美國宇航局設計出單人電動隱形飛機

 

美國宇航局設計出單人電動隱形飛機

    據國外媒體報道日前，美國宇航局設計出一種僅供一個人飛行的電動隱形飛機，它具有超靜音和懸停能力，使用碳纖維複合材料，這種電動飛機將改變我們對傳統飛機的觀念。

    據報道，這種電動隱形飛機取名為海雀(Puffin)，在地面上時，它尾部的四條腿分開作為支架，確保它在地面上時能夠以尾部站立。當飛行員準備起飛時，機翼上的襟翼會傾斜，以便使來自2.3寬的螺旋槳產生的空氣發生偏離，這樣可以確保飛機在起飛前不會發生偏移，也可以防止陣風將其吹倒。之後海雀會垂直上升，懸停，俯身後再進行水平飛行，飛行員府臥的姿勢跟滑翔機一樣。當著陸時，它的四條彈簧腿將會擴展開來，以支撐這架機身長達3.7米，翼幅是4.1米的飛機。它以碳纖維複合材料製造，機身重量為135公斤，不包括45公斤重的可充電鋰電池。

    設計理論上海鸚巡航時速為240公里，衝擊速度則超過480公里/時。它不像氣體發動機那樣需要噴氣，因此沒有飛行上限，在空氣稀薄的地方它的飛行不會受到限制，所以它的飛行高度約為9150米，直到它的能量降低才會迫使其下降。使用現今最先進的鋰電池，它的航程速度只有80公里/時，但美國宇航局研究員馬克·摩爾表示：「許多研究人員正計畫在未來5至7年內將現有電池能量密度增加三倍，因此在2017年前可以預見它的巡航時速為240公里到320公里範圍。」

    摩爾的同事除來自美國宇航局外，還包括美國麻省理工學院、喬治亞技術研究所和美國航空航天研究所的研究人員，他們一起將該隱形飛機取名為海雀。摩爾解釋說：「如果你看到地面上的海雀，就會發現它看來相當笨拙，翅膀太小似乎不能飛行，我們的飛機看起來跟海雀一樣。但是海雀顯然是自然界中最環保的鳥了，因為它會把自己的糞便隱藏起來，我們設計的飛機也很環保，因為我它基本上沒有排放出什麼尾氣。此外，海雀大多生活孤獨，只有在陸地上進行交配時才會聚集在一起，而我們的飛機是單人隱形飛機。」

 

美國宇航局設計出單人電動隱形飛機

    海雀的設計使用電動機。因為電動機不論其大小，總能保證高效率，不像內燃機，體積越小，效率就會變得越低。因此，像海雀這種電動飛機即便使用小型馬達，也能產生令人印象深刻的推動力。實際上，海雀只需60匹馬力就可以將一個人提升起來。電動機的效率高達95%，內燃機的效率僅為18%到23%，因此電動機的效率遠高於內燃機。這意味著電動飛機比普通飛機具有更優的靜音效果，它在飛行150米高空時聲音響度為50分貝，這跟一般人談話的聲音一樣。它比目前的低噪聲直升機還安靜，靜音效果是它們的10倍。

    這種超靜音的性能使得海雀具有潛在的特殊軍事功能，它可以為特種部隊和其他部隊進行秘密軍事界入提供方便。事實上，設計者的最初目的就是讓它能夠在潛艦上起飛的，海雀的無人駕駛的版本還可以進行物資的運輸。超靜音能力也意味著它可以應用在民用機場上，進行個人旅行和快速專遞服務。這些民用機場可以位於人口中心附近，甚至建在住宅區裡面，而不用擔心會造成噪音污染，這樣可以極大削減成本和時間。除了海海雀隱形飛機之外，世界各地的發明家們一直都在努力研製個人空中交通工具，他們甚至設想把這些空中交通工具放到自己的車庫裡面，比如像美國加州的公司Samson Motorworks公司就一直在苦心研究一種陸空兩用的摩托車。

    此外，由於電動機效率是如此之高，它們產生的熱量也會更少，這意味著它們的熱信號非常低，在軍事上可以達到很高的隱形效果。它們也不像內燃發動機那樣需要空氣來進行冷卻，從而減少了空氣阻力帶來的減速影響。由於電動機運動部件少，因此它們的可靠性是活塞發動機的10倍，甚至是20倍以上。此外，海鸚的設計中擁有兩個電動機，一旦任何其中一個電動機的零件失零，另一個還能給螺旋槳提供足夠的動力。由於起落架支持負荷式衝擊，海鸚必要時還能進行強迫的緊急著陸。

    位於加州的「飛機飛行效率比較(CAFE)基金會」會長布賴恩·西利表示：「海雀的設計令人興奮，它的身上集合了許多當前先進的技術。」他的基金會每年都會舉辦一次電動飛機討論會。他說：「在我看來，海雀要想大量投入市場還需要設計一個傳統的座位，一些杯座以及一個短的滑行跑道，但是重要的是它已經開放了人們的想像力。」

    在3月份前，研究人員計畫完成一架大小為海雀三分之一的樣機測試，測試它的懸停能力，之後的三個月，他們將研究它如此從巡航到盤旋的飛行轉換。他們還對未來一代的海雀進行了規劃，計畫給海雀裝上多個螺旋槳，避免某些螺旋槳被炮火襲擊時，其餘倖存下來的還可以發揮作用，摩爾表示，這些都是未來設計時應該考慮的部分。