簡介
荷蘭代夫特工業大學的伊特內爾·斯特拉斯瑪說:“我想擺脫飛機一貫的設計理念,比如長著翅膀的圓柱形的機身。在我的想像中,未來的飛機可能會是一個飛碟。”她和一些工程師們正打算使用一些更輕巧的材料,另一些工程師們則考慮重新啟用螺旋槳飛機,用作生態環保的客機。
2007年,斯特拉斯瑪帶頭設立了一個名為“CleanEra”的項目,旨在設計一款“超級生態環保的飛機”。CleanEra飛機,周身採用綠色調的用綠色能源以及環保材料製造,二氧化碳排放量僅有目前飛行器的一半左右。飛機排放二氧化碳每客位英里比目前客機的排放量要少50%。設計圖中描繪的“綠色飛機”類似一個飛碟,可以減少各種污染物質和噪音,符合歐洲航空研究顧問委員會推薦指標。
設計理念
啟用螺旋槳飛機
一個設計理念就是重新啟用螺旋槳飛機,即使螺旋槳葉片是受“噴氣”(燃氣渦輪)引擎驅動,這種飛機也比噴氣式飛機更省燃油。然而,問題在於螺旋槳飛機飛行速度非常慢,速度慢得甚至有點沒法接受。斯特拉斯瑪說:“我的一個要求就是增加舒適度,但是一旦航程變長我們就很難做到這點。”然而,科學家們還是在努力改進螺旋槳飛機的設計,比如使用有特殊曲度的薄型葉片,以實現目前飛機0.8馬赫(約530英里每小時)的速度。這種設計的問題則在於,葉片轉動的速度如此之快,以致於葉片頂尖處產生的衝擊波會非常的強。斯特拉斯瑪表示,她的研究小組將尋找降低噪音的解決方法,比如放置兩個葉片逆向旋轉的螺旋槳。
使用新型複合材料
另一個構想就是使用複合材料,如纖維增強塑膠。這種複合材料強度可與金屬媲美,而重量卻比金屬輕得多,因此可以節省燃油。在波音公司最新亮相的波音787“夢想飛機”上,強化塑膠複合材料占到重量的50%。英國低成本航空公司EasyJet最近展示了一架短程飛機設計模型,可以減少50%的二氧化碳排放量,將於2015年前投入運營。
然而,亞歷山大·漢認為目前只不過簡單地用複合材料取代了鋁,要真正充分利用新型材料,工程師們必需“好好想一想複合材料的用途”。他表示,在設計一架飛機的機身時,如果全部使用纖維增強塑膠而不是將金屬片拼接起來,就可以減少30%的重量。除了使飛機更輕外,複合材料還可以給工程師在飛機外形設計上更大自由度,有助於充分發揮空氣動力學作用。斯特拉斯瑪認為,設計製造一架全複合材料的飛機目前還很不現實,因為複合材料的耐熱性不如金屬好,一些還會容易受潮,這種對機翼來說是個大問題。