1高科技的炫酷吊炸天最精华的飞行科技

发布时间:2018-1-13 18:36:06   点击数:
许多机器都能飞——但没有一个能像真正的鸟一样飞行。直到...MarkusFischer和他的团队创造出Smartbird:一种仿生海鸥,依靠翅膀的拍打来实现飞行的体大身轻的机器鸟。德国科技公司费斯托(FESTO)的科学家发明了一种叫做SmartBird的机器鸟,它可以自主地启动、飞翔和降落,灵活程度可以和真正的鸟相媲美。它的双翼不仅可以上下拍动,还可以按照一定角度扭转,使这只极轻量的“鸟”非常符合空气动力学原理并具有极佳的灵活性。它可以在天空自主滑翔,并通过摆动尾巴和脑袋来改变方向。它的极简的用料和轻量结构使得资源和能源的消耗降到最低。

除了技术上的先进之处以外,它的与真鸟酷似的外观也令人惊叹。聪明鸟是由德国Festo的科学家破解鸟的飞行原理而研制出一款机器鸟,不仅能够完美模拟鸟类飞行,同时也极为逼真,令人难辨真伪。

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飞机已经成为当代人类重要的交通工具。人们当初发明飞机是为了帮助自己突破限制和征服天空。通过努力,人类已把它发展为史上最快的航空运输方式在历史。今天图集来盘点一下更突破的最快飞行器概念。

  1、超音速绿色飞机(SupersonicGreenMachine)

  这一适用于超音速陆上飞行的未来飞机设计理念来自洛克希德·马丁公司下属团队。该团队的模拟实验论证了这个飞机概念变成现实的可能性。其使用倒V形发动机,巧妙地降低了音爆。其革命性的技术有助于实现航程、载荷和环保目标。年4月,这个概念被提交给美国宇航局航空研究任务理事会,由该组织资助研究成高端超音速巡航飞机,预计在年左右开始投入使用。

  2、金枪鱼飞机(TunaShapedAircraft)

  SmartFish正联合来自美国、欧洲、中国的六个组织的科学家们协作制造这款飞机。由于燃料价格峰值和航空在引发环境污染所扮演的角色成为热门话题,这个项目非常吸引眼球。它的设计理念主要基于在不受限于机翼的情况下提高起重。它形状纤细,配合复合材料,大大降低阻力从而减少飞行所需的推力。其机身和机翼构成联翼布局,看起来非常酷,相当引人注目。飞机是金枪鱼形状的,即意味着没有襟翼、缝翼和尾翼它也可以起飞。总的来说,金枪鱼飞机必然会提高燃油效率。

  3、ZehstPlane

  Zehst生物燃料组合引擎飞机是空中客车母公司欧洲航空防务和航天公司推出的全新概念机型。ZEHST将使用海藻制成的生物燃料,点燃普通发动机起飞,实现零排放。到达适当高度后,火箭推进器启动,进一步推升飞机高度;最后,冲压发动机点燃,推高飞行高度至32公里,飞行速度稳定在4倍音速,约每小时英里。下降时,普通发动机将再次点燃。普通民航客机飞行高度在10公里左右。冲压发动机现在应用于导弹,ZEHST计划年推出原型机。

  4、波音(Boeing)

  波音是美国波音公司首次开发的超音速客机计划,也是美国历史上至今唯一一种由美国政府直接主导、出资的民航客机研发项目。NASA表示下一代高速民用运输机将以两倍音速,载重约乘客飞行,穿越太平洋和大西洋的时间被缩减一半,价格也更亲民。目前该机型正由一个许多美国航空巨头组成的专家小组进行研发。尽管对外一直显示稳步发展,但该飞机仍被预测年左右才能面市。

  5、静音超音速运输机(SaiQuietAupersonicTransport)

  静音超音速运输机定位为商业飞机。当时设计发布者超音速航天国际号称会极力降低音爆,采用比较独特的联翼布局,达到比协和式的噪声低~倍,使地面的人们都不会注意到。洛克希德?马丁公司设计其能突破飞行速度,使其在拥挤的区域也能达到约英里每小时——这一壮举是当前航空尚未实现的。采用这架飞机飞纽约和洛杉矶之间,可能只需约2小时20分钟。

  6、超音速商务喷气机(AerionSBJ)

