未來(lái)的客機(jī)如何變得更加省油？一個(gè)來(lái)自荷蘭的團(tuán)隊(duì)有一個(gè)大膽的想法！

近日，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)（TU Delft）展示了一款正在開(kāi)發(fā)的全新概念飛機(jī)——“Flying-V”，采用與目前客機(jī)完全不同的“V”型設(shè)計(jì)，旨在通過(guò)減輕飛機(jī)重量、改進(jìn)氣動(dòng)外形，在滿足高載客量要求的同時(shí)節(jié)省燃料。

目前，荷蘭皇家航空公司已經(jīng)與 TU Delft 航空航天工程學(xué)院簽署了一項(xiàng)新的合作協(xié)議，荷航作為一家知名的老牌航空公司，將在未來(lái)支持“Flying-V”的開(kāi)發(fā)工作。

根據(jù) TU Delft 的官方介紹，“Flying-V”采用極具想象力的“V”字型設(shè)計(jì)，將飛機(jī)的客艙、貨艙和油箱都整合到了飛機(jī)的機(jī)翼上。在與現(xiàn)有客機(jī)的對(duì)比中，“Flying-V”能夠提供與空客 A350 相當(dāng)?shù)倪\(yùn)力：標(biāo)準(zhǔn)配置下，可搭載 314 人，以及 160m3的貨運(yùn)空間。在這樣的運(yùn)力表現(xiàn)下，“Flying-V”的耗油量將比 A350 低20%左右。

在尺寸設(shè)計(jì)上，雖然這架飛機(jī)的翼展與 A350 相當(dāng)，這將使“Flying-V”能夠毫無(wú)障礙地使用現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)、機(jī)庫(kù)等基礎(chǔ)設(shè)施。

這項(xiàng)研究的重要目標(biāo)，是為了推進(jìn)航空行業(yè)的可持續(xù)性。TU Delft 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Roelof Vos 向 CNN 表示，在全球二氧化碳排放中，航空業(yè)占了 2.5% 左右，并且這個(gè)數(shù)字還在增長(zhǎng)，因此我們需要更加關(guān)注飛機(jī)的可持續(xù)性。與此同時(shí)，常見(jiàn)的客機(jī)在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法電動(dòng)化，因此，降低飛機(jī)油耗需要采用不同的技術(shù)，那就是減少飛機(jī)飛行時(shí)的阻力。

“Flying-V”之所以能夠降低飛行的油耗，除了飛機(jī)重量降低，氣動(dòng)外形的改變才是其中的關(guān)鍵因素。Roelof Vos 認(rèn)為，如今行業(yè)正在開(kāi)發(fā)更高效的大型飛機(jī)，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，“Flying-V”機(jī)型上體現(xiàn)出來(lái)的創(chuàng)新非常重要，行業(yè)內(nèi)需要這種創(chuàng)新來(lái)起到一個(gè)墊腳石的作用。

在現(xiàn)階段，由于續(xù)航、電池重量太大等限制，飛機(jī)將采用主流的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，使用煤油燃料。不過(guò)，“Flying-V”在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)考慮到了未來(lái)飛機(jī)在動(dòng)力系統(tǒng)上的改進(jìn)。TU Delft 介紹稱，當(dāng)未來(lái)有更新的、電動(dòng)化的動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)后，“Flying-V”也能夠很容易地與之適配。其最終目標(biāo)，就是在飛行中實(shí)現(xiàn)零排放。

Roelof Vos 表示，“Flying-V”還需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試。目前，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了對(duì)飛機(jī)的數(shù)值測(cè)試和初步的風(fēng)洞試驗(yàn)，后續(xù)還需在風(fēng)洞中進(jìn)行更多的測(cè)試，包括低速和高速風(fēng)洞試驗(yàn)，以證明這架飛機(jī)在實(shí)際使用中的效率與預(yù)期相符。

目前研究人員計(jì)劃在今年 10 月推出飛機(jī)比例模型，同時(shí)向外界展示全尺寸的客艙模型。

關(guān)于民用飛機(jī)的未來(lái)發(fā)展，中國(guó)商飛北京民用飛機(jī)技術(shù)研究中心的鐘伯文博士曾撰文指出，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，常規(guī)布局客機(jī)仍將主宰民航運(yùn)輸市場(chǎng)，但會(huì)不斷采用成熟的新技術(shù)提升性能。這些先進(jìn)技術(shù)主要包括新型發(fā)動(dòng)機(jī)、氣動(dòng)減阻、多電／全電機(jī)載系統(tǒng)、先進(jìn)航電系統(tǒng)，以及新材料與新型制造工藝等。

他強(qiáng)調(diào)客機(jī)的常規(guī)布局仍然會(huì)是未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)民用飛機(jī)發(fā)展的主要方向，同時(shí)在氣動(dòng)外形上進(jìn)行改進(jìn)以減小阻力是飛機(jī)研究的重點(diǎn)方向。

從這個(gè)角度來(lái)看，“Flying-V”通過(guò)降低阻力來(lái)提升效率是一條可行路徑，但大幅改變飛機(jī)外形，探索與傳統(tǒng)客機(jī)完全不同的非常規(guī)布局的飛機(jī)并不是一件容易的事情。

就算這款酷炫的機(jī)型能夠最終投入實(shí)際使用，中間也需要大量的試驗(yàn)和改進(jìn)。除了前文所說(shuō)的風(fēng)洞試驗(yàn)——目的是測(cè)試飛行器的靜態(tài)特性，還有在實(shí)際飛行中，在動(dòng)態(tài)環(huán)境下測(cè)試飛機(jī)的飛行穩(wěn)定性、長(zhǎng)期服役下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等等。在飛機(jī)生產(chǎn)下線后，還需要進(jìn)行一些列復(fù)雜的試飛，才能最終投入使用。

TU Delft 預(yù)計(jì)“Flying-V”將在 2040 年至 2050 年間投入使用。