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波音和美国航空航天局研究候鸟迁徙队形 希望飞机能模仿从而省油

2017-08-09 19:59:26

据界面新闻8月9日报道,一百多年前,人类通过模仿鸟类发明出了飞机,一百多年后的今天,尽管飞机的性能已经取得巨大的进步,可是人类依然还在向它们学习,不过这一次是候鸟。

众所周知,候鸟在长途迁徙的时候会在空中排出特殊的队形,有时候是一字形,有时候是人字形,编队中的候鸟会轮流充当领头。

空气动力学家对此提出的解释是:当鸟类扑动翅膀时,会使得翅膀下方的气流速度减小,压力上升,翅膀上方的相反,两者之间产生的压力差使得鸟类得以在空中飞翔,与此同时,压力差会在翅翼处汇合,形成一个气旋,两侧的小鸟能够利用这种上升气流,从而降低体力消耗。

飞机虽然没有一双可以扇动的翅膀,但是工作原理是和鸟类一样的,通过机翼上下产生的压力差将其托起,过去的一百多年,工程师们都在绞尽脑汁提升飞机自身的技术性能,现在他们也是时候重新考虑一下飞机的队列了。

图片来源界面新闻

“如果你能够飞在正确的位置,这种方式真的会降低你的油耗。”波音负责产品研发的副总裁Mike Sinnett在接受彭博社的采访时表示。

一般来说,燃油是航空公司最大的成本支出,通常占到营业成本的三成左右。美国航空航天局(NASA)的一位研究员指出,有的研究结果表明利用飞机气流可以节省燃油成本10%-15%,和通过升级发动机或者是在翼尖安装一个小翼的效果差不多,而后者要更加昂贵。

以拥有全亚洲最大机队(超过700架)的南方航空为例,2016年,南航的营业成本为963亿元,其中燃油成本为238亿元,占比为24.7%,如果能节省10%,那么将至少为航空公司省下23亿元,相当于可以购买4架空客A320。

但是问题也随之而来,如何严格控制飞机之间的距离避免发生碰撞,并且保证多架飞机都一定沿着既定的航路一直飞向目的地呢?

尽管现在的飞机里已经安装有导航和避免碰撞的工具,但是想要充分利用气流对于民航业来说无疑还是一项巨大的挑战,因为航空公司总是会受到天气、飞机维修、航路堵塞等各种因素的影响,无论是起飞时间还是航路都有可能会临时改变。

“航空公司很少能够按照计划行事。我认为他们做不到。”航空咨询师Robert Mann表示。

NASA的一名研究员Curt Hanson驳斥了一种观点,他认为航空公司不需要对驾驶舱做大量的升级就可以保证飞机始终处在一个编队内。

对于波音来说,这只是他们众多研究中的一个。他们还在重新研究超音速飞机的可能性。另外,他们也在研究人工智能在驾驶舱的应用,尽管现在飞机在高空中已经不怎么依赖飞行员了,但是他们也还在研究全自动驾驶的可能性。

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来源:界面新闻 | 责任编辑:唐艳飞
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