  Aerion公司提出的这款超音速飞机将再次帮助人们突破音障。它以希腊神话传说命名,可载12名旅客以1.5马赫的速度飞行。这架机器目前正在NASA接受某些组件测试。如果一切顺利,从巴黎飞纽约乘坐这架飞机将只需4小时14分钟,比目前节省近3个小时。

  7、远程高速推进概念飞机(Long-TermAdvancedPropulsionConceptandTechnologies)

  欧洲航空局的项目,称为A2;速度为5马赫,达到公里每小时,可承载人。为了优化推力,项目计划向英国ReactionEngines公司借用Skylon使用的SABRE吸气式火箭发动机。与其研发的Skylon超音速飞行器不同,A2使用4个发动机,而Skylon使用两个发动机。

  8、SonicStar

  英国HyperMach公司提出的超音速飞机,最大速度可达到每小时英里(约合每小时公里),是协和式飞机的两倍,从而使跨大西洋时间减半。公司称,该机采用两台SonicBlueS-MAGJET混合动力超音速0-X发动机,使速度达到3.1马赫,可容纳20人,将伦敦至纽约的飞行时间缩短为2小时。

  9、波行者(X-51AWaverider)

  由波音公司制造的高超音速飞机,采用了普惠公司制造的燃烧冲压喷气发动机。由JP-7喷气燃料独自驱动,可到达约7万英尺(2.1万米)的高空,并达到大约5马赫的飞行速度。年5月首飞,以5倍音速飞行了大约3分半钟,驱为同类发动机动的飞行器中航行距离最长。

  10、Skylon

  英国ReactionEngines公司研发的单级入轨空天飞行器;无人驾驶,载重15吨,可循环利用,可跟普通飞机一样直接利用跑道起飞降落。前文已经提及,使用的是SABRE吸气式火箭发动机,此发动机专门为空天飞机配置,能以5.5马赫的速度像普通超音速飞机般在大气中飞行,然后加速到轨道速度25马赫,过渡为火箭模式,冲出大气层。

  11.超音速双层客舱概念机

  巴塞罗那的设计师OscarVi·als推出的这种超音速概念飞机能达到3马赫(大约为每小时公里)的速度,可以使跨大西洋飞行缩短一半时间,从伦敦飞到纽约只需两个半小时。

  OscarVi·als设计的这架飞机名为“FlashFalcon”,为双层结构,外形类似一架宇宙飞船,其设计目标是成为一架生态友好的飞行器。

人类实现飞行已经余年,随着社会的发展和科技的进步,飞行,这种我们最熟悉的交通方式也在不断发生变革。无论是外观设计、动力来源、跨界功能,还是其他更革命的形式,都将突破你对未来飞行的无限想象。飞行胶囊高铁像子弹一样飞

尽管我们将PneumaticTubes翻译成为“胶囊高铁”,但这种在真空管道内进行运输的方式,可以达到每小时公里,近音速的速度,不更像是有轨迹的飞行吗?

这种“胶囊高铁”的舱体悬浮在真空的管道中,乘坐时就好像坐在一个“胶囊”里,然后由弹射装置像发射子弹一样启动座舱,无间断地驶向目的地。

这一充满创意的概念最初是由有“现实中的钢铁侠”之称,特斯拉电动汽车的创始人埃隆·马斯克在年提出的。当时加州在建的高铁在马斯克眼中不仅速度慢,并且造价昂贵,因此“胶囊高铁”概念应运而生,并被马斯克称为人类的“第五种交通方式”。目前,来自美国的Hyperloop交通技术公司已经开始将这一想法变为现实。

(“现实版钢铁侠”埃隆·马斯克登上《时代》周刊封面)

未来将在美国加州建成的测试用“胶囊高铁”的最高时速可达公里/小时,而完全建成的超级高铁时速将达到公里/小时。这些“胶囊”在巨大的管道中飞驰,管道各处配置的磁悬浮加速装置推动“胶囊”前进。管道内部抽为真空环境,气压在帕左右,从而减小空气阻力。

同时由于整台“胶囊”舱几乎在一个没有摩擦力的环境中运行,尽管真空管道运输的速度惊人,但是乘客却只能感受到很小的加速力。另外,列车头部安装有压缩风扇,可以将空气抽入然后从列车底部排出,形成几毫米厚的气垫使列车悬浮以减少摩擦消耗。“胶囊高铁”全程使用太阳能供能,从而大量降低了能源的使用。

