從巴黎航展看航空業(yè)技術(shù)新趨勢

第49屆“巴黎-布爾歇國際航空航天展覽會(巴黎航展)”6月26日在巴黎北部郊區(qū)布爾歇展覽中心落幕。巴黎航展總策劃人路易·勒波茨說，經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇下的巴黎航展主題確定為“創(chuàng)新與環(huán)保”。

　　參展單位在新能源、新動力、新概念上做足文章，預(yù)示著燃料電池、太陽能、或者人體自身熱量可以為將來的飛機上的某些系統(tǒng)提供動力。航空工程師將繼續(xù)利用大自然作為靈感的來源，一些飛機甚至可以像候鳥一樣結(jié)隊飛行，以減少阻力、燃油消耗和排放。

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　　太陽能飛機唱響主角 123456

　　為了更好體現(xiàn)“創(chuàng)新與環(huán)保”的主題，航展組織者特別邀請世界最大的太陽能飛機瑞士制造的“太陽驅(qū)動”號和設(shè)計團(tuán)隊前來參展。主辦方為此設(shè)置了一個專門的展廳，并嚴(yán)格限制進(jìn)入?yún)⒂^的人數(shù)，保護(hù)這位“特邀嘉賓”。 123456

　　“太陽驅(qū)動”項目發(fā)起人、瑞士探險家貝特朗·皮卡爾說“太陽驅(qū)動”號參展，是為了向公眾展示新技術(shù)在節(jié)能和可再生能源生產(chǎn)方面所擁有的巨大潛力，并通過公眾鼓勵各國決策者采用新技術(shù)。

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　　“太陽驅(qū)動”號不同于平時見到的普通飛機，機身長21 .85米、翼展長度為63 .4米，“相貌”看起來甚至有點不協(xié)調(diào)。機翼上覆蓋著11628塊太陽能電池板，為飛機上總重達(dá)400公斤的4個蓄電池充電。“太陽驅(qū)動”號大量使用超輕碳纖維材料，重約1600公斤，僅相當(dāng)于一輛小貨車，“擁有空客飛機的身材和小汽車的重量”。 內(nèi)容來自123456

　　“太陽驅(qū)動”號公司首席執(zhí)行官、同時也是這架飛機飛行員的安德烈·博爾施伯格說“‘太陽驅(qū)動’號本身是一架試驗飛機，制造它的初衷只是為了證明太陽能飛機在白天和夜晚都可以飛行。”

　　據(jù)介紹，由于碳纖維復(fù)合材料具備耐高熱的優(yōu)點，按照設(shè)計，白天“太陽驅(qū)動”號可以上升到8500米到9000米的高空，從而達(dá)到最佳的空氣動力學(xué)效率和太陽能利用率，飛行速度可達(dá)每小時70公里。白天也是飛機“充電”的過程，多余的太陽能電力將儲存到高性能蓄電池中，最多可供夜間持續(xù)飛行8小時。至于夜間，飛行高度將降至1500米左右，這樣可以減少耗電量。“太陽驅(qū)動”號證明了新型太陽能飛機在黑夜也能追趕白天的腳步，從理論上可以實現(xiàn)永遠(yuǎn)翱翔天際，成為名副其實的“永動飛機”。

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　　“太陽驅(qū)動”項目耗時7年，2010年7月成功實現(xiàn)24小時不間斷飛行，從此載入人類飛行史冊。但它創(chuàng)造的歷史不僅于此。今年5月13日，它成功完成首次跨國飛行，從瑞士的帕耶那起飛，途經(jīng)法國和盧森堡，飛行近13個小時飛抵比利時布魯塞爾。

　　博爾施伯格說，“太陽驅(qū)動”號的動力實際只相當(dāng)于一臺摩托車，卻帶動了體積龐大得多的飛機，它的成功證明我們可以用更小的動力，來驅(qū)動更大的交通工具，從而達(dá)到最大限度節(jié)能的目的。它的成功為太陽能發(fā)展注入了一針強心劑，隨著科技的不斷進(jìn)步和完善，太陽能的普及將不再是夢想。 123,123

　　博爾施伯格說“我們今天將太陽能成功應(yīng)用在飛機上，明天就可以廣泛應(yīng)用在汽車、住房等方面，甚至有一天我們能夠?qū)⑻柲軆Υ嬖谀撤N介質(zhì)中，成為太陽能燃料，供生產(chǎn)和生活使用。目前，太陽能的發(fā)展仍處在初級階段，以后究竟將會以什么方式出現(xiàn)，現(xiàn)在還很難說，還需要進(jìn)一步研究和探索。”他強調(diào)，雖然太陽能可以在一定程度上替代現(xiàn)有能源，但并不意味著將來的飛機都將使用太陽能動力。 123456

　　展示未來航空產(chǎn)業(yè)新坐標(biāo)

　　本屆航展，空客及其母公司歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)(歐航集團(tuán))主推是未來構(gòu)想，展示它們對2050年航空業(yè)的遠(yuǎn)景展望。

