汪亞衛(wèi)
20世紀人類在“行”的方面最大的突破是,1903年12月17日美國萊特兄弟發(fā)明了可操縱的動力飛機,從此人們可以乘坐飛機飛上藍天進行空中旅行。
那么,21世紀的空中旅行與現(xiàn)在相比將有什么變化呢?概括起來說,新世紀的空中旅行速度將更快,飛機將更大更舒適,飛機的起降將更方便,人類將能乘坐飛機進行空間飛行,而熱氣球和飛艇可能會再度興起。
客機的速度將更快
目前使用的先進噴氣客機都是亞音速飛機,正常的飛行速度為900公里/小時左右,低于音速。從北京飛到巴黎的時間一般需要11~12小時,飛往紐約需要14~15小時。這樣長時間的空中旅行,人們會感到很疲勞。目前正在研制中的第二代超音速客機,使得從北京到巴黎只需5~6小時,飛往紐約只需7小時左右,人們將無需在飛機上“過夜”。如果第二代超音速客機能按人們設想的在2020~2030年投入航線使用的話,這肯定將大大提高工作效率和生活質量。
美國、歐洲國家和日本已提出了第二代超音速客機的方案,其飛行速度約為音速的2~2.5倍,載客量為250~300人,航程約11000~15000公里,其耗油率僅為“協(xié)和”號和圖-144等第一代超音速客機的一半,而預計票價只比普通客機貴10%左右。第二代超音速客機成敗的關鍵在于發(fā)動機、材料、結構設計和機載設備等,能否滿足低成本、低噪音、高安全性的要求。
客機將更大更舒適
到2000年,全世界的航空客運量將達到約2萬億人口,人們預測新世紀每10年空運將增加10億人次,如此大的空運客流量將對機場造成巨大壓力。因此,客機的載客量將會猛增,巨型客機將會出現(xiàn)。目前,世界上最大的客機是美國的波音747和歐洲的A330/A340,其最大載客量為400~500座。而現(xiàn)在人們認為,下世紀需要600~800座級的巨型客機,而且這種巨型客機將十分舒適,類似“星級”賓館。
歐洲空中客車公司提出的A3XX巨型客機方案,其載客量可達550~600人,采用四臺渦扇發(fā)動機,航程達14000公里,最大起飛重量為500噸,該機高10米,相當于三四層樓高,飛機分上下兩層客艙,底部是貨艙,機內設有臥室、會議室,可達到4星級賓館的標準。預計,該機將在2000年內正式開始研制,計劃于2004年首飛,2005年正式交付使用。該機的研制費用約為120億美元。
波音公司為與歐洲空中客車公司的A3XX超大型客機競爭,也推出了波音747-400的改進型——747-400X。這種新型飛機計劃有430座和500座兩種型別。該機的翼展將從現(xiàn)在波音747-400型的64.5米增加到69.8米;500座飛機的機身處增加了9.7米長的機身段,航程為14430公里;430座的航程為16100公里。預計747-400X客機可在2003年或2004年投入使用。波音公司聲稱,波音747-400X的直接使用成本比空中客車公司全新型的A3XX低,而設計能力與其相當,并且將超過A3XX。
與此同時,國外還提出了類似美國B-2隱身轟炸機外形的“飛翼”形狀的客機,其機身和機翼融為一體,且都可安排客座。該客機的客艙不再是圓形布局,而類似一座巨大的劇場。
客機的起降將更方便
乘坐飛機進行空中旅游最不方便之處是往返于機場,這要浪費許多時間,現(xiàn)行的直升機雖然可以方便起飛降落,但直升機的速度和航程又不適于人們進行空中旅行。所以人們正在設想將軍用的傾轉旋翼飛機改作民用。下個世紀,隨著傾轉旋翼飛機技術的成熟,它將進入城市之間的支線運營,那時它作為客機起降會十分方便。
傾轉旋翼飛機是將直升機與固定翼飛機相結合,該機有固定機翼,兩側機翼上裝有可轉向的發(fā)動機,飛機垂直起飛或降落時,發(fā)動機轉為垂直向上以產生升力,當飛機平飛時,發(fā)動機又轉為水平方向產生推力。該機可以像直升機一樣在空中懸停,而其速度和航程可超過直升機約2倍。下世紀這種傾轉旋翼飛機將會出現(xiàn)在大城市的樓頂、運動場、花園,甚至公路上。
乘空天飛機進行空間旅行
從1903年動力飛機發(fā)明到1969年人類實現(xiàn)登月,人類將航空與航天相融和只經過了66年時間。而在21世紀,人類又一次將航空與航天相融和——實現(xiàn)乘坐飛機進行空間旅行的時間肯定用不了66年!實現(xiàn)乘飛機作空間旅行的夢想將是發(fā)展空天飛機。
空天飛機不同于用火箭發(fā)射宇宙飛船和用火箭發(fā)射可多次使用的航天飛機??仗祜w機將像普通飛機那樣,從機場起飛和降落,既能在大氣層內機動飛行,也能在外層空間航行。它是靠自己的發(fā)動機飛出大氣層,再飛回大氣層。空天飛機在大氣層中的飛行速度高達音速的12~25倍,是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機最大速度的6~12倍。這樣的飛機在起飛1小時之內,可到達地球的任何地點??仗祜w機的技術關鍵是強有力的推進系統(tǒng)、有效的熱防護技術、特殊的結構和材料,以及超音速的空氣動力學技術,美國、俄羅斯、英國、法國、德國和印度都已對空天飛機研制投入了相當大的力量,并已取得了一定成果。相信在新的世紀里,人類乘坐飛機進行空間旅行、探索宇宙的奧秘,肯定將會夢想成真!
熱氣球和飛艇可能再度興起
1783年6月,法國人蒙哥爾費兄弟發(fā)明的熱氣球成功升空,揭開了人類飛行的序幕。熱氣球是一種沒有操縱裝置的航空器,只能隨風飄飛。1852年,法國人吉爾法在氣球上安裝了帶有螺旋槳的蒸汽機,產生了可操縱的飛艇。20世紀30年代,飛艇一度成為跨洋飛行的有效工具,但由于充氫飛艇易燃,不安全,飛行速度又慢,飛艇被打入冷宮。隨著航空技術的發(fā)展,飛艇最大的問題,充氣的安全問題和飛行速度問題可望解決,人們可以用不易燃燒的輕于空氣的氣體充滿氣囊,而先進的航空發(fā)動機可使飛艇具有更高的速度,飛艇的操縱性和靈活性將大大提高。熱氣球將是人們越洋,甚至環(huán)球探險的主要工具。飛艇將是人們作城市旅游觀光和短距離旅行的重要工具。21世紀人類的空中旅行將會更加豐富多彩?!?/p>