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從大雁隊形獲靈感 波音提出節油新概念

發布日期:2017-08-15 08:53:55 點擊次數: 字號: [默認] [] [] []
摘要:大雁隊形民航資源網2017年8月10日消息:秋天到了,天氣涼了,一行大雁往南飛,一會兒排成人字形,一會兒排成一

大雁編隊大雁隊形

民航資源網2017年8月10日消息:“秋天到了,天氣涼了,一行大雁往南飛,一會兒排成’人’字形,一會兒排成’一’字形。”秋天一涼,你的腦海,可曾隱約想起小學語文課堂里學過的這篇文章?

波音公司和美國宇航局(NASA)最近發現了一種降低航空公司燃油費用的廉價方法,靈感就是來自世界上飛得最遠的飛行家——候鳥。

通過將巡航中的飛機排成加拿大雁喜歡的V字形/人字形,可以為航空公司帶來效率上的提升,而無需在飛機的結構改造與未來技術上投資。這一創意是將目前廣泛應用在機艙中的導航技術與防撞工具完美應用到編隊飛行的結果。

尾流滑翔是鳥類常用的技巧,這要求后面的鳥群從前面的領頭鳥獲取空氣動能。這也可以成為飛機縮減燃油的潛在方式,而燃油也正在成為航司最大或者第二大開銷。NASA研究員指出,這種方式可以減少飛機燃油達10%至15%,這同升級發動機或者安裝翼尖小翼帶來的節油效果相當,但后兩者花費更為昂貴。

這一理念只是波音目前正在研究的創意之一。波音還在研制一款滑翔機模樣的長長的機翼,安置在飛機下方用來節油;同時解決超音速飛行中隆隆的轟鳴聲。這家總部位于芝加哥的飛機制造商,也在研究單機長操控長途飛行的人工智能,從而實現向全自主飛行的跨越。

尾流滑翔也被稱為渦流沖浪,利用的是飛機翼尖后方的空氣錐柱,它們向后盤繞打旋達數英里。通過精準的定位,后面飛機可以從前方的空氣流中獲取額外升力,達到節油的目的,并且不會給乘客帶來顛簸的感覺。

波音從大雁編隊獲得的節油原理波音從大雁編隊獲得的節油原理

調度障礙

雖然這只是個嘗試,但是近年來不僅僅是低油價為航企帶來些許解脫,目前的監管規范同樣規定著飛機間的最小間距。

在我們試著讓飛機在3萬英尺高度滑翔于渦流之上,首先航企們需要知道怎么樣在同一條航路上,精確布局飛機的排位。這為航空業提了一個大大的問號,特別是如今航空業被多種因素所攪局——惡劣天氣、用工時長、維修要求和空管流控等。

“不管怎樣,航空公司基本做不到一直保持飛機的相對位置。”航空顧問羅伯特·曼(Robert Mann)表示,他以前是航空公司的主管兼工程師。“我敢肯定他們做不到。”

保持隊列飛行需要保證較少的調度變量因素,就像有人或者無人軍事飛機一樣。他說,最后就像成群的亞馬遜無人機投遞包裹一樣。

NASA實驗

NASA高級飛控專家科特·漢森(Curt Hanson)說,貨運航空公司也許可以改變飛機的安排和路線,使得多架飛機在同一時間到達同一地點。

NASA今年的一項研究或許可以幫助揭開這樣一個觀點——航空公司需要大力提升客艙硬件,以便實現飛機編隊飛行。他們的試驗探索在灣流公務機上安裝自動相關監視系統ADSB——這種系統每秒發送兩次飛機的位置和速率,擁有比雷達更為精準的數據,將在2020年前覆蓋美國的所有飛機。

漢森說,NASA預測這種方法不僅能夠為飛機節省大量燃油,并且不會讓乘客和機組產生任何不適感。
   “我們可以長時間在在尾流中平穩、安全地飛行。”他說。目前他們還在數據分析階段,幾個月內暫不公布研究結果。

燃油節省

因為研究暫未結束,漢森不會討論具體節油的數量。但是他列舉幾年前波音軍事運輸機C-17的例子,通過尾流滑翔可以節省燃油大約10%;F-18戰斗機編隊飛行可以減少阻力達15%。

“今天我們擁有這些技術。”漢森說。

那么調度的難題呢?

如果航空公司能夠認真對待這項技術,他說“肯定會有人填補這項空白,把技術產品化。”

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