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绿色超音速飞机 近日著名的美国洛克希德马丁公司设计了一架绿色超音速飞机，美国宇航局计划在2035年空中旅行计划中使用这架绿色超音速飞机。这架飞机的主要创新之处是设计了一个倒置的V型引擎，从而达到减少音爆的影响。 普通的协和式超音速飞机无法解决的一个难题就在突破音障时会发生音爆。音爆是当物体达到音速时两道声波互相碰撞而产生的巨大声音。一个物体穿过大气时会在前部和后部产生冲击波。当时速达到1224公里时产生的冲击波会相互挤压发出爆裂声，好像冲击波互相撞击一样，而在音爆达到60秒的极端情况下产生的冲击足以打破地面上的玻璃。V型引擎装置相当于赛车上的阻流板，可以改善气流，减少音爆。
美国航空航天局（NASA）自20世纪70年代就开始研制一种概念型飞机——AD-1（全称为艾姆斯·德赖登-1），旨在对“旋转翼”概念进行深入的研究。该飞机在1979-1982四年中仅仅试飞过79次。 AD-1可能是有史以来造型最为奇特的飞机，看起来像是来自最新的好莱坞大片中的未来世界，但这款融合了前卫概念和奇特造型的飞机已经有30多年的历史了。 AD–1的机翼可以围绕其中心轴进行旋转，飞机在缓慢飞行时机翼仍需与机身保持垂直，但高速飞行时机翼与机身的夹角可以达到60度，这也是科学家所认定的最有利于飞机提高飞行速度的有效角度。这种类型的机翼又被称为“剪刀'翅膀”，它是“可变后掠翼”概念的一个分支，首次使用这个概念的是20世纪50年代初型号为X–5的飞机。“可变后掠翼”可以让飞机在起飞和着陆时利用固定机翼充分发挥其上升和驾驶方面的性能，同时它也可以让飞机在巡航时发挥出传统后翼的性能，以维持高效的飞行。
NASA自20世纪70年代开始研制AD-1，旨在对“旋转翼”概念进行深入的研究。
“旋转翼”概念：AD-1出自美国航空航天局航空工程师罗伯特·琼斯之手。
AD–1的机翼可以围绕其中心枢纽进行旋转，飞机在缓慢飞行时机翼仍需与机身保持垂直，但高速飞行时机翼与机身的夹角可以达到60度。
驾驶舱：该飞机在1979-1982四年中仅仅试飞过79次。
微笑的试飞员，拍摄于位于加州沙漠地区的美国宇航局艾姆斯研究中心 AD-1出自美国航空航天局的航空工程师罗伯特·琼斯之手，琼斯就职于NASA位于加州莫菲场的艾姆斯研究中心，通过风洞实验和他的分析而得出的结果显示，安装“旋转翼”的超音速运输机的燃油效率是传统运输机的两倍以上。 “旋转翼”概念最早是1976年在德莱顿进行的一项针对遥控飞机螺旋桨驱动的小型评估中提出的。而1979-1982年间对双涡轮技术而进行的早期研究为AD-1的研制提供了相关的数据。“旋转翼”目前应用许多高性能的飞机上，包括F14、F 111和B1。 对于大型运输机来说，“旋转翼”是个比较可行的概念，但是目前AD-1的试飞并不顺利，一般的飞机设计师还不太愿意采用这种比较前卫的设计。  洛克希德马丁公司设计的超音速喷气飞机，正在掠地飞行。这一超音速喷气飞机之所以能低空飞行，是因为采用了倒V字型引擎设计。  芬兰航空的飞碟。芬兰航空工程师们为2093年设计出这一令人炫目的飞机。这种飞机能承载2400名乘客，而且能够垂直起飞。  芬兰航空的科幻飞机。这一乐观的设计展示了一架完全是由循环材料制成的飞机，而且零排放。   芬兰航空的A600-850M飞机。这一飞机被描述为“零排放超音速飞机”。全世界的研发人员正努力研发新型材料，这些新型材料能使飞机更舒适，排放更少。    波音公司正在研发一种太空飞船，预计到2015年能够搭载乘客和公司官员进行商业太空飞行。这张图片显示的是波音公司研制的CST-100，能够搭载7名机组成员，其设计目的是为国际空间站提供支持。   克雷恩指出：“出现在读者面前的是2050年现实的飞机。我们的研发人员是根据现实设计出来的，大多数必须的技术已经存在。”  
