復(fù)合材料將用于美國飛機(jī)的設(shè)計

10年年底，美國航天局提出了一種環(huán)保型的“未來飛機(jī)”概念，其標(biāo)準(zhǔn)是：飛行速度必須達(dá)到音速的85%，續(xù)航能力超過1.1萬公里，有效載荷在22.6噸到45.4噸之間，既可載人又可載貨。“更快速、更大型、更安靜、更高效、更干凈”是“未來飛機(jī)”的追求目標(biāo)，“綠色環(huán)保”是突出特色。

　　為了實(shí)現(xiàn)“未來飛機(jī)”的構(gòu)想，美國航天局分別與洛克希德·馬丁、諾思羅普·格魯曼和波音公司等三大飛機(jī)制造巨頭簽訂了為期一年的研發(fā)合同。在這一年中，3家公司將對各自方案展開論證和完善，美國航天局最終會選定一家進(jìn)行合作，以期在2025年讓“綠色飛機(jī)”在藍(lán)天翱翔。

　　近日，美國航天局通過其官方網(wǎng)站公布了3家公司對“未來飛機(jī)”的初步設(shè)計方案。從這些方案來看，這些“未來飛機(jī)”風(fēng)格迥異，各有千秋。

　　其中一種設(shè)計，融合了舉升體和全翼機(jī)兩種機(jī)身設(shè)計之長。舉升體的機(jī)身可以自己產(chǎn)生升力，全翼機(jī)機(jī)身的主要部分隱藏在機(jī)翼里，并且沒有尾翼，二者合而為一后的機(jī)身好像被壓扁了。為了減少地面上聽到的噪音，引擎放在了飛機(jī)尾部的上端，并計劃采用渦輪扇葉發(fā)動機(jī)。這種飛機(jī)的一大優(yōu)勢在于擁有寬敞的空間，但缺點(diǎn)是沒有窗口，乘客無法享受鳥瞰山川大地的樂趣。

　　另一種設(shè)計，采用兩架飛機(jī)連在一起的“1+1”外形，看起來像連體嬰兒。由于引擎被包在了雙身機(jī)的里面，有效控制了噪音。此種飛機(jī)的空間更大，甚至可以一半載客，一半運(yùn)貨。 123456

　　第三種設(shè)計，除機(jī)翼之外，其他方面很像一架波音787飛機(jī)，其特色在于采用倒“V”字形引擎，可大大降低物體速度達(dá)到音速時聲波相互干擾而產(chǎn)生的音爆。

　　其實(shí)早在美國航天局提出“未來飛機(jī)”概念之前，面對國際社會綠色環(huán)保節(jié)能減排方面越來越強(qiáng)烈的呼聲，許多飛機(jī)制造商已瞄上了更輕便、更環(huán)保的機(jī)型，并嘗試通過新材料來落實(shí)新理念。有的飛機(jī)制造商拋棄了傳統(tǒng)的鋁制部件，改為采用塑料復(fù)合基材，使飛機(jī)重量大為減輕。波音787飛機(jī)的機(jī)身和機(jī)翼使用復(fù)合材料后，只消耗相當(dāng)于現(xiàn)有同等規(guī)模飛機(jī)20％的燃料。空客A350飛機(jī)僅使用了52％的復(fù)合材料，便達(dá)到了波音787飛機(jī)的燃油效率。除了使機(jī)身變得輕巧外，復(fù)合材料耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在很大程度上降低了飛機(jī)的維護(hù)費(fèi)用。此外，復(fù)合材料可以制造更大、更完整的部件，使生產(chǎn)工序大為簡化。