經(jīng)濟(jì)艙免費(fèi)升商務(wù)艙?
民航客機(jī)的造型,很有可能在兩年內(nèi),從這樣:
變成這樣!
波音藏了40年的設(shè)計(jì),竟被軍方逼出了山。
作為初創(chuàng)公司的JetZero已經(jīng)拿到了第一筆巨額投資,計(jì)劃在兩年內(nèi)完成全尺寸樣機(jī)的試飛。你猜,這筆投資是誰給的?
美國(guó)空軍!
大家好我是火箭叔,它叫做混合翼身飛機(jī)。為什么從民用到軍用,都開始青睞這個(gè)造型的飛機(jī)了?它究竟能給航空業(yè)帶來怎樣的革命?今天,我一口氣給你解釋清楚。
傳統(tǒng)的管翼客機(jī),就是那種細(xì)長(zhǎng)圓柱加兩只機(jī)翼的經(jīng)典組合,已經(jīng)被我們用了七八十年沒換花樣。因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)實(shí)在是突出,管狀機(jī)身抗壓性能好——長(zhǎng)期加壓減壓也不容易造成金屬疲勞;延展機(jī)型方便——可以像汽車一樣在同一型號(hào)下出不同配置,短軸版、長(zhǎng)軸版只需加減艙段就好了,而且手冊(cè)都是一樣的,飛行員訓(xùn)練門檻也低。但是,它的缺點(diǎn)也同樣突出:尾翼得產(chǎn)生下壓力來平衡重心,浪費(fèi)了大約 5% 的推力;機(jī)身和尾翼加起來占了 30% 以上的“浸濕面積”——也就是飛機(jī)上所有與空氣“打交道”的外表面總和 ,使摩擦阻力大大增加。
那混合翼身就完全不同了——當(dāng)機(jī)身和機(jī)翼融為一體,機(jī)身本身也能產(chǎn)升力,尾翼可以弱化或取消,結(jié)構(gòu)力學(xué)里“彎矩”壓力直線下降一半,氣動(dòng)效率一舉提高近30%。你要知道這30%意味著什么——最近這些年,飛機(jī)制造商拼了命的研發(fā)、升級(jí)自己的發(fā)動(dòng)機(jī),甚至不惜使用昂貴的新材料,也才讓效率提升了14~15%,不到混合翼身“天生”就帶來的一半。
這樣的改變,對(duì)飛機(jī)制造商來說,意味著少了尾翼和多余的加強(qiáng)件,一架飛機(jī)的零部件甚至可以少 30%,生產(chǎn)線更簡(jiǎn)單;對(duì)航空公司來說,燃油成本也能立刻下降 20% 以上,票價(jià)有望更便宜,航線更長(zhǎng);對(duì)乘客而言,好處也肉眼可見:空間大了,人人都能從經(jīng)濟(jì)艙免費(fèi)升級(jí)到商務(wù)艙,座椅更寬更舒服,頭頂行李架可能成為歷史,每人都有專屬行李空間,登機(jī)下機(jī)效率也翻倍,多條通道并行,像進(jìn)地鐵車廂一樣順暢;就連美國(guó)空軍都看上了這種布局,航程能比現(xiàn)役加油機(jī)提升60%,載重超過巨無霸運(yùn)輸機(jī)C-17,既能當(dāng)官兵和裝備的運(yùn)輸機(jī),也能改裝成空中加油機(jī),還能因?yàn)椤按笃降住苯档屠走_(dá)截面,隱身優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)直一箭雙雕。
這么好用的設(shè)計(jì),為啥憋到今天才爆發(fā)?