星期日，欧洲航空航天业巨擘欧洲宇航防务集团（EADS）展示了其“零排放特高音速交通工具”（Zehst）喷气式飞机，希望能在2050年左右，实现从巴黎在2.5小时内飞抵日本东京。  由计算机生成的“零排放高超音速运输客机” “我所设想的未来飞行器看起来就像Zehst ，” EADS 技术总监 Jean Botti 在巴黎布尔歇机场宣布这项计划时说道，而第二天就是巴黎国际航展开幕的日子。
 EADS在巴黎附近的布尔歇机场上展示的Airbus A 350 XWB模型 和目前飞行在10Km左右的常规客机相比，由燃烧后只排放水蒸气的氢氧燃料驱动火箭引擎则推动该飞机在32 Km 的巡航高度前进。 “你在同温层，不会制造污染，”Botti 说。
至于着陆，飞行员先关掉引擎滑翔下降返回地球，然后再点燃用于着陆的常规引擎。 EADS希望在2020年之前制造出该飞机的原型，2050年左右正式投入运营。该项目和日本联合开发，并且使用的是已实现的技术。该飞机的一个4米的模型会在布尔歇市每半年举行一次的航空航天展中亮相，该航展于星期一开始，星期五对普通大众开放，从模型来看，飞机则像是已被弃置的协和式超音速飞机。 该项目由空中客车的母公司EADS公司研制，将于今日巴黎航空展的官方开幕式上正式公布。它可以承载100多名乘客，传统的喷气发动机也有助于推动它从一个正常的机场跑道上起飞，这表明它不会产生如协和式超音速喷射客机那样的强烈噪音。一旦达到合适的高度，飞机就会启动一组火箭发动机，它们将推动飞机达到更高的速度和翱翔于更高的天空，而且它会使用最后一组发动机——冲压发动机。
目前，它们只在发射导弹时使用，它们不能在飞行初始阶段起效，但在飞行器时速高达1000英里以上时会大大加快它的速度。它们在飞机速度超出4马赫时将帮助飞机攀爬到20英里的高度，而传统客机的巡航高度大约为六英里。
一旦处于巡航速度时，零排放高超音速运输机就可以在短短的20分钟之内从伦敦飞往西班牙南部的马拉加。飞往伊斯坦布尔的航班将需要30分钟，它可以在一小时左右就到达美国东海岸。 
这架飞机使用火箭和涡喷发动机，可以在两小时内从伦敦飞至东京。
这也将大大减少伦敦至东京的飞行时间，而至悉尼的旅程只需三个半小时。经过滑翔下降，传统发动机将重新点燃，便于飞机着陆。
 据EADS官员所言，这架飞机将会于2040年左右投入使用。
让·博迪是EADS公司的创新和技术技术总监，他说：“这不是协和式超音速喷射客机，但它看起来像协和式飞机，这表示20世纪60年代的空气动力学已经非常先进了。我们一直都在研究这个项目，花费了这么长时间的努力，我们终于知道它是可行的。” 不像传统飞机那样，这架飞机的动力是由海藻制成的生物燃料——氢气和氧气，因此它也是世界上最环保的飞机之一。
该公司总部位于法国的图卢兹，它相信在未来40年内可以研发并运营这种飞机。但是，根据航空专家所言，它的能力有限，这可能是一个重大的缺陷。大卫·卡明斯基是国际运输飞机运输部的一名编辑，他说：“它在某种意义上更多的是一架概念机，虽然它在功能和技术上具有可行性。真正的困难是如何让一架完全新型的飞机投入实际的经济运营。这将需要数十亿美元才能将它从一个模板进入真正的长空。然而，话又说回来，哪家公司有兴趣投入这么多的资金研发并生产这样一架并不能承载很多乘客的飞机呢 ？”
一项长达18个月、致力于描绘未来客机的NASA研究已经诞生出若干概念，尽管乍看之下有些过时。并非是那些仿佛借自于科幻的奇异新设计，而是人们熟悉的外形占据了4个业界团队于2010年4月为NASA“基础航空工程”（Fundamental Aeronautics Program）完成的先进概念研究报告的大部分页面。 