飞行仿生以及新材料

对新材料的探索在航空领域从没有停止过,从最初的木质框架到铝合金、多种金属的复合材料,如今碳纤维材料也已经从梦想照进现实,成功地在民用飞机中运用。波音最新的梦想飞机就是全球第一款以碳纤维复合材料为主体材料的民用喷气客机。

由于大量采用更轻、更坚固的复合材料,波音重量大大减轻,运行成本也大幅下降;它比其他同类飞机节省20%的燃料,同时释放更少的温室气体,起飞和降落时的噪音要比其他同类飞机低60%。

空客公司在年展出了一款“透明”概念飞机,未来可在空中度观赏天地全景。空客公司方面称,“透明”客机的机身结构基于鸟类骨骼的生理学原理,能够满足强度需要,机舱壁上的智能薄膜还能自动调节舱内温度,识别、回应乘客的需要,同时透明的舱壁更便于让乘客欣赏四周的景色。

其实这款“透明客机”中的浇筑座椅、挡风玻璃显示器等技术目前都已经存在,最大的谜题是空客公司将如何实现完全透明的飞机机舱。空客预计在年,乘客们将能在这架“透明”飞机上拥有一个完美的空中旅行体验。

飞行太阳能已经在路上

能源的创新是任何交通方式都必须面临的挑战。尽管“阳光动力2号”(SolarImpulse2)由于电池故障将环球飞行计划后延到明年,但它已经代表了太阳能动力飞机的最新技术。它由极轻的碳纤维材料制成,翼展长达72米,略宽于波音喷气式飞机,但重量仅有2公斤,与一辆越野车相差无几。

“阳光动力2号”已经实现了载人远距离飞行,但太阳能飞机距离商用运输飞行还有很长的路。例如它的起飞速度为35千米/小时,巡航速度仅为90千米/小时,最大速度不过千米/小时,飞行对天气情况的要求很高。

飞行混合动力从汽车到飞机

当混合动力汽车已经被广泛接受,混合动力飞机的发展同样势在必行。在年的巴黎航展上,欧洲宇航防务集团(空客的母公司)和航空发动机制造商罗尔斯·罗伊斯公司联合公布,将研发混合动力概念机型E-Thrust客机。它可以搭载名旅客飞行2小时,目标是在年推出。两家公司表示,E-Thrust客机与现代客机相比,能减少75%的二氧化碳排放。

在公布的概念图中,E-Thrust的两侧机翼下方共装有6个电动涡轮扇叶,为飞机提供推进力。

与空客的E-Thrust相比,波音公司提出的SugarVolt混合动力概念飞机更为大胆一些,并计划让这款新型飞机在年搭载名旅客飞上蓝天,最大航程达到公里,要比现今的客机节省70%的燃油,氮氧化物排放减少75%。这个概念机型有着长达61米的翼展,以带来更大的升力。

SugarVolt采用并联式油电混合动力的翼展技术,在驱动扇叶的轴上加装了一个电动马达,在起飞时由燃油发动机和电池共同为飞机提供动力。

电池的存储能力目前仍是制约大型混合动力飞机发展的瓶颈。波音公司SugarVolt研究小组的一份报告指出,技术人员要求每千克电池能提供的能量为瓦特/小时,但目前最好的电池,每千克只能提供瓦特/小时。乐观的估计,或许不用等到年,混合动力飞机就能用上性能良好的电池。

飞行跨界是飞机也是汽车

从上世纪90年代开始,折叠式机翼便成为飞行汽车创新的核心问题。直到近两年,真正意义上拥有折叠机翼的飞行汽车才成功实现飞行。

在年的美国纽约车展上,美国弗吉亚公司就发布了一款陆空两用车型“变形者”(Transition)。

该车已经获得了美国政府生产许可,预售价28万美元,约合人民币万元。这款两用车采用的是可折叠的机翼,平时在陆地中机翼收起,陆地行驶时的最高时速可达到公里每小时。当需要飞行时,仅需一键就可以展开8.3米的翼展,在滑行约米后便可起飞,在空中飞行时的最高时速为公里每小时,飞行距离可达公里。

这款飞行汽车的制造商特拉弗吉亚公司成立于年,短短几年便商品化地制造出飞行汽车,着实让人赞叹。

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