,衝擊速度則超過480公里/時。它不像氣體發動機那樣需要噴氣,因此沒有飛行上限,在空氣稀薄的地方它的飛行不會受到限制,所以它的飛行高度約為9150米,直到它的能量降低才會迫使其下降。使用現今最先進的鋰電池,它的航程速度只有80公里/時,但美國宇航局研究員馬克·摩爾表示:“許多研究人員正計畫在未來5至7年內將現有電池能量密度增加三倍,因此在2017年前可以預見它的巡航時速為240公里到320公里範圍。”
摩爾的同事除來自美國宇航局外,還包括美國麻省理工學院、喬治亞技術研究所和美國航空航天研究所的研究人員,他們一起將該隱形飛機取名為海雀。摩爾解釋說:“如果你看到地面上的海雀,就會發現它看來相當笨拙,翅膀太小似乎不能飛行,我們的飛機看起來跟海雀一樣。但是海雀顯然是自然界中最環保的鳥了,因為它會把自己的糞便隱藏起來,我們設計的飛機也很環保,因為我它基本上沒有排放出什麼尾氣。此外,海雀大多生活孤獨,只有在陸地上進行交配時才會聚集在一起,而我們的飛機是單人隱形飛機。”

設計性能

海雀的設計使用電動機。因為電動機不論其大小,總能保證高效率,不像內燃機,體積越小,效率就會變得越低。因此,像海雀這種電動飛機即便使用小型馬達,也能產生令人印象深刻的推動力。實際上,海雀只需60匹馬力就可以將一個人提升起來。電動機的效率高達95%,內燃機的效率僅為18%到23%,因此電動機的效率遠高於內燃機。這意味著電動飛機比普通飛機具有更優的靜音效果,它在飛行150米高空時聲音響度為50分貝,這跟一般人談話的聲音一樣。它比目前的低噪聲直升機還安靜,靜音效果是它們的10倍。
這種超靜音的性能使得海雀具有潛在的特殊軍事功能,它可以為特種部隊和其他部隊進行秘密軍事界入提供方便。事實上,設計者的最初目的就是讓它能夠在潛艇上起飛的,海雀的無人駕駛的版本還可以進行物資的運輸。超靜音能力也意味著它可以套用在民用機場上,進行個人旅行和快速專遞服務。這些民用機場可以位於人口中心附近,甚至建在住宅區裡面,而不用擔心會造成噪音污染,這樣可以極大削減成本和時間。除了海海雀隱形飛機之外,世界各地的發明家們一直都在努力研製個人空中交通工具,他們甚至構想把這些空中交通工具放到自己的車庫裡面,比如像美國加州的公司Samson Motorworks公司就一直在苦心研究一種陸空兩用的機車。美國宇航局設計出單人電動隱形飛機
此外,由於電動機效率是如此之高,它們產生的熱量也會更少,這意味著它們的熱信號非常低,在軍事上可以達到很高的隱形效果。它們也不像內燃發動機那樣需要空氣來進行冷卻,從而減少了空氣阻力帶來的減速影響。由於電動機運動部件少,因此它們的可靠性是活塞發動機的10倍,甚至是20倍以上。此外,海鸚的設計中擁有兩個電動機,一旦任何其中一個電動機的零件失零,另一個還能給螺旋槳提供足夠的動力。由於起落架支持負荷式衝擊,海鸚必要時還能進行強迫的緊急著陸。

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位於加州的“飛機飛行效率比較(CAFE)基金會”會長布賴恩·西利表示:“海雀的設計令人興奮,它的身上集合了許多當前先進的技術。”他的基金會每年都會舉辦一次電動飛機討論會。他說:“在我看來,海雀要想大量投入市場還需要設計一個傳統的座位,一些杯座以及一個短的滑行跑道,但是重要的是它已經開放了人們的想像力。”
在3月份前,研究人員計畫完成一架大小為海雀三分之一的樣機測試,測試它的懸停能力,之後的三個月,他們將研究它如此從巡航到盤旋的飛行轉換。他們還對未來一代的海雀進行了規劃,計畫給海雀裝上多個螺旋槳,避免某些螺旋槳被炮火襲擊時,其餘倖存下來的還可以發揮作用,摩爾表示,這些都是未來設計時應該考慮的部分。

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