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未來出行:沒有了機翼的飛機如何展開想象的翅膀?

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最近這段時間,大家茶余飯后的注意力想必都集中在愈演愈烈的貿易戰上;說白了也就是 44 年任正非與 46 年特朗普兩個 70 多歲老頭子的「5G 之談」。

在這個主要戰場之外,大概不少人都還沒意識到此時此刻我們正在經歷一場前所未有之變局:當社交、購物、電腦、手機、網絡和零售都被顛覆之后,下一步自然就是我們的出行方式了。

就像前文《蘋果 5G 三板斧:模塊、系統和折疊》中提到的,人類的創新總是化不可能為可能:我們讓手機折疊、讓電腦展開;而在出行領域我們接下來要做的就是「讓汽車能飛、讓飛機變小」。

汽車的話題暫時壓下,飛機的話題就不得不提波音。

兩次空難、以及空難背后的處理讓人一言難盡;波音禁飛卻給傳統飛機和未來飛機留下了一段彌足珍貴的發展時機。

從 2017 年 C919 試飛到 2019 年中俄聯合遠程寬體客機 CR929 項目收獲 200 架「軟合同」;從 5 月份有關媒體報道的空客入華到 6 月份彭博社爆料的波音超級訂單;很顯然,中國航空市場的制造力和話語權正在齊頭并進。

但這個過程也有些「刺耳」的聲音,比如三亞機場為了阻止乘客「撒幣祈福」樹起了「有損福報」的口號。

為什么硬幣從高鐵上的「寵兒」到了飛機就變成了「作案工具」,硬幣表示它也很無辜。

考慮到「撒幣」問題的本質,硬幣不是檢測不出來,只是乘客拿硬幣做什么這種很難明文規定;因為它更多的是一種道德層面的問題;也因此三亞機場選擇了這種「最沒骨氣」的敬告。

但其實當人的行為無法遏制,最有效的方法不是吃力不討好的規勸,而是從問題的源頭直接改變設計的本身。

傳統飛機真的有必要進行重新設計。

造型

flying-V

改變傳統飛機的外觀,給飛機「美容」,這是基本操作;但徹底顛覆它的造型需要的就不只是魄力了。

這款 Flying-V 飛機最初是由柏林大學學生 @justus benad 在他的論文項目中概念化,作為未來潛在的飛機設計;荷蘭航空公司 KLM 將在代爾夫特理工大學(TU delft)航空航天工程團隊的研究上進一步拓展,以使這種高能效的長途飛機成為現實。 ????

X-48

但其實早在上世紀 20 年代,尼古拉斯·沃耶夫斯基就已經提出過翼身合一(Blended wing body,簡稱 BWB)的概念;但由于多次測試失敗,直到 90 年代才由美國航天局在 BWB-17 上取得較好的效果,而這之后美國航天局還參與了了波音 BWB 無人駕駛客機 X-48 的研發。

動力

Magma

這架來自英國國防巨頭 BAE 系統公司的無人駕駛飛行器 Magma 5 月2 日在威爾士西北部進行了首次飛行。

無需依賴于傳統的襟翼、副翼、升降舵、方向舵,無需復雜的飛行控制面,只使用內部超音速「噴出」的氣體,這臺飛機就能控制機翼上的空氣流動,在空中騰飛、轉向、翱翔;也因此它被稱之為世界上第一架被「噴」上天的無襟翼飛機。

馬薩諸塞理工大學的工程師建造的一款無飛輪或渦輪、也不需要化石燃料就能飛行的離子動力飛機:當電流在厚電極和薄電極之間通過時產生電氣動力學推力,在它們之間的空氣中產生風。

雖然測試中的離子動力飛機翼展只有 5 米,但它卻為未來飛機帶來了新的驅動方式。

VTOL

Volante Vision

阿斯頓馬丁在 2018 年法恩伯勒國際航空展展出 Volante Vision 飛行器。

VTOL(垂直起飛和降落)的 Volante Vision 概念占據了四輛車的空間,配備了三個螺旋槳;采用混合動力電動動力系統和自動駕駛功能。

EVTOL

與阿斯頓馬丁的 VTOL 不同,勞斯萊斯在法恩伯勒國際航空展上展出了其首款 EVTOL(電動垂直起降)飛行器,EVTOL 目前使用的是 M250 內燃機,正在尋求將其變成混合動力系統。

能源

HSP Magnavem

來自 OscarVi?als 的最新飛行概念,HSP Magnavem 本質上是一個三角形的大翼,脫胎于洛克希德馬丁公司的概念。

它配備了緊湊型聚變反應堆(CFR-Portable),可通過 CO2 清潔系統為混合動力發動機和電動飛機系統提供動力;由于其技術和空氣動力學,它可以起飛和著陸只有八百米。

SolarStratos

這架于 25000 米高空飛行的太陽能飛機由 Rapha?l Domjan 設計,擁有非常大的翼展;它不僅能使飛機在推進力有限的條件下飛行,還有太陽能板進行發電。

異形

Hexa

當無人機強大到足以舉起人類的時候,它或許也會遭遇「我是誰」的哲學難題。

由 Maform Design 設計的 Hexa 乘客無人機不再是運輸設備,而是體驗設備;旨在用戶提供駕駛垂直起飛和降落的體驗。

Lilium

最后還有一類:飛行出租,從某種程度上來說,他們也是未來飛機的一種打開方式;請容我們以后再談。

 

但不管未來飛機以何種形式發展,它幾乎都會走向兩個極端:

一個繼續維系大體量,有可能會在造型和能源上革新,但基本不會偏離傳統飛機的模式;

另一個變得越來越小,在造型、動力、VTOL、能源和異形當面都有可能獲得長足的發展,在更小的體量上激發出更多的潛能。

這其實不難理解,傳統飛機本身就是一個大生態,當下的組織架構是經過驗證收益可觀的商業模式;而且由于安全性和油耗功率等問題,大的改動基本不會有,除非有新生的航空公司打破巨頭壟斷。

至于小飛機、私人飛機它的核心要求并不高,也不存在絕對的技術壁壘,一些小的創業公司甚至個人都能夠入場。

由于它對升力的要求比較低限制也不大,就能通過多種方式和途徑實現;但在這里由于資金和場地的限制,VTOL 飛機更有可能成為主流。

PS:

圖片素材來自于@[email protected][email protected]

文章首發于公眾號:玩意東西工業設計(wanyidongxi)

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