未來的航空

顏士州

隨著國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)“C919”投入使用，我國(guó)的航空業(yè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。盡管飛機(jī)的誕生很晚，技術(shù)發(fā)展卻非?？?。目前客機(jī)的時(shí)速已經(jīng)達(dá)到1000千米;飛行高度可以達(dá)到氣流平穩(wěn)的“平流層”。航天飛機(jī)甚至飛出了大氣層，到了宇宙太空。

目前，世界各國(guó)對(duì)于航空的需求比20世紀(jì)更加強(qiáng)烈。飛行技術(shù)的進(jìn)步也為航空業(yè)的發(fā)展提供了更好的基礎(chǔ)。那么，未來的飛機(jī)將是怎樣的呢？

無人飛機(jī)和隱形飛機(jī)

在現(xiàn)代化的戰(zhàn)爭(zhēng)中，越來越多的軍事任務(wù)將由無人飛機(jī)來執(zhí)行。例如，在無人飛機(jī)上裝上攝像機(jī)，讓地面的操縱手通過電視屏幕看到飛機(jī)上的各種儀表，也可以看到飛機(jī)周圍的景象。操縱手通過無線電遙控操縱無人飛機(jī)，來執(zhí)行某些攻擊或偵察任務(wù)，甚至對(duì)敵機(jī)發(fā)起空戰(zhàn)。當(dāng)然，從空中向地面?zhèn)魉碗娨暜嬅?，或者從地面向空中傳遞無線電信息，都有可能受到敵方的干擾。因此，電子技術(shù)的較量，在未來的無人機(jī)作戰(zhàn)中顯得尤為重要。

載人的軍用飛機(jī)為了避免被敵方雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，將采用一種“隱形技術(shù)”?，F(xiàn)在軍用飛機(jī)的飛行速度很快，并且使用遠(yuǎn)距離攻擊武器，肉眼是否看得見已經(jīng)關(guān)系不大。隱形，主要是要避免被雷達(dá)監(jiān)測(cè)到?！半[形飛機(jī)”對(duì)雷達(dá)波來說幾乎是透明的，即對(duì)雷達(dá)波不會(huì)產(chǎn)生反射，因此可以不被敵方察覺而實(shí)施攻擊。

為了提高在空戰(zhàn)中的機(jī)動(dòng)性，戰(zhàn)斗機(jī)還會(huì)使用很多新辦法來使飛機(jī)更加靈活，在空中做出許多過去做不到的花樣來。其目的并不是為了在空中表演“花樣滑冰”，而是為了在空戰(zhàn)中更容易進(jìn)入攻擊位置，或更快地避開敵機(jī)攻擊。

“特大型”飛機(jī)

民用飛機(jī)未來的發(fā)展將主要在兩個(gè)方面：一是設(shè)計(jì)出更大的、性能更高的飛機(jī);二是設(shè)計(jì)出使用更方便的、多樣化的小飛機(jī)，來滿足社會(huì)生活對(duì)航空多樣化的需要。

航空運(yùn)輸有許多優(yōu)點(diǎn)，因此它的“業(yè)務(wù)”十分繁忙。目前世界上一些航空港幾乎每三四分鐘就有一架飛機(jī)起飛或降落。因此，飛機(jī)設(shè)計(jì)師們也在考慮是否可以設(shè)計(jì)出比當(dāng)前最大的飛機(jī)大得多的“特大型”飛機(jī)，裝運(yùn)更多的人和貨物。這樣就可以減少飛機(jī)的架次。目前，某些大宗貨物如原料、礦石、原油等，大多通過車載或船運(yùn)，而空運(yùn)既節(jié)約時(shí)間又節(jié)省能源。將來隨著生產(chǎn)力進(jìn)一步發(fā)展，交流將更加頻繁，大宗貨物也需要空運(yùn)。這就需要設(shè)計(jì)出“特大型”貨機(jī)來。

但是，目前飛機(jī)的式樣幾乎做到最大尺寸了，如果要設(shè)計(jì)出更大型的飛機(jī)，可能需要采用新的式樣。飛機(jī)設(shè)計(jì)師的圖紙上已出現(xiàn)了多種新穎的設(shè)想，例如具有“雙身”的飛機(jī)，以及沒有機(jī)身的“飛翼”等。沒有機(jī)身的“飛翼”，貨物就裝在巨大的機(jī)翼內(nèi)。

“手拉手”飛機(jī)

對(duì)于未來的飛機(jī)的設(shè)想，設(shè)計(jì)師將會(huì)努力減輕飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量。這樣就可以把節(jié)省下的重量用于載客或載貨。在減輕重量方面，主要通過采用新的材料來實(shí)現(xiàn)。目前已經(jīng)開發(fā)出一種鋁鋰合金，比現(xiàn)有的飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用的鋁合金密度要小。此外，用碳素纖維加上樹脂基體形成的復(fù)合材料，也可以使飛機(jī)部件達(dá)到同樣的強(qiáng)度和剛度，并減輕20%～30%的重量。