　　為了了解航空業(yè)面臨的挑戰(zhàn)以及來自客戶和乘客的需求，空客對分布在全球各地的1萬多人進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查提出的問題是：“你認(rèn)為未來的航空業(yè)是什么樣子的？”，受訪者的回答非常明確：到2050年，人們會更多地乘坐飛機，但是要盡可能地減少對環(huán)境的影響。

　　空客的未來構(gòu)想主要包括五個支柱：一、未來的能源(替代燃料)，包括生物燃料、燃料電池、太陽能、能量(比如人體自身熱量)收集、電動飛機概念等；二、未來的飛行路徑(空中交通管理)，包括歐洲的單一歐洲天空空中交通管理系統(tǒng)(SE SA R )、美國的下一代空中交通管理系統(tǒng)、潔凈天空行動、飛機編隊飛行創(chuàng)意等；三、未來的航空旅行解決方案(新的商業(yè)模式)，包括飛機“集群”概念、飛行宮殿(天空中的郵輪)、垂直起飛等；四、研究與技術(shù)，包括概念飛機和概念客艙、仿生結(jié)構(gòu)、智能材料(自我加溫和自我清潔功能)、發(fā)動機研發(fā)(垂直起落飛機的巡航發(fā)動機)和仿生技術(shù)；五、未來人才，包括空客推出的“讓創(chuàng)意展翅高飛”全球大學(xué)生航空競賽、與教育機構(gòu)合作等。 123456

　　2010年，空中客車公司推出了概念飛機“工程師之夢”。這款概念飛機的主要特點是機翼特別長且細(xì)薄、半嵌入式發(fā)動機、U形機尾、輕型機身，具有降低燃油消耗、減少排放、降低噪音和增強舒適性的特點。 123456

　　空中客車公司工程執(zhí)行副總裁夏爾·尚皮翁說：“空中客車概念飛機向人們展示了未來飛機是什么樣子的，代表了工程師們的夢想。這不是一款真正的飛機，它所展現(xiàn)的技術(shù)雖然是可行的，但是不太可能像概念飛機中所展現(xiàn)的那樣同時投入使用。這款概念飛機充分發(fā)揮了我們的想象力，突破了我們慣常的思維方式?？罩锌蛙嚬鞠Ｍ軌蛲ㄟ^這款概念飛機，吸引全球青年投身于航空業(yè)。我們在享受航空業(yè)為人們帶來的各種好處的同時，應(yīng)該更加關(guān)注環(huán)境保護(hù)。” 本文來自123

　　本屆航展，空客推出了概念客艙一種創(chuàng)新且智能的飛機內(nèi)飾設(shè)計。在空客概念客艙內(nèi)，傳統(tǒng)的頭等艙、公務(wù)艙和經(jīng)濟(jì)艙的劃分將不復(fù)存在，取而代之的是活力區(qū)、互動區(qū)和智能技術(shù)區(qū)等區(qū)域的概念，這樣的區(qū)域劃分將給乘客帶來前所未有的飛行體驗：“互動區(qū)”設(shè)立虛擬立體投影，乘客可置身各種環(huán)境，參加多種社交活動。“活力區(qū)”是休閑區(qū)，乘客可以休息、就餐、呼吸新鮮空氣、接受理療和按摩。“智能科技區(qū)”則利用人工智能科技為乘客提供多種服務(wù)，使空中生活與地面沒有區(qū)別?？湛凸こ淌聞?wù)執(zhí)行副總裁夏爾·尚皮翁說，空客的研究表明，2050的乘客既期待完美的飛行體驗也關(guān)注環(huán)保。乘客希望經(jīng)長途飛行后走出機艙時，仍能保持活力和精力。

　　空客概念客艙需要如下技術(shù)發(fā)展來實現(xiàn)： 內(nèi)容來自123456

　　仿生學(xué)的結(jié)構(gòu)：鳥類具有優(yōu)化的骨骼結(jié)構(gòu)，可提供飛行所需的強度。利用這種仿生學(xué)的結(jié)構(gòu)，機身能夠獲得其所需的強度，在需要的時候，也可以充分利用更大的空間。 內(nèi)容來自123456

　　高分子聚合貼膜：客艙仿生學(xué)結(jié)構(gòu)上面將覆蓋一層高分子聚合薄膜，用于控制接收的自然光、濕度和溫度，可以根據(jù)需要來控制它的透明度，飛機的舷窗就不再需要了。坐在這樣的客艙內(nèi)，乘客置身萬米高空，也可以通過飛機智能化、全透明的客艙壁360度欣賞艙外美景，比如繁星點點的夜空。

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　　復(fù)合材料：未來飛機的材料可能不再一定是固體形態(tài)，也可以是液態(tài)和氣態(tài)。 copyright 123456

　　集成化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：光纜、電線之類的東西就不再需要了。集成化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是“智能的”，有很多功能，比如：它可以識別乘客，使得乘客和飛機“聯(lián)”為一體。

