未來(lái)的航空

文/顏士州

自從國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919投入使用以來(lái)，我國(guó)的航空業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。盡管我國(guó)飛機(jī)的誕生有些晚，技術(shù)發(fā)展卻非?？?，現(xiàn)在，客機(jī)的速度已達(dá)到將近1000千米／小時(shí)，飛行高度已經(jīng)穿過(guò)氣流平穩(wěn)的“平流層”內(nèi)，航天飛機(jī)更是飛出大氣層，到了太空。

飛行技術(shù)的進(jìn)步，也為航空事業(yè)的發(fā)展提供了更好的基礎(chǔ)。那么，明天的飛機(jī)將是怎樣的呢？

無(wú)人機(jī)和隱形飛機(jī)

現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，危險(xiǎn)的軍事任務(wù)將越來(lái)越多地用無(wú)人機(jī)來(lái)執(zhí)行，用先進(jìn)技術(shù)來(lái)減少人員的傷亡。例如，在無(wú)人機(jī)上裝攝像機(jī)，讓地面的操縱手通過(guò)電視屏幕看到飛機(jī)上的各種儀表，也可以看到飛機(jī)周?chē)木跋蟆２倏v手通過(guò)無(wú)線(xiàn)電遙控操縱飛機(jī)，用這樣的辦法來(lái)執(zhí)行某些攻擊或偵察任務(wù)，甚至應(yīng)對(duì)敵機(jī)的空戰(zhàn)。當(dāng)然，從空中向地面?zhèn)魉碗娨暜?huà)面和從地面向空中傳遞的無(wú)線(xiàn)電信息有可能受到敵方的干擾。因此，電子技術(shù)的較量，在未來(lái)的無(wú)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)”。當(dāng)代軍用機(jī)的飛行速度很快，并且使用遠(yuǎn)距離攻擊武器。肉眼能否看得見(jiàn)已經(jīng)關(guān)系不大。隱形，主要是要避免被雷達(dá)測(cè)到?！半[形飛機(jī)”對(duì)雷達(dá)波來(lái)說(shuō)幾乎是透明的，因此可以使自己不被敵方察覺(jué)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(lái)使飛機(jī)更加靈活，在空中飛出許多過(guò)去做不到的空中花樣來(lái)。目的并不是為了在空中表演“花樣滑冰”，而是在空戰(zhàn)中更容易進(jìn)入攻擊位置，在遭遇敵機(jī)攻擊時(shí)也可以更快地避開(kāi)。

特大型飛機(jī)

民用飛機(jī)方面將來(lái)的發(fā)展將有兩個(gè)方面。一是設(shè)計(jì)出更大、性能更高的飛機(jī)；另一個(gè)是設(shè)計(jì)出使用更方便的多樣化小飛機(jī)，來(lái)滿(mǎn)足社會(huì)生活對(duì)航空多方面的需要。

航空運(yùn)輸有許多優(yōu)點(diǎn)，因此它的“業(yè)務(wù)”十分廣泛。目前世界上一些特別繁忙的航空港，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)師也在考慮是否可以設(shè)計(jì)出比當(dāng)前最大的飛機(jī)還要大得多的“特大型”飛機(jī)，一次可以裝載更多的旅客，這樣可以減少飛機(jī)的架次，而運(yùn)送的人和貨物更多。目前，某些大宗的貨物，如原料、礦石、原油等，大多通過(guò)車(chē)載船運(yùn)?？者\(yùn)節(jié)約時(shí)間又省油，將來(lái)生產(chǎn)力更加發(fā)展了，交流更加頻繁了，大宗貨物也需要空運(yùn)，這樣也就必須設(shè)計(jì)出“特大型”貨機(jī)來(lái)。

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)師的圖板上已出現(xiàn)了多種新穎的設(shè)想。例如具有雙身的飛機(jī)，以及沒(méi)有機(jī)身的“飛翼”等等。沒(méi)有機(jī)身的“飛翼”，貨物就裝在巨大的機(jī)翼內(nèi)。當(dāng)然還有許多別的式樣，都是設(shè)計(jì)師預(yù)先準(zhǔn)備的思考素材。到社會(huì)出現(xiàn)這種需求時(shí)，由人們?nèi)ミx用。

“手拉手”飛機(jī)

對(duì)于未來(lái)的飛機(jī)，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。減輕重量方面，主要通過(guò)采用新的材料。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種鋁鋰合金，它比過(guò)去飛機(jī)使用的鋁合金密度要小。此外，用碳素纖維加上樹(shù)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，而重量將減輕20%～30%。

有不少研究是針對(duì)減少氣流流過(guò)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(guò)這些小孔吸氣能減少阻力。還有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，也使阻力明顯下降。目前，等這些研究進(jìn)一步成熟之后，則可能在未來(lái)的飛機(jī)上使用。

也許有讀者注意到滑翔機(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(méi)有動(dòng)力，但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，也就是很難使太狹長(zhǎng)的機(jī)翼不發(fā)軟和不顫顫悠悠，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(lái)省油的目的，設(shè)計(jì)師正在考慮如何克服結(jié)構(gòu)上的困難，在未來(lái)的飛機(jī)上裝上滑翔機(jī)似的狹長(zhǎng)機(jī)翼。

未來(lái)的飛機(jī)還可以由很多架在空中排成一字形，一架飛機(jī)的左翼尖連著另一架飛機(jī)的右翼尖，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)組成的這樣一字隊(duì)形，在空中不斷飛行，到達(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(lái)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”的行列繼續(xù)飛行，直到下一站。到了下一站又有要著陸的飛機(jī)分離出來(lái)，同時(shí)又有新來(lái)的飛機(jī)掛上去。整個(gè)機(jī)群不停地繞地球飛行，實(shí)際上組成這個(gè)行列的飛機(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

現(xiàn)在，人類(lèi)已克服地心吸力讓飛機(jī)飛上了天空，也已經(jīng)掌握了好幾種不同的飛行方式。

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)翼上產(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(lái)，則是利用高速圓周運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的離心力。

將來(lái)人類(lèi)可能還會(huì)創(chuàng)造出新的飛行方式。專(zhuān)家們利用現(xiàn)有的這幾種方式的組合，也可能會(huì)形成一些新型的綜合航空器。例如，綜合空氣浮力，如氣球、汽艇的飛行方式和空氣動(dòng)力如定翼飛機(jī)及直升機(jī)的飛行方式，可能形成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(lái)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，綜合普通飛機(jī)的速度快、省油的優(yōu)點(diǎn)與直升機(jī)方便起落的優(yōu)點(diǎn)，新型綜合性航空器也可能實(shí)現(xiàn)。

未來(lái)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)，減少由于人的操縱失誤而造成的事故；同時(shí)使飛機(jī)能克服更嚴(yán)重的氣象條件，提高使用的效率。隨著人類(lèi)的科技的進(jìn)步，航空業(yè)在以后的發(fā)展可能會(huì)讓你有些難以想象。