在第一次和第二次世界大戰(zhàn)中,交戰(zhàn)各方空軍均曾使用強(qiáng)大、尖厲、哀凄的噪音,讓飛機(jī)作超低空飛行,故意在敵軍頭上疾飛怪叫,使之精神瓦解,斗志消盡。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,噪音已成了飛機(jī)的致命問題。因此,各國軍事家正在改造它?,F(xiàn)在的軍用飛機(jī)設(shè)計(jì)師除了在改進(jìn)隱形飛機(jī)外,還試圖設(shè)計(jì)出一種飛行時(shí)無聲息的無聲飛機(jī)。
目前,常規(guī)客機(jī)的噪音一般都高達(dá)90分貝。長期在機(jī)場周圍生活的人,會出現(xiàn)聽力下降、血壓上升的情況,神經(jīng)系統(tǒng)也會出現(xiàn)不同程度的紊亂。而無聲飛機(jī)的噪音,則在30~40分貝,是較為安靜的正常環(huán)境。
所謂的無聲飛機(jī)并非飛機(jī)發(fā)動后旁邊的人聽不到任何聲音,而是指飛機(jī)起飛時(shí)機(jī)場以外的地方聽不到飛機(jī)發(fā)出的轟鳴聲,或者聲音很弱,對附近居民基本上沒有影響。
其實(shí),航空專家們一直致力于減少客機(jī)的噪聲,而且取得了重大進(jìn)展,自1960年以來,飛機(jī)引擎發(fā)出的噪聲沖擊力已經(jīng)減少了80%。然而,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各機(jī)場的飛行架次都有了顯著增加,使得從機(jī)場傳出的噪聲有增無減,這也成為機(jī)場進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)主要障礙。
降噪關(guān)鍵是消除機(jī)翼后部的凸起,這個(gè)部位正是飛機(jī)起降時(shí)的主要噪音源。為了在飛機(jī)接近地面時(shí)降噪,噴氣式發(fā)動機(jī)會被裝在內(nèi)部而不是傳統(tǒng)的機(jī)翼后,發(fā)動機(jī)會裝可變式噴口,使飛機(jī)在起降時(shí)減緩?fù)屏Α?/p>
目前,英國劍橋大學(xué)組成的一個(gè)40人專家小組正在重新設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)和機(jī)身,其設(shè)計(jì)方案已經(jīng)在英國皇家航空協(xié)會“亮相”。預(yù)計(jì)這種飛機(jī)將于2030年投入運(yùn)行。據(jù)介紹,未來飛機(jī)在機(jī)場內(nèi)起飛降落時(shí),聲音將只有洗衣機(jī)等家用電器使用時(shí)發(fā)出的聲音一般大小,完全在人的可承受范圍內(nèi)。此外,這種飛機(jī)外部呈流線型,內(nèi)部空間寬敞,最多可容納215名乘客。除噪音控制外,新型飛機(jī)的燃油效率也將比目前的客機(jī)提高約25%。
傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的飛機(jī)在起飛和降落時(shí)都發(fā)出巨大噪聲,所以劍橋大學(xué)的工程技術(shù)人員認(rèn)為,無聲飛機(jī)的主要發(fā)展就是設(shè)計(jì)一種新的飛機(jī)外形。新飛機(jī)獨(dú)特的飛行翼設(shè)計(jì)使得飛機(jī)在飛行時(shí)不會發(fā)出聲音。
劍橋大學(xué)工程系還想進(jìn)一步降低飛機(jī)的噪聲,他們的解決方法是把發(fā)動機(jī)安裝在飛機(jī)頂部,這樣所有的噪聲都在飛機(jī)上方產(chǎn)生。無聲飛機(jī)最重要的改造就在于重新設(shè)計(jì)的發(fā)動機(jī)。與現(xiàn)有的飛機(jī)相比,它的發(fā)動機(jī)整整大了一倍,可以保證飛機(jī)以更低速度起飛。同時(shí)為了讓噪音向上發(fā)出,發(fā)動機(jī)被安裝在飛機(jī)的頂部。另外,它的機(jī)翼也非常圓滑,能讓飛機(jī)輕柔地滑過大氣,這樣就能把噪音降低到最低限度,人們完全可以承受。
總之,無聲飛機(jī)之所以能解決噪音這一困擾已久的難題要?dú)w功于其獨(dú)一無二的造型和降噪設(shè)計(jì)特點(diǎn)。這一設(shè)計(jì)對飛機(jī)的一些傳統(tǒng)性結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),采用狹長機(jī)身設(shè)計(jì)、把機(jī)身和機(jī)翼合為一體的設(shè)想,將使諸如遠(yuǎn)程轟炸機(jī)等軍用機(jī)長期以來被載荷量所限制的情況得以改觀。無聲飛機(jī)機(jī)身造型將可以使飛機(jī)以更慢的速度起飛和降落,從而達(dá)到降噪的目的,而這一設(shè)計(jì)也使得因噪聲污染而舉步維艱的機(jī)場擴(kuò)建和增加航班的計(jì)劃更加可行。
科研人員正在考慮的一種“合成翼”設(shè)計(jì)方案是,引擎放在機(jī)尾上部的一個(gè)大艙里,燃料箱和機(jī)翼實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì),乘客區(qū)位于前艙。他們希望這種飛機(jī)具有與波音747飛機(jī)類似的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,一次能運(yùn)送乘客350~400名,巡航時(shí)速可達(dá)580千米。
勞斯萊斯集團(tuán)表示,該集團(tuán)研制的特倫特900發(fā)動機(jī)采用了很多先進(jìn)技術(shù),科研小組可以以這種發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ),對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行更大的改進(jìn),從而降低研制成本,提高研制速度。
[責(zé)任編輯]唐宇