在第一次和第二次世界大戰中,交戰各方空軍均曾使用強大、尖厲、哀凄的噪音,讓飛機作超低空飛行,故意在敵軍頭上疾飛怪叫,使之精神瓦解,斗志消盡。隨著信息技術的飛速發展,噪音已成了飛機的致命問題。因此,各國軍事家正在改造它。現在的軍用飛機設計師除了在改進隱形飛機外,還試圖設計出一種飛行時無聲息的無聲飛機。
目前,常規客機的噪音一般都高達90分貝。長期在機場周圍生活的人,會出現聽力下降、血壓上升的情況,神經系統也會出現不同程度的紊亂。而無聲飛機的噪音,則在30~40分貝,是較為安靜的正常環境。
所謂的無聲飛機并非飛機發動后旁邊的人聽不到任何聲音,而是指飛機起飛時機場以外的地方聽不到飛機發出的轟鳴聲,或者聲音很弱,對附近居民基本上沒有影響。
其實,航空專家們一直致力于減少客機的噪聲,而且取得了重大進展,自1960年以來,飛機引擎發出的噪聲沖擊力已經減少了80%。然而,隨著經濟的發展,各機場的飛行架次都有了顯著增加,使得從機場傳出的噪聲有增無減,這也成為機場進一步發展的一個主要障礙。
降噪關鍵是消除機翼后部的凸起,這個部位正是飛機起降時的主要噪音源。為了在飛機接近地面時降噪,噴氣式發動機會被裝在內部而不是傳統的機翼后,發動機會裝可變式噴口,使飛機在起降時減緩推力。
目前,英國劍橋大學組成的一個40人專家小組正在重新設計發動機和機身,其設計方案已經在英國皇家航空協會“亮相”。預計這種飛機將于2030年投入運行。據介紹,未來飛機在機場內起飛降落時,聲音將只有洗衣機等家用電器使用時發出的聲音一般大小,完全在人的可承受范圍內。此外,這種飛機外部呈流線型,內部空間寬敞,最多可容納215名乘客。除噪音控制外,新型飛機的燃油效率也將比目前的客機提高約25%。
傳統方法設計的飛機在起飛和降落時都發出巨大噪聲,所以劍橋大學的工程技術人員認為,無聲飛機的主要發展就是設計一種新的飛機外形。新飛機獨特的飛行翼設計使得飛機在飛行時不會發出聲音。
劍橋大學工程系還想進一步降低飛機的噪聲,他們的解決方法是把發動機安裝在飛機頂部,這樣所有的噪聲都在飛機上方產生。無聲飛機最重要的改造就在于重新設計的發動機。與現有的飛機相比,它的發動機整整大了一倍,可以保證飛機以更低速度起飛。同時為了讓噪音向上發出,發動機被安裝在飛機的頂部。另外,它的機翼也非常圓滑,能讓飛機輕柔地滑過大氣,這樣就能把噪音降低到最低限度,人們完全可以承受。
總之,無聲飛機之所以能解決噪音這一困擾已久的難題要歸功于其獨一無二的造型和降噪設計特點。這一設計對飛機的一些傳統性結構進行了改進,采用狹長機身設計、把機身和機翼合為一體的設想,將使諸如遠程轟炸機等軍用機長期以