审视这些或许将在距今20到25年内见于生活的概念，你可以看到与今日飞行器的不同之处。 就在这些概念的表面之下，藏着突破性的机体和推进技术，这些技术有助于使明日的商用飞行器运作得远为安静、洁净，使之具有更好的燃油效率、旅客舒适性，并飞向更多的美国机场。 你将看到超现代的形状记忆合金、陶瓷或纤维化合物、碳纳米管或纤维光缆、自修复蒙皮、混合电力引擎、折叠机翼、双机身和虚拟现实窗口。 “站在飞机近处，你也许看不出区别，但是技术改进却是革命性的，”基础航空工程亚音速固定翼项目的项目科学家Richard Wahls如是说，该项目位于维吉尼亚州汉普顿的NASA兰利研究中心。“技术之美远弗肤浅”。 在2008年10月，NASA征询工业界和学术界共同构想在2030及以后的未来能诞生和发展什么样的飞行器先进概念，其既满足预期的商业航空运输需求，又满足期望的能源效率、环境和运作目标。这些课题意在识别出关键的技术发展要求，以实现预想的先进机身和推进系统。 NASA为2030世代飞行器制定的目标，与今日生活中的飞行器相比如是： - 低于当前联邦航空局噪音标准71分贝的降噪，旨在包容机场地带令人厌恶的噪音。 - 比国际民航组织委员会关于航空环境保护的第六次会议（CAEP/6）制定的放标准减少超过75%的二氧化氮排放量，旨在改进机场周围的空气质量。 - 在燃油燃烧性能上减少超过70%，这将减少温室气体的排放和空中旅行的费用。 - 发掘大都会观念的能力，使大都市区域内的多个机场的跑道得到最佳利用，以此作为减少空中交通拥堵和延误的一个手段。
前述团队由通用电气、麻省理工学院、诺斯罗普·格鲁曼公司和波音公司领导。以下是其最终报告的若干要点： - GE航空团队提出搭载20名乘客的航空器，通过为点对点旅行使用社区机场，它能减少主要大城市枢纽的拥堵状况。这种航空器有卵形的机身，能并排放置4个全尺寸座椅。其他特点包括使整个表面的气流更流畅的航空器外形，和用以驱动先进电力系统的燃油发电的电池。这种航空器先进的涡浆发动机采用低噪音的螺旋桨，并通过提供足够进行短程起飞和快速爬升的推力来进一步减少噪声。 - 在其180座D8“双泡”的布局中，麻省理工学院团队相比常规出离得更远，在纵向上将两个飞行器机身熔接并在尾部安装三台涡扇引擎。麻省概念中的重要部件乃是使重量更轻的合成材料之运用，以及具有更高效推力的超高涵道比涡扇引擎（超高涵道比：相比于传统引擎，通过核心机的气流更小，而通过环绕核心机的外涵道的气流则极为增大）。与现行设计趋势相反，麻省的概念通过最小化发动机总体直径的尺度以及相应缩小喷气排放直径来增加涵道比。该团队称其之所以设计D8是为与737-800实现相同的使命。D8非同寻常的外形使其具有比737更宽阔的客舱。
- 诺斯罗普·格鲁曼团队预见了较小120座飞行器的广泛需求，它是为增加载客量和减少延误而量身定做的。该团队称其“安静高效低排放商业运输”（SELECT）概念是“性能上的革命，即便不是外观上的”。陶瓷合成材料、纳米技术和外形记忆合金卓越地体现于其机体和超高涵道比的推进系统结构。这个飞行器所承载的环境与运营目标很大程度上取决于使用较小的机场，跑道只有5000英尺之短，实现地理上遍布更广的空中交通。 - 波音公司的“亚音速终极绿色飞行器研究”（SUGAR）团队检验了5个概念。该团队最青睐的概念——SUGAR Volt——这种双发的飞行器具有氢推进技术、管状外形机身和由桁架支撑并固定于飞机顶部的机翼。与今天使用的典型机翼相比，SUGAR Volt的机翼的翼尖相距更远，前缘与后缘之间相距更短，并且后掠角更小。它也可以带有铰链以便当在登机门处紧密停放时能收起机翼。设想中先进的电瓶技术有助实现一种独特的氢动力涡轮-电力推进系统。