復合材料將用于美國飛機的設計

10年年底，美國航天局提出了一種環保型的“未來飛機”概念，其標準是：飛行速度必須達到音速的85%，續航能力超過1.1萬公里，有效載荷在22.6噸到45.4噸之間，既可載人又可載貨。“更快速、更大型、更安靜、更高效、更干凈”是“未來飛機”的追求目標，“綠色環保”是突出特色。

　　為了實現“未來飛機”的構想，美國航天局分別與洛克希德·馬丁、諾思羅普·格魯曼和波音公司等三大飛機制造巨頭簽訂了為期一年的研發合同。在這一年中，3家公司將對各自方案展開論證和完善，美國航天局最終會選定一家進行合作，以期在2025年讓“綠色飛機”在藍天翱翔。

　　近日，美國航天局通過其官方網站公布了3家公司對“未來飛機”的初步設計方案。從這些方案來看，這些“未來飛機”風格迥異，各有千秋。

　　其中一種設計，融合了舉升體和全翼機兩種機身設計之長。舉升體的機身可以自己產生升力，全翼機機身的主要部分隱藏在機翼里，并且沒有尾翼，二者合而為一后的機身好像被壓扁了。為了減少地面上聽到的噪音，引擎放在了飛機尾部的上端，并計劃采用渦輪扇葉發動機。這種飛機的一大優勢在于擁有寬敞的空間，但缺點是沒有窗口，乘客無法享受鳥瞰山川大地的樂趣。

　　另一種設計，采用兩架飛機連在一起的“1+1”外形，看起來像連體嬰兒。由于引擎被包在了雙身機的里面，有效控制了噪音。此種飛機的空間更大，甚至可以一半載客，一半運貨。 123456

　　第三種設計，除機翼之外，其他方面很像一架波音787飛機，其特色在于采用倒“V”字形引擎，可大大降低物體速度達到音速時聲波相互干擾而產生的音爆。

　　其實早在美國航天局提出“未來飛機”概念之前，面對國際社會綠色環保節能減排方面越來越強烈的呼聲，許多飛機制造商已瞄上了更輕便、更環保的機型，并嘗試通過新材料來落實新理念。有的飛機制造商拋棄了傳統的鋁制部件，改為采用塑料復合基材，使飛機重量大為減輕。波音787飛機的機身和機翼使用復合材料后，只消耗相當于現有同等規模飛機20％的燃料。空客A350飛機僅使用了52％的復合材料，便達到了波音787飛機的燃油效率。除了使機身變得輕巧外，復合材料耐腐蝕性強等優點，在很大程度上降低了飛機的維護費用。此外，復合材料可以制造更大、更完整的部件，使生產工序大為簡化。