JetZero目标在2030年前将超高效的混合机翼飞机投入使用 2023-05-09 

  

逸文
  加州初创公司JetZero表示,它正在与美国空军、美国国家航空航天局(NASA)和美国联邦航空局合作,在2030年之前让混合翼机身喷气式客机投入使用,承诺削减50%的燃料消耗,并为未来采用清洁氢气客机提供一个完美平台。
  NASA、空客和波音等公司已经建造和飞行了类似的验证机,但没有一家航空公司承诺将其投入使用。在全飞翼设计和传统客机形状之间,混合翼机身使用宽大、扁平的机身,向外平滑地融合到一对宽大的机翼中,没有明确的分界线将机翼和机身分开。
  这有几个好处:机身本身可以比典型的管状形状提供更多的升力,所以不需要那么多的机翼表面。它在空气动力学上是稳定的,所以不需要尾翼,而这些因素加在一起,大大减少了阻力和重量,导致更小的发动机和进一步的减重。飞机内部有更多的空间供货物和乘客使用,其座位布局开始看起来更像一个剧院,而不是一个普通的客舱。发动机可以安装在顶部,从而使机舱内和地面上的噪声大大降低。
  当涉及清洁的氢动力飞机时,机翼外的额外存储空间非常适合携带氢气罐,氢气罐虽然重量不大,但占用了大量的空间。事实上,混合机翼的概念是空客公司早在2020年提出的三种氢燃料未来客机之一。
  就这种机身的缺点而言,翼展比一般的客机要宽,如果不采用折叠式机翼,这可能会限制它们适合的机场停机位数量。它们在紧急情况下更难疏散旅客,而且当飞机倾斜时,两侧的乘客会经历相当大的不适感,因为他们离机身中心轴线更远。如果想改变尺寸,它们也需要比传统的翼-管形状的机身考虑更多设计上的问题。
  虽然NASA和空客公司都报告说他们的原型机的燃料消耗减少了20%,但JetZero公司认为他们依然还有很大的节省空间。
  “混合型机翼的效率提高了50%。是的,我就是这么说的,50%。”JetZero创始人马克·佩奇说,“与传统构型飞机相比,坦率地说,即使使用相同的发动机,它也只消耗一半的燃料,产生一半的二氧化碳。燃料是航空公司损益表上最大的项目。JetZero混合型机翼可以将这一项目减少一半。这不仅仅是一个竞争优势。在未来,这将是一种生存法则。”
  佩奇和他的一些JetZero同事在20世纪90年代参与了一个混合机翼验证机项目,这是NASA、麦道公司和斯坦福大学的合作项目。事实上,佩奇与Bob Liebeck和Blaine Rawdon(JetZero的两个技术团队成员)分享了发明混合机翼概念的荣誉。根据《航空周刊》的采访,该公司现在准备走出“隐身模式”,并试图在2030年之前建造、测试、认证并投入使用一架飞机,由NASA支持的1/8比例的演示机准备在今年晚些时候飞行。
  第一架JetZero飞机,将被命名为Z-5。它被设计用来取代波音767,目标是至少携带250名乘客,并提供超过5000海里(9260千米)的航程。767的翼展约为170英尺(52米),而Z-5将有近200英尺(61米)宽。不过,它仍然可以在任何可以运行空客A330的机场工作,且将使用现成的发动机,不需要特别的大型部件加入。
  虽然听上去很美,但JetZero公司在早期风险投资中仅融得455万美元的资金。相比之下,空客公司每年有近600亿美元的收入,拥有很多制造飞机所需的经验和材料,并且有超过12.6万名员工,如果它觉得值得的话,可以为这样的想法投钱。那么,JetZero希望如何克服这种单一的竞争?
  JetZero公司已将Z-5提交给美国空军的空中加油开发项目,该项目可能会对开发资金做出相当大的帮助。据《空天部队》杂志报道,JetZero公司已经申请了一项价值2.45亿美元的空军混合机翼示范项目,该项目将在2030年之前让一架全尺寸的Z-5示范机升空,以期有可能取代767衍生的KC-46加油机,成为美国空军下一代空中加油系统(NGAS)的一部分。中标方案将在今年夏天选定。
  显然,这家公司的雄心壮志的每一步都代表着巨大的挑战,从筹款,到设计,测试,认证和制造。仅仅是从头开始建立一个新的客机公司的想法,围绕着行业内大公司所熟知的技术,但似乎已经被一次又一次地尝试和搁置,让人摸不着头脑——更不用说在2030年之前及时把东西投入商业服务。这似乎是一种疯狂的幻想。