其實(shí)混合翼身的概念在1980年代就被麥道公司提出來了,NASA和波音后來接力搞了X-48驗(yàn)證機(jī)。但那時(shí)候有兩個(gè)大坎兒過不去:首先是飛控系統(tǒng)太“笨”。沒了尾巴,飛機(jī)穩(wěn)定性全靠電腦毫秒級(jí)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)各個(gè)控制面,就像用手指頂著一根長(zhǎng)筷子不讓它倒,需要極強(qiáng)的運(yùn)算能力,80年代的電腦根本扛不住這活兒,你看早期純飛翼的YB-49就栽在這上。其次是材料不行,鋁合金在混合翼身那種不規(guī)則機(jī)身棱角處,經(jīng)歷反復(fù)加壓很容易疲勞開裂,風(fēng)險(xiǎn)太高。
真正的破局點(diǎn)在2010年前后:一是軍用技術(shù)“下凡”了。B-2幽靈轟炸機(jī)積累了成熟的飛控算法,證明了無尾飛翼的可行性,這套技術(shù)現(xiàn)在可以移植到民用飛機(jī)上。二是材料革命來了。波音787和空客A350大規(guī)模應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料,證明了它的可靠性和量產(chǎn)能力,成本也大幅下降。美國(guó)空軍“借雞生蛋”,用資助JetZero民航驗(yàn)證機(jī)的方式,其實(shí)也是在為自家下一代加油機(jī)鋪路,典型的軍民融合推動(dòng)創(chuàng)新。
當(dāng)然,這架“未來飛機(jī)”要真正落地,挑戰(zhàn)也不少。第一個(gè)麻煩是“進(jìn)不了門”。混合翼身飛機(jī)的翼展跟傳統(tǒng)客機(jī)差不多,但機(jī)身又短又寬,像個(gè)大三角飯團(tuán),傳統(tǒng)的登機(jī)橋根本對(duì)不上它側(cè)面的艙門,而且,連滑行道、機(jī)庫(kù)空間都要配套改造。
那JetZero的解法是給機(jī)翼裝上“折疊翼尖”,像鳥收翅膀一樣縮窄寬度,或者推動(dòng)機(jī)場(chǎng)改造,研發(fā)新的艙門對(duì)接系統(tǒng),迪拜機(jī)場(chǎng)已經(jīng)在試驗(yàn)了。第二個(gè)挑戰(zhàn)是乘客體驗(yàn)要重塑。沒有舷窗,容易讓人感覺像坐地窖。JetZero的方案是用超高清4K屏幕模擬實(shí)時(shí)窗外景色,阿聯(lián)酋航空在頭等艙已經(jīng)這么干了。
緊急疏散也是個(gè)新課題,他們?cè)O(shè)計(jì)上把客艙分成6個(gè)獨(dú)立的“蜂窩”模塊,每個(gè)模塊前后都有門,疏散路徑其實(shí)比傳統(tǒng)細(xì)長(zhǎng)機(jī)身的中間乘客到出口的距離更短。第三個(gè)大難題是如何經(jīng)濟(jì)地造出不同大小的型號(hào),以匹配航空公司的不同運(yùn)力配置。傳統(tǒng)客機(jī)像拉面,想變長(zhǎng)變短就加幾節(jié)或減幾節(jié)“管子”就行。而混合翼身想變尺寸,整個(gè)形狀都得變,成本太高。JetZero之所以能拿到大投資也是因?yàn)樵谶@里亮出了“殺手锏”:他們通過把機(jī)身做成像樂高積木一樣的矩形模塊,造大飛機(jī)就多拼幾塊,造小飛機(jī)就少拼幾塊,使核心部件共享生產(chǎn)線,大大降低了衍生型號(hào)的成本。
所以,當(dāng)美聯(lián)航下百架訂單,美國(guó)空軍豪賭下一代加油機(jī)時(shí),這架看起來很科幻的混合翼身飛機(jī),已經(jīng)不僅僅是一架新飛機(jī)了,它更像是航空業(yè)等待已久的“iPhone時(shí)刻”,是改寫百年航空舊規(guī)則的一塊關(guān)鍵拼圖。
你期待坐上它的那一刻嗎?
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.