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美国宇航局设计出单人电动隐形飞机

美国宇航局设计出单人电动隐形飞机

美国宇航局设计出单人电动隐形飞机

美国宇航局设计出单人电动隐形飞机

日前,美国宇航局设计出一种仅供一个人飞行的电动隐形飞机,它具有超静音和悬停能力,使用碳纤维复合材料,这种电动飞机将改变我们对传统飞机的观念。

据报道,这种电动隐形飞机取名为海雀(Puffin),在地面上时,它尾部的四条腿分开作为支架,确保它在地面上时能够以尾部站立。当飞行员准备起飞时,机翼上的襟翼会倾斜,以便使来自2.3宽的螺旋桨产生的空气发生偏离,这样可以确保飞机在起飞前不会发生偏移,也可以防止阵风将其吹倒。之后海雀会垂直上升,悬停,俯身后再进行水平飞行,飞行员府卧的姿势跟滑翔机一样。当着陆时,它的四条弹簧腿将会扩展开来,以支撑这架机身长达3.7米,翼幅是4.1米的飞机。它以碳纤维复合材料制造,机身重量为135公斤,不包括45公斤重的可充电锂电池。

设计理论上海鹦巡航时速为240公里,冲击速度则超过480公里/时。它不像气体发动机那样需要喷气,因此没有飞行上限,在空气稀薄的地方它的飞行不会受到限制,所以它的飞行高度约为9150米,直到它的能量降低才会迫使其下降。使用现今最先进的锂电池,它的航程速度只有80公里/时,但美国宇航局研究员马克·摩尔表示:“许多研究人员正计划在未来5至7年内将现有电池能量密度增加三倍,因此在2017年前可以预见它的巡航时速为240公里到320公里范围。”

摩尔的同事除来自美国宇航局外,还包括美国麻省理工学院、乔治亚技术研究所和美国航空航天研究所的研究人员,他们一起将该隐形飞机取名为海雀。摩尔解释说:“如果你看到地面上的海雀,就会发现它看来相当笨拙,翅膀太小似乎不能飞行,我们的飞机看起来跟海雀一样。但是海雀显然是自然界中最环保的鸟了,因为它会把自己的粪便隐藏起来,我们设计的飞机也很环保,因为我它基本上没有排放出什么尾气。此外,海雀大多生活孤独,只有在陆地上进行交配时才会聚集在一起,而我们的飞机是单人隐形飞机。”

海雀的设计使用电动机。因为电动机不论其大小,总能保证高效率,不像内燃机,体积越小,效率就会变得越低。因此,像海雀这种电动飞机即便使用小型马达,也能产生令人印象深刻的推动力。实际上,海雀只需60匹马力就可以将一个人提升起来。电动机的效率高达95%,内燃机的效率仅为18%到23%,因此电动机的效率远高于内燃机。这意味着电动飞机比普通飞机具有更优的静音效果,它在飞行150米高空时声音响度为50分贝,这跟一般人谈话的声音一样。它比目前的低噪声直升机还安静,静音效果是它们的10倍。

这种超静音的性能使得海雀具有潜在的特殊军事功能,它可以为特种部队和其他部队进行秘密军事界入提供方便。事实上,设计者的最初目的就是让它能够在潜艇上起飞的,海雀的无人驾驶的版本还可以进行物资的运输。超静音能力也意味着它可以应用在民用机场上,进行个人旅行和快速专递服务。这些民用机场可以位于人口中心附近,甚至建在住宅区里面,而不用担心会造成噪音污染,这样可以极大削减成本和时间。除了海海雀隐形飞机之外,世界各地的发明家们一直都在努力研制个人空中交通工具,他们甚至设想把这些空中交通工具放到自己的车库里面,比如像美国加州的公司Samson Motorworks公司就一直在苦心研究一种陆空两用的摩托车。

此外,由于电动机效率是如此之高,它们产生的热量也会更少,这意味着它们的热信号非常低,在军事上可以达到很高的隐形效果。它们也不像内燃发动机那样需要空气来进行冷却,从而减少了空气阻力带来的减速影响。由于电动机运动部件少,因此它们的可靠性是活塞发动机的10倍,甚至是20倍以上。此外,海鹦的设计中拥有两个电动机,一旦任何其中一个电动机的零件失零,另一个还能给螺旋桨提供足够的动力。由于起落架支持负荷式冲击,海鹦必要时还能进行强迫的紧急着陆。

位于加州的“飞机飞行效率比较(CAFE)基金会”会长布赖恩·西利表示:“海雀的设计令人兴奋,它的身上集合了许多当前先进的技术。”他的基金会每年都会举办一次电动飞机讨论会。他说:“在我看来,海雀要想大量投入市场还需要设计一个传统的座位,一些杯座以及一个短的滑行跑道,但是重要的是它已经开放了人们的想象力。”

在3月份前,研究人员计划完成一架大小为海雀三分之一的样机测试,测试它的悬停能力,之后的三个月,他们将研究它如此从巡航到盘旋的飞行转换。他们还对未来一代的海雀进行了规划,计划给海雀装上多个螺旋桨,避免某些螺旋桨被炮火袭击时,其余幸存下来的还可以发挥作用,摩尔表示,这些都是未来设计时应该考虑的部分。


腾讯科技讯(编译/亮亮)





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