未來的飛機(jī)和“空中機(jī)場”

顏士州／文

飛機(jī)作為一種常見的交通工具，使地球上不同地域之間變得不再遙遠(yuǎn)，人與人之間變得更加親近。但目前的飛機(jī)和機(jī)場也有不容忽視的缺點(diǎn)：飛機(jī)荷載量有限，燃料不可再生，機(jī)場轉(zhuǎn)運(yùn)效率較低，等等。未來的飛機(jī)和機(jī)場，將會就這些缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，讓飛行變得高效、節(jié)能又安全。

“大飛機(jī)”是怎么造出來的

自從世界上第一架飛機(jī)試飛成功后，飛機(jī)的一個(gè)發(fā)展方向就是把飛機(jī)造得大一些。原來人們以為，有了成功的小飛機(jī)，就不愁造不出大飛機(jī)，只要按比例放大就可以了。實(shí)踐給了人們當(dāng)頭一棒。按比例放大后的飛機(jī)，不但性能不如原來的小“弟弟”，有的甚至連離開地面這個(gè)最起碼的本領(lǐng)也不具備。后來，人們慢慢懂得，大飛機(jī)并不是隨便可以造出來的，它受到“超重”規(guī)律的限制。

這么說，“大飛機(jī)”是造不出來了？不！“超重”規(guī)律是有前提的。我們只要改變飛機(jī)的材料和外形，就能順應(yīng)規(guī)律，使其不再成為制造大飛機(jī)的障礙。

近十幾年來，飛機(jī)的設(shè)計(jì)、工藝得到迅速發(fā)展，制造材料也越來越輕。比如現(xiàn)在世界上最大的民用客機(jī)A380，大部分機(jī)身采用鋁合金材料，但復(fù)合材料在A380身上使用率超過了20%——碳纖維增強(qiáng)塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料和石英纖維增強(qiáng)塑料廣泛應(yīng)用于機(jī)翼、機(jī)身、尾翼和艙門。這些復(fù)合材料大大減輕了飛機(jī)的重量。

未來的飛機(jī)什么樣

隨著高科技的發(fā)展，A380遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是飛機(jī)未來發(fā)展趨勢的終點(diǎn)。未來的飛機(jī)除了在材料設(shè)計(jì)上有所突破，人們還會在飛機(jī)結(jié)構(gòu)、新型燃料等方面進(jìn)行更深入的研究。比如智能結(jié)構(gòu)型飛機(jī)，將采用智能型材料制造成飛機(jī)的傳感元件、處理器和驅(qū)動元件，使飛機(jī)的整體形成智能型結(jié)構(gòu)，從而提升飛機(jī)的荷載量。未來的飛機(jī)還可能使用可持續(xù)的生物燃料甚至太陽能，這些燃料可使飛機(jī)更為節(jié)能減排，具備可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

未來的“空中機(jī)場”是怎么運(yùn)行的

隨著人們對飛機(jī)飛行效率的要求不斷提高，未來的“空中機(jī)場”呼之欲出，即用四五個(gè)飛翼，在高空組成一體，環(huán)繞一定的洲際航線，長年累月地在高空巡航飛行。當(dāng)“空中機(jī)場”到達(dá)一個(gè)預(yù)定的航空港，可用駁運(yùn)機(jī)擔(dān)任天上、地面之間的運(yùn)輸任務(wù)。駁運(yùn)機(jī)飛上天空，用略大于“空中機(jī)場”的飛行速度飛近“空中機(jī)場”，然后飛向從“空中機(jī)場”伸出的喇叭形對接口，完成空中對接。一旦對接完畢，便可通過人、貨轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)自動進(jìn)行旅客和貨物“交換”，最后，駁運(yùn)機(jī)脫離“空中機(jī)場”，把到達(dá)目的地的旅客與貨物接往地面。有了“空中機(jī)場”，飛機(jī)免去了因起飛、爬升而消耗的燃料，同時(shí)大大節(jié)約了飛行時(shí)間，提高了飛行效率。由于高空沒有不規(guī)則氣流干擾，乘坐這樣的飛行器，將會更加平穩(wěn)、舒適，而且還省掉了建設(shè)超級大型機(jī)場的巨資。至于駁運(yùn)機(jī)，它采用普通的常規(guī)型飛機(jī)，只不過對其起飛、降落和爬升性能要求優(yōu)良。如“空中機(jī)場”出現(xiàn)故障，可用駁運(yùn)機(jī)載人載物在空中維修，也可重新分開，讓一個(gè)個(gè)飛翼單獨(dú)著陸在地面修理。

人們預(yù)料，這種“空中機(jī)場”有可能在2l世紀(jì)中期在空運(yùn)最繁忙的橫跨大西洋的洲際航線上使用。