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复合材料将参与美国“未来飞机”设计
2011-2-18 来源:中国聚合物网
关键词:复合材料 未来飞机
    去年底,美国航天局提出了一种环保型的“未来飞机”概念,其标准是:飞行速度必须达到音速的85%,续航能力超过1.1万公里,有效载荷在22.6吨到45.4吨之间,既可载人又可载货。“更快速、更大型、更安静、更高效、更干净”是“未来飞机”的追求目标,“绿色环保”是突出特色。

  为了实现“未来飞机”的构想,美国航天局分别与洛克希德·马丁、诺思罗普·格鲁曼和波音公司等三大飞机制造巨头签订了为期一年的研发合同。在这一年中,3家公司将对各自方案展开论证和完善,美国航天局最终会选定一家进行合作,以期在2025年让“绿色飞机”在蓝天翱翔。

  近日,美国航天局通过其官方网站公布了3家公司对“未来飞机”的初步设计方案。从这些方案来看,这些“未来飞机”风格迥异,各有千秋。

  其中一种设计,融合了举升体和全翼机两种机身设计之长。举升体的机身可以自己产生升力,全翼机机身的主要部分隐藏在机翼里,并且没有尾翼,二者合而为一后的机身好像被压扁了。为了减少地面上听到的噪音,引擎放在了飞机尾部的上端,并计划采用涡轮扇叶发动机。这种飞机的一大优势在于拥有宽敞的空间,但缺点是没有窗口,乘客无法享受鸟瞰山川大地的乐趣。

  另一种设计,采用两架飞机连在一起的“1+1”外形,看起来像连体婴儿。由于引擎被包在了双身机的里面,有效控制了噪音。此种飞机的空间更大,甚至可以一半载客,一半运货。

  第三种设计,除机翼之外,其他方面很像一架波音787飞机,其特色在于采用倒“V”字形引擎,可大大降低物体速度达到音速时声波相互干扰而产生的音爆。

  其实早在美国航天局提出“未来飞机”概念之前,面对国际社会绿色环保节能减排方面越来越强烈的呼声,许多飞机制造商已瞄上了更轻便、更环保的机型,并尝试通过新材料来落实新理念。有的飞机制造商抛弃了传统的铝制部件,改为采用塑料复合基材,使飞机重量大为减轻。波音787飞机的机身和机翼使用复合材料后,只消耗相当于现有同等规模飞机20%的燃料。空客A350飞机仅使用了52%的复合材料,便达到了波音787飞机的燃油效率。除了使机身变得轻巧外,复合材料耐腐蚀性强等优点,在很大程度上降低了飞机的维护费用。此外,复合材料可以制造更大、更完整的部件,使生产工序大为简化。

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