未来环保飞机

未来环保飞机
【法国《科学与生活》月刊3月号文章】题：研制环保飞机
原编者按　未来的飞机噪音更小，污染更少，它能满足人们在生态保护上更迫切的要求。飞机制造商正在动脑筋开发“环保”飞机。
减少运营成本，使飞机的飞行性能达到最佳状态，提高飞机的安全性能，所有这些已不再是客机销售方面考虑的主要问题了。为了推销自己的飞机，制造商们今后应该把生态保护方面的一些约束性要求考虑进去。因此，他们在设法解决二氧化碳造成的污染以及减少机场周围噪音的问题。
据估计，二氧化碳排放量的3%—5%是由于全球商用飞机的运营造成的。飞机的数量在不断增加：据空中客车工业公司预测，未来10年，乘客运量每年可能会增加5%以上。据国际航空运输协会估计，从现在起到2050年，运量将增加6·5倍。如何满足需求同时又减少污染？大型客机，例如未来的空中客车A380每位乘客消耗的燃料将会比现在要少。但这还不够。未来飞机的发动机不仅要“清洁”、噪音更小，而且飞机的外形要更具流线型，这样就可以减少燃料的消耗，减轻发动机的噪音，尤其是起飞和降落时的噪音。改造机型
空中客车工业公司在飞机机翼的设计上进行了革新：机翼呈平行四边形，尾翼呈V字型……
这种平行四边形的机翼样子像菱形，也可以说是一种对接的机翼。飞机的尾部将不再用安装水平安定面的办法来保证飞机纵向的稳定，或控制飞机的升高和下降。取代它的是一个装在尾桁上方的次机翼。它与安装在机身底部的主机翼是平行的，但稍靠尾部一些。两个垂直板将这两个机翼的平面连接起来，这样设计的优点很多：在具有同样升力的情况下，这种飞机的机翼更小些，这样飞机在机场所占机位的面积就可小一些，而且机翼连在一起就可以使飞机的稳定性更好，飞机重量更轻，消耗的燃料也就少了。
工程师们还设计了一种三翼机。它将保留原来的后尾翼，只是其体积比原来小，而且靠近前尾翼，这样两个尾翼共同的作用就可以控制纵向的平衡与稳定。这样设计的结果是：减少了正面的阻力，飞机的个头小了，就可以减少燃料的消耗。此外，飞机在起飞、进场、着陆等低速飞行时，其性能将会得到改善，因为前尾翼届时可以使飞机的升力得到加强。这样的形状比较灵活，它可以使机身的大小变化更多，机翼更短。飞机骨架变轻
比解决污染问题更迫切的是飞机噪音每天都给机场周围的人们带来有害的影响。机场附近的居民对此抱怨不止。于是，人们把研究的主要问题放在减少飞机起飞和降落时的噪音上。就像发动机生产商设法减少热气体高速从尾喷管里喷出时产生的噪音那样，飞机制造商也提出了一些很有发展前景的解决办法。第一个方案是：发动机安装的位置要高于机翼，以减少噪音对地面的反射波。
20多年前，德国人曾将这种运输机投放市场。第二个方案是：在机身后部安装两台发动机。即“蝶式尾翼”，尾翼呈V字型（见图）。这种配置可以减少空气阻力，使机体的重量减轻，因为取消了一部分后尾翼。它一方面代替垂直尾翼控制方向，同时它还代替水平尾翼使飞机在纵向上保持稳定。最佳解决方案
把双发动机配置在V字型尾翼上，可以减少对地面的噪音。这种双尾翼飞机的机翼成了阻挡从尾喷管里喷出的热气体造成的噪音的屏障。
就像空中客车工业公司的赖纳·冯·弗雷德博士所强调的那样：“这些新型飞机与将要取代的飞机相比，不仅噪音小、更舒适、更安全，也更经济。”这就需要设计师从中找出最佳方案。每当设计出新一代飞机和发动机，都会有一些改进。
自从最近10年制定了新国际标准以来，由于噪音的减少，使机场附近建筑物的区域扩大了。新的建筑许可证已经颁发。
但由于飞机运量逐年增加，噪音的总量也在增加。离机场最近的居民提出了抗议，要求采取措施限制运量。机场和航空公司的管理人员于是转向了飞机生产商和发动机生产商，要他们研制噪音更小的发动机和飞机。