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2022-02-20 12:23

有一天,这种外形怪异的飞机可能会成为快速、干净的空中旅行选择

Celera 500L

赛莱拉500L是一架外形奇特的飞机,它的创造者希望它能改变我们一些人的飞行方式。它的机身就像一艘光滑的飞艇,或者像以前《周六夜现场》(Saturday Night Live)里的圆锥头(Coneheads)。虽然看起来很奇怪,但这架实验飞机目前已经完成了31次飞行,都是在加州以外的地方。

总有一天,生产出来的版本有望能容纳6名乘客,并包括窗户,这是原型机所没有的。但其背后的想法是引人注目的:这架飞机将非常省油,操作起来也相对便宜。它还将拥有长距离和快速的巡航速度——超过460英里每小时。理想情况下,乘客可以用它飞到某个地方,而不用费力地去大型机场,在那里,长长的队伍导致波音和空客内部拥挤不堪。

“塞莱拉”是“一个非常高效的空气动力学机身和非常高效的推进系统的结合,”这架飞机背后的奥托航空公司(Otto Aviation)的首席财务官小比尔·奥托(Bill Otto, Jr.)说。他说,目标是能够“在美国任何城市之间飞行”,同时保持“与商业航空公司成本和时间相当”。该公司的首席科学家和创始人比尔·奥托(Bill Otto, Sr.)是一位物理学家,曾在北美航空公司(North American Aviation)担任民兵(Minuteman)导弹制导系统工程师;他还研究过鱼雷和轰炸机航空电子设备。

飞机提高效率的主要方法之一是尽可能长时间地保持空气在机身上方的平稳流动。更具体地说,他们的目标是实现所谓的层流。奥托航空公司的首席技术官大卫·博格说:“一般来说,当空气沿着非常光滑的层流动时,就会发生层流,而且不倾向于在层间混合。”他将这种现象与你可能在河里看到的水打在桩子上的现象进行了比较,桩子是支撑桥梁的柱子。“层流是指水平稳地流过桩体,”他说。

然后想象一条湍急的河流,水拍打着木桩,变得汹涌起来。那湍急的水——或者说是在飞行中湍急的空气——正是赛莱拉的制造者想要避免的。(为了帮助记住这个术语,考虑一下“laminar”和“lamina”很相似,后者与层有关;单词“laminate”也没什么不同。)

目前的赛莱拉长约37英尺,翼展达52英尺,比Cessna 172飞机长约16英尺。其独特的设计是帮助它保持层流尽可能多的飞机。这就是为什么飞机的机身有飞艇的形状,以及为什么机翼位于后部。机翼可以产生升力,但也会破坏机身上方的平滑空气。博格说:“这就像一把大锤。”出于同样的原因,螺旋桨位于后面——前面的支柱将不利于流畅的流动。

Celera 500L

然而,这并不全是关于层流。这架飞机的机翼又长又窄,有助于减少所谓的诱导阻力现象。美国国家航空航天局(NASA)也在研究类似的东西,用桁架支撑长翅膀,防止它们拍打。新的波音777x拥有足够长的机翼,如果它们不在顶端折叠,它们将无法进入标准的机场大门。

加长机翼以提高效率并不是一个激进的新想法。密歇根大学航空航天工程教授艾拉·阿特金斯指出:“滑翔机界多年来一直都知道长而细的机翼比短而粗的机翼更有效,这可能要追溯到20世纪30年代。”

赛莱拉目前不是线控飞行,这意味着它依赖于一种老式的设置,在这种设置中,控制装置与飞机的移动表面机械相连。这让阿特金斯想知道:“它们(飞机)将拥有什么样的自动化?”

尽管如此,阿特金斯说她还是支持他们。她说:“毫无疑问,如果我们想成为好公民,随着时间的推移,航空需要变得更加环保。”

奥托航空公司的目标是每加仑18到22英里的燃油经济性,而其他飞机的竞争对手大约是每加仑3到4.5英里,博格说。(当然,在谈论航空公司的燃油效率时,考虑飞机上有多少人是有意义的。)

Celera 500L

小比尔•奥托(Bill Otto Jr .)总结道:“我们希望提供一种飞机,让人们能够享受私人航空的好处,”但价格与商业机票相同。“这正是我们的使命所在。”

普渡大学航空航天学院院长威廉·克罗斯利(William Crossley)说,塞莱拉肯定不是第一架以便宜到可以经常使用为目标的小型飞机。他表示:“长期以来,通用航空公司一直在尝试这样做——试图让飞机的价格点能够成为日常交通工具。”

但他指出,在规模上,制造层流良好的飞机可能是棘手的。克罗斯利说:“有时候,它更难制造。”“你需要保持飞机的表面相当干净——你需要小心,不要弄凹了皮肤。”

假设,即使是一堆虫子挤在飞机上也会把事情搞砸。“如果你为层流设计飞机,它会更加敏感,”他反思道。

目前的原型只是一个原型。它还不是一架量产飞机。克罗斯利总结道:“作为一名飞机设计师,看到新的、不同的设计,然后真正看到它们发挥作用,这真的很令人兴奋。”“所以如果他们能在量产车辆上实现这一目标,那就太棒了。”

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