U.S.设计氢重力概念飞机,首架极超音速喷气客机

美国设计氢动力概念飞机

北京时间6月20日消息,空中客车公司母公司欧洲宇航防务集团公布了研制世界上第一架极超音速喷气客机的计划。这款客机名为“ZEHST”,将采用3组发动机,时速可达到3125英里,是音速的4倍。

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借助于这一惊人速度,ZEHST从伦敦飞往东京只需短短两个小时。由于采用氢氧动力设计,这款客机产生的唯一排放就是水,是绝对的“绿色客机”。可惜的是,极超音速喷气客机需要40年才能投入商业飞行。

从斑尾塍鹬获得灵感,美国洛克希德公司设计了一款零排放的氢动力概念喷气式客机Stratoliner,利用类似塍鹬翅膀的机翼,在极大程度上利用空气动力学原理获得更多升力,进行高空飞行,飞行高度远高于一般商用飞机。

在巴黎航展开幕前,EADS公布了极超音速喷气客机ZEHST研制计划。这款客机被称之为协和式飞机的继任者,最多可搭载100名乘客。由于采用一组常规喷气发动机,它可以在普通机场跑道起飞,同时不会产生协和式飞机那样震耳欲聋的音爆。达到适当高度后,飞行员将启动一对火箭发动机,提高飞行速度,在大气层上方飞行,而后点燃一组冲压式喷气发动机。

Stratoliner能够不间断飞往地球上的任何地区,同时不产生任何污染。但这一想法距离成为现实仍有很长的一段路要走。氢动力飞行只进行了几次尝试并且仅限于小型飞机。Stratoliner旨在彰显零排放客机的发展潜力。

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《科学时报》 (2011-11-07 B4 国际)

图2:一幅电脑生成图像,呈现了零排放极超音速飞机。

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冲压式喷气发动机用于导弹,在飞行速度达到每小时1000英里以上时效率更高,但无法在起飞时使用。这种发动机可帮助ZEHST在20英里的高度以超过4马赫的速度巡航。传统客机的巡航高度大约在6英里左右。借助于这一巡航速度,ZEHST从伦敦飞往西班牙南部的马拉加只需要20分钟,飞往伊斯坦布尔只需30分钟,飞往美国东岸大约在1小时左右。

搭乘ZEHST从伦敦飞往东京较以往相比缩短9个小时左右,飞往悉尼需要大约3个半小时。在滑翔下降时,常规发动机将点燃,帮助ZEHST降落。EADS革新与技术负责人吉恩-伯蒂表示:“这款客机并不是协和式飞机,只是外形与协和式飞机相像。上世纪60年代,协和式飞机向人们展示了出色的空气动力学性能。这款客机能够在大气层上方飞行,时速超过3000英里。在大气层上方飞行时,乘客听不到任何声音。我们在这一项目上投入很长时间进行研究,我们知道研制这种客机具有可行性。”

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图3:上周末,巴黎布尔歇机场,空中客车A350XWB的模型。

与传统客机不同的是,ZEHST采用从海藻中提炼的生物燃料——氢和氧,是世界上最环保的客机之一。这家总部设于法国图卢兹的公司表示,ZEHST可搭载100名乘客,有望在40年内进行首次商业飞行。航空专家表示,载客量太少是ZEHST的一大缺陷。《国际飞行》杂志空中运输编辑大卫-卡米恩斯基-莫罗指出:“从很大程度上说,这是一款概念客机,但在这一载客量情况下,技术上是可行的。真正的困难是如何具有经济性,让一款全新的客机投入商业运营。从制图板到最后飞向蓝天,这款客机的研制成本高达数十亿美元。我们不禁要问,真的有必要研制一种载客量不是很多的客机吗?”

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图4:极超音速喷气客机ZEHST的结构图。

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图5:ZEHST采用火箭和涡轮喷气发动机,从伦敦飞往东京只需短短两个小时。

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图6:EADS官员表示ZEHST不可能在2040年左右投入商业运营。

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