这种飞行器的引擎既能在其核心机中燃烧燃油，也能在核心机关车时用电力转动涡轮风扇。 NASA并没有指定商用航空运输需求是国内的还是全球的。所有四个团队都聚焦于在单一大陆内旅行的飞行器，因为他们的业务显示小型和中型飞机仍将是未来整个机队的主力。不过，也有一个团队展示了一种用于洲际运输的大型氢动力机翼概念。 所有这些团队为未来的技术研究和发展提供了“清晰的道路”，克利夫兰市NASA格列研究中心“亚音速固定翼项目”的首席研究员Ruben Del Rosario如是说。“他们的报告会使我们的研究计划有所不同。我们将找出这些研究中的共同主题，并用它们来为未来打造更有效的战略，”Del Rosario说道。
以下是四份报告中的一些共同主题： - 更低速的巡航——大约0.7马赫，即音速的十分之七，比今天的飞行器低5-10%——并且飞行于更高海拔以节约燃油。 - 对起飞和安静飞行要求更少动力的引擎。 - 更短的跑道——平均大约5000英尺——以增加运营容量和效率。 - 更小的飞行器——相当于波音737的中等尺寸，其客舱容量不多于180座——为增进成本-效益而飞行更短更直的航路。 - 寄托于空中交通管理方面颇有前景的进步，例如用于合并与分割航路、离港爬升和到港降落的自动决策工具。 这些团队为轻比重的合成材料结构、耐热和耐应力的发动机材料、有助于实现其设想的空气动力学模型提出了不同的改进建议。NASA正参照其自身的发展用于飞行器广泛领域的航空技术以及取得最大公共利益的运营情境的目标来衡量这些建议。 “我们客户的这些意见为我们对未来的展望提供了深思熟虑过的方案，这将帮助我们明确地把研究投资决策放到主流方向。”华盛顿NASA总部的航空研究副局长Jaiwon Shin如是说。 “识别出那些必要的技术将有助于我们建立一个研究路线图，以便在未来的数年里跟进并将这些创意带到生活中。”Shin说道。
NASA设计2030世代飞行器的下一步努力，是第二阶段的研究，以开始发展能为与改进航空运输系统——增加能源效率和减少环境影响——相关的国家目标所需的新技术。NASA于4月份收到四个团队的建议方案，并希望资助一或两份研究，使之于2011年启动。 NASA的管理层也将重新评估2030世代飞行器的目标，以判断某些关键性的技术从实验室和实地测试进入实用是否增加需要额外的时间。四个团队试图使燃油消耗或者噪音目标满足NASA的概念，但不是两者皆满足。
一项合作研究成果着眼于新一代超音速运输飞行器的概念，以满足NASA为2030世代设定的噪音、排放和燃油效率目标。NASA展望了一个广阔的超音速旅行市场，飞行器将搭载更多的旅客以增加经济可行性，同时满足日益严格的环保要求。
波音公司和洛克希德·马丁公司评估了市场条件、设计目标和约束、常规和非常规构型，以及可行的技术，以便为研究与发展活动制定路线图建议。两个团队都提出了能在超过1.6马赫的巡航速度和最高5000英里航程的条件下搭载100名以上乘客的飞行器概念。
波音公司5月3日表示，由该公司研制的幻影线（Phantom Ray）无人机于4月27日成功地完成了首次飞行，地点是在位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地的美国宇航局Dryden飞行研究中心。 幻影线无人机在今年3月经过了一系列高速滑行试验之后，完成了这次长达17分钟的飞行，并检查了其制导、导航与控制和飞行界面的性能。 波音公司表示，这次公司投资的飞行测试准备将该无人机用于支持潜在的国家防御任务，可能包括情报监视侦察、敌方防空压制、电子攻击、精确打击和自主空中加油。 |
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