　　生態(tài)材料：未來的客艙是完全符合生態(tài)效益的。未來客艙不再使用金屬和塑料等不可回收利用的材料，而是使用可以完全循環(huán)利用的植物纖維。

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　　可變形材料：開發(fā)利用可以變形并且能夠恢復(fù)初始狀態(tài)的材料的可能性是很大的?？勺冃尾牧峡梢允怯?ldquo;記憶”能力的金屬或者聚合材料。另外，還可以采用在材料上面貼“皮”的辦法，來達(dá)到變形的效果。

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　　具有自我清潔、自我修復(fù)等能力的材料：未來的客艙將采用具有自我清潔和自我修復(fù)能力的材料，受自然界的啟發(fā)而采用的涂層(貼膜)技術(shù)目前已在飛機的廁所上采用，將來會用在飛機座椅和地毯上。這種涂料可以自行修復(fù)劃痕，就像人的皮膚一樣。 123,123

　　3D印刷：客艙的某些地方采用疊層制造的方法，就像3D印刷一樣。采用這種方式可以用非常簡單的方式獲得復(fù)雜的圖形，同時比從大塊材料上裁出小圖形要節(jié)省很多材料。

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　　全息技術(shù)：在未來的客艙內(nèi)，目的地的特有風(fēng)光、某個城市的鳥瞰圖景或者熱帶雨林的圖景都可以投射到墻上。利用仿真投影技術(shù)，可以把你在客艙中的私人空間變成你家里的臥室、商務(wù)會議場景或者禪宗的花園。

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　　能量收集技術(shù)：未來的客艙將采用例如能量收集技術(shù)的能量解決方案。飛機舷窗上的百葉窗有太陽能接收功能，可以收集“多余”的能量，座椅和地板也可以在你休息和睡覺時收集你身體多余的熱量，這些收集起來的能量可以為客艙的某些設(shè)施提供電力。

　　空客表示，這些技術(shù)里面，有許多目前已處于開發(fā)階段，一些技術(shù)將會在空客未來推出的飛機項目中得到體現(xiàn)。 本文來自123

　　超音速飛機又回來了 本文來自123

　　空客母公司歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)(歐航集團(tuán))還展出了將在2050年投入 使 用 的 “ 零 排 放 超 音 速 客 機 ”(ZE H ST )。這種外形像“協(xié)和”式客機的火箭式飛機采用3組發(fā)動機，最高時速可達(dá)到5029公里，是音速的4倍。這種火箭式飛機從倫敦飛往東京只需兩個半小時，比目前縮短9個小時，飛往西班牙南部的馬拉加只需要20分鐘，飛往美國東岸大約在1小時左右。

　　這種火箭式飛機將在不同飛行階段使用不同類型的發(fā)動機，以此來減少噪音問題，符合環(huán)保需求。起飛階段由渦輪噴氣發(fā)動機推動，飛至一定高度后切換至阿麗亞娜火箭所用的低溫發(fā)動機?；鸺l(fā)動機由氫氣和氧氣驅(qū)動，只會排出水蒸氣，將飛機推進(jìn)至20公里高空，進(jìn)入平流層后再切換成巡航導(dǎo)彈使用的沖壓發(fā)動機，加速至巡航速度，并推進(jìn)至32公里的高空，而現(xiàn)有的客機只能達(dá)到10公里的高度。在大氣層上方飛行時，乘客聽不到任何聲音。

　　歐航集團(tuán)首席技術(shù)官讓·博蒂說：“‘零排放超音速飛機’沒什么新鮮東西。這不是航天器，也不是火箭，這是一架商務(wù)火箭飛機。我想未來的飛機都會像‘零排放超音速飛機’一樣，這種飛機不會造成污染，可以一直在平流層飛行。”對于乘客乘坐的感覺，博蒂說“零排放超音速飛機”的最大加速度為1 .2倍重力加速度，乘客承受壓力有限“不需特殊設(shè)備和訓(xùn)練。” 123456

　　歐航集團(tuán)已和日本合作研究了5年，打算在2020年前推出原型機，但投入商業(yè)運營可能需要30到40年。但這種飛機載客量最多只有100人，而且票價不菲，從巴黎到紐約需要6000歐元?！秶H飛行》雜志編輯大衛(wèi)·卡米恩斯基-莫羅評論說：“這是一款概念飛機，技術(shù)上是可行的。真正的困難是如何投入商業(yè)運營。”也許，零排放超音速客機的命運可能跟“協(xié)和”式飛機一樣。“協(xié)和”式飛機是由英國和法國聯(lián)合研制的一種超音速客機。它的最大飛行速度可達(dá)2.04馬赫，巡航高度18000米。協(xié)和式飛機1969年研制成功，1976年1月21日投入商業(yè)飛行，2003年因經(jīng)營成本過高而被全部停飛。

　　據(jù)悉，美國波音公司也在研發(fā)一款新的超音速飛機，而且已經(jīng)進(jìn)行了無人試飛。

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