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| 本田推出新型碳纤维环保飞机
1/22/2011 12:38:00 PM |
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日本本田公司离将其研发的第一台喷气式飞机引入市场又近了一步。本田公司研制出来的全新样机，在节能20%的同时，还能提高飞机时速。公司表示，这台节能飞机将于2012年开始出售，设计载客量为5至6人。
据悉，本田公司设计的这款机型将大量采用碳纤维及树脂合成的复合材料，可使飞机重量显著减少，这也是飞机实现燃油消耗降低的主要原因。虽然此类材料在小型家用飞机上应用较为广泛，但在商用飞机上的应用还很少。但随着空客、波音等大型飞机制造商纷纷开始千方百计节省燃油消耗，相信复合材料的用武之地也会越来越大。
复合材料不仅可使飞机成功减轻体重，同时也能为它塑造出独特的外观，以降低空气阻力。飞机设计的另外一个独特之处在于，飞机引擎将被安装在机翼之上，而不是像一般飞机一样，将机翼装在机翼下或机身上。本田飞机公司首席执行官藤野道格表示，这样的独特设计可以使飞机在高速行进时遇到的空气阻力大大减小。
同时，机身和机翼特有的形状实现了空气流动的基本顺畅（这种现象被称为自然层流）。就目前来看，商用飞机中仅有机身的一小块区域存在自然层流现象，而在其他区域，空气会形成湍流，成为制造空气阻力的元凶恶首。本田公司寻求尽量扩大空气自然层流的区域。为做到这一点，他们在机头、机翼等地方设计了微小的凸起，从而在飞机表面制造出一种非常复杂的气压分布。藤野解释，气流经过这些凸起时，先是加速，随后减速，然后再次加速，在飞机表面形成多个以凸起为中心的高低气压区。压力的变化可以引领着层流趋势蔓延至整个机身。
麻省理工学院航空航天学院教授德莱拉也认为，复合材料是实现层流的关键，因为它能使飞机表面更平滑、更均匀，这一点是现在由铝片铆接而制造的飞机表面无法做到的。藤野则指出，之所以说它们重要，是因为利用复合材料可以制造出他们所需要的精确造型，这是设计所必须的。
将引擎安装于机翼之上同样有利于阻力的减少，特别是在飞机高速飞行时。随着飞机速度越来越接近音速，空气在机翼表面某些区域流动的速度会越过音速，造成巨大阻力（被称为“波阻”）。而引擎放在机翼上后，这些区域空气流速会下降，防止波阻产生，从而在提高飞机飞行速度的同时，降低燃油使用量。根据测试，本田飞机飞行时速能达到780公里，比其他大小相同机型快了约每小时80公里。
此外，飞机所使用的引擎是与美国通用电气联手研发，可进一步提高能效。新引擎压缩比相当高，是一般飞机引擎无法相提并论的。压缩比是指引擎前方压缩空气与内部压缩空气的比例。从动力性和经济性方面来说，压缩比应该越大越好。压缩比高，动力性便好、热效率也会相应提高。
据悉，本田飞机大约一半的燃料节省来自于自然层流区域的扩大；剩下的一半中，大部分是由引擎的改进，以及引擎安装位置的改变造成的。本田公司认为，此款机型的设计原理也可以应用于更大的飞机。但机身越大，要想实现自然层流的难度便越大，这也正是为什么现在大型商用飞机整个机身表面，都有空气湍流形成的原因。但本田此次并没有透露未来有设计更大飞机的计划。（复材在线）
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