太陽能飛行不是夢
巴黎航展主辦方今年特別邀請目前世界最大的太陽能飛機—瑞士制造的“太陽驅(qū)動”號和設(shè)計團隊前來參展。為了保護這個“特邀嘉賓”,主辦方設(shè)置了一個專門展廳,嚴(yán)格限制參觀人數(shù)。“太陽驅(qū)動”項目發(fā)起人、瑞士探險家貝特朗·皮卡爾說,“太陽驅(qū)動”號參展,是為了向公眾展示新技術(shù)在節(jié)能和可再生能源生產(chǎn)方面所擁有的巨大潛力,并通過公眾鼓勵各國決策者采用新技術(shù)。
“太陽驅(qū)動”號長21.85米、翼展為63.4米,機翼上覆蓋著11628塊太陽能電池板,為飛機上總重達(dá)400公斤的4個蓄電池充電。“太陽驅(qū)動”號大量使用超輕碳纖維材料,重約1600公斤,僅相當(dāng)于一輛小貨車,“擁有空客飛機的身材和小汽車的重量”。“太陽驅(qū)動”項目耗時7年,2010年7月成功實現(xiàn)24小時不間斷飛行而載入人類飛行史冊。
按照設(shè)計,“太陽驅(qū)動”號白天可以上升到8500米到9000米的高空,從而達(dá)到最佳的空氣動力學(xué)效率和太陽能利用率,飛行速度可達(dá)每小時70公里。白天也是飛機“充電”的過程,多余電力將儲存到蓄電池中,最多可供夜間持續(xù)飛行8小時。夜間飛行高度將降至1500米左右,以減少耗電量。
“太陽驅(qū)動”號飛行員安德烈·博爾施伯格說,“太陽驅(qū)動”號的成功為太陽能飛機發(fā)展注入了一針強心劑,隨著科技不斷進步和完善,太陽能普及不再是夢想。“太陽驅(qū)動”號的動力實際只相當(dāng)于一臺摩托車的動力,卻帶動了體積龐大得多的飛機,它的成功證明我們可以利用新技術(shù)最大限度地節(jié)能。
節(jié)能減排成主流
在本屆航展上,歐洲飛機制造商空中客車(空客)公司推出的選裝新型發(fā)動機的A“320neo”系列飛機贏得667架訂單,價值609億美元。自去年12月推出以來,這一機型的全球訂單總數(shù)已達(dá)1029架。
為何這架客機能成為市場的“香餑餑”?技術(shù)細(xì)節(jié)顯示了其優(yōu)越性:“A320neo”能降低15%的油耗,使每架飛機每年減少二氧化碳排放3600噸,同時能增加航程或在特定航程下增加商載,此外還能減少氮氧廢氣排放并降低發(fā)動機噪聲。空客總裁兼首席執(zhí)行官托馬斯·恩德斯說,“A320neo”在運營效率和環(huán)保性能方面有更大的提高,將幫助航空公司獲得更大效益。
“A320neo”受市場青睞,標(biāo)志著節(jié)能減排成為客機主流。一方面,國際油價飆升也使省油的商用飛機成為民航企業(yè)首選;另一方面,民航業(yè)是碳排放“大戶”,也成為各國政府節(jié)能減排控制的重點。
在國際原油(97.49,1.80,1.88%)價格飆升的背景下,省油就意味著航空公司的效益。今年3月,國際航空運輸協(xié)會宣布下調(diào)2011年航空業(yè)盈利預(yù)期,原因是中東政局動蕩導(dǎo)致燃油價格上漲至每桶100美元,超出該協(xié)會去年12月所做的每桶84美元的預(yù)測。
國際航空運輸協(xié)會的資料顯示,為了實現(xiàn)碳減排目標(biāo),各航空公司都盡可能利用可再生燃料,德國漢莎航空公司計劃2020年生物煤油占混合燃料的10%以上??湛皖A(yù)計2030年植物性燃料占燃料總量的30%以上。
美國波音公司本次航展主推的是混合燃料飛機。波音展示了747-8洲際客機和貨機以及一架787“夢想客機”,其中747-8型貨機的4臺發(fā)動機使用了含有15%生物燃料的混合燃料,這是全球首架使用混合燃料進行越洋飛行的商用飛機。
本屆航展,空客及其母公司歐洲宇航防務(wù)集團(歐航集團)主推的是未來構(gòu)想,展示它們對2050年航空業(yè)的遠(yuǎn)景展望??湛屯瞥隽烁拍羁团?mdash;一種創(chuàng)新且智能的飛機內(nèi)飾設(shè)計。在概念客艙內(nèi),傳統(tǒng)的頭等艙、公務(wù)艙和經(jīng)濟艙的劃分將不復(fù)存在,取而代之的是活力區(qū)、互動區(qū)和智能技術(shù)區(qū)等分區(qū)概念,這樣的區(qū)域劃分將給乘客帶來前所未有的飛行體驗。
在技術(shù)方面,空客概念客艙采用仿生學(xué)結(jié)構(gòu),模擬鳥類骨骼,在仿生學(xué)結(jié)構(gòu)上覆蓋一層高分子聚合薄膜,用于控制接收的自然光、濕度和溫度,可根據(jù)需要來控制它的透明度,方便乘客全方位欣賞艙外景色。概念客艙還采用由可再生植物纖維制成的材料,這種材料不僅具有自我清潔能力,減少廢棄物的產(chǎn)生并降低維護成本,還可以收集乘客散發(fā)的熱量來為客艙的各種功能提供電力。
概念客艙將帶動仿生學(xué)、材料學(xué)、全息技術(shù)、3D印刷等學(xué)科的綜合研究和應(yīng)用??湛凸こ淌聞?wù)執(zhí)行副總裁尚皮翁說,空客的研究表明,2050年的乘客既期待完美的飛行體驗也關(guān)注環(huán)保。乘客希望經(jīng)長途飛行后走出機艙時,仍能保持活力和精力。
歐航集團則著重展示全球首架“零排放超音速客機”,它的外形有些像上世紀(jì)60年代英法合作的“協(xié)和”超音速客機,但卻有了革命性的變化。
這種新飛機就像輕型的航天飛機,通過生物燃料推動渦輪噴氣發(fā)動機起飛,飛至一定高度后切換至氫氧火箭發(fā)動機?;鸺l(fā)動機只排放水蒸氣,將飛機推進至20公里高空的平流層,再由沖壓發(fā)動機推動,在32公里的高空巡航,而現(xiàn)有的客機只能達(dá)到1萬米的高度。
據(jù)悉,歐航集團已和日本合作研究了5年,打算在2020年前推出原型機,計劃在2050年投入使用。屆時從巴黎飛抵東京只需兩個半小時,比現(xiàn)在縮短9個小時,每架客機最多搭載100名旅客。《國際飛行》雜志編輯卡明斯基-莫羅評論說,這款概念飛機在技術(shù)上是可行的,真正的困難是如何實現(xiàn)商業(yè)運營。據(jù)悉,波音也在研發(fā)一款新的超音速飛機,而且已進行了無人試飛。