還有不少研究是針對(duì)減少氣流流過機(jī)體表面產(chǎn)生的阻力的。這就相當(dāng)于在橡皮上鉆許多小孔，通過這些小孔吸氣能減少阻力。在橡皮上貼上有許多微小溝槽的塑料片也可以減少阻力。還有人研究出將機(jī)翼表面的弧形設(shè)計(jì)成特殊的曲面，可以使氣流保持大段的平滑而不發(fā)生紊亂，也能使阻力明顯下降。等這些研究成熟之后，則可能在未來的飛機(jī)上采用這些新的技術(shù)成果。

也許有人注意到，滑翔機(jī)都有非常狹長(zhǎng)的機(jī)翼。這樣它被牽引到空中去之后，由于阻力很小，雖然沒有動(dòng)力也可以在空中滑翔很長(zhǎng)時(shí)間。而一般帶動(dòng)力的飛機(jī)，由于重量和速度都比滑翔機(jī)大得多，再做這樣狹長(zhǎng)的機(jī)翼，在結(jié)構(gòu)上很難保持足夠的強(qiáng)度和剛度，所以機(jī)翼都設(shè)計(jì)得比較短而寬。為了達(dá)到減小阻力來省油的目的，設(shè)計(jì)師們正在考慮如何克服結(jié)構(gòu)上的困難，在未來的飛機(jī)上裝上滑翔機(jī)翼似的狹長(zhǎng)機(jī)翼。

未來的飛機(jī)還可以由很多架飛機(jī)在空中排成“一字形”：一架飛機(jī)的左翼接連著另一架飛機(jī)的右翼，緊緊掛接在一起，像一排手拉手的小孩一樣。這樣拼接成的機(jī)翼就十分狹長(zhǎng)，飛行阻力就可以很小。由一群飛機(jī)組成這樣的“一字隊(duì)形”，在空中不斷飛行，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一個(gè)航空港上空時(shí)，規(guī)定在這個(gè)航空港著陸的飛機(jī)就與其他飛機(jī)“脫鉤”，從“一字隊(duì)形”中分解出來單獨(dú)著陸。而從這個(gè)航空港起飛的飛機(jī)，又掛接在這個(gè)“手拉手”的機(jī)群中繼續(xù)飛行。到了下一站又有要著陸的飛機(jī)分離出來，同時(shí)又有新來的飛機(jī)掛上去。整個(gè)機(jī)群就這樣不停地繞地球飛行，組成這個(gè)機(jī)群的飛機(jī)不斷更換，有進(jìn)有出，各自到達(dá)自己的著陸站。

新型綜合性航空器

如今，人類對(duì)克服地心引力飛上天空已經(jīng)掌握了好幾種不同的方式。比如，氣球和飛艇是利用空氣的浮力;普通飛機(jī)是利用機(jī)翼產(chǎn)生空氣動(dòng)力;直升機(jī)則是使用旋翼產(chǎn)生升力;火箭則是利用動(dòng)量守恒的原理;至于衛(wèi)星及宇宙飛船、航天飛機(jī)在地球軌道上繞圈而不掉下來，則是利用高速圓周運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的離心力。

將來人類還會(huì)創(chuàng)造出新的飛行器。飛機(jī)設(shè)計(jì)師們利用現(xiàn)有的這幾種方式進(jìn)行組合，也可能會(huì)研制出一些新型的綜合航空器。

例如，綜合空氣浮力中氣球、氣艇的飛行方式以及空氣動(dòng)力中直升機(jī)的飛行方式，創(chuàng)造出一種有巨大載重能力的特大型飛行器，同時(shí)具有飛機(jī)和直升機(jī)的特點(diǎn)。

又比如，目前的航天飛機(jī)是用火箭垂直發(fā)射的，著陸時(shí)用機(jī)翼的升力，綜合了飛機(jī)、火箭和衛(wèi)星的飛行方式。將來設(shè)計(jì)師可能設(shè)計(jì)出水平起飛的航天飛機(jī)，使它可以利用許多已有的機(jī)場(chǎng)起飛，并且綜合了普通飛機(jī)速度快、省油以及直升機(jī)方便起落等優(yōu)點(diǎn)。

未來的飛機(jī)還會(huì)提高自動(dòng)化的程度，減輕駕駛員的工作負(fù)擔(dān)，減少由于人為操縱失誤而造成的事故，同時(shí)使飛機(jī)能克服更不利的氣象條件，提高使用的效率。隨著人類科技的進(jìn)步，航空業(yè)以后的發(fā)展會(huì)完全突破人們的期待，讓你感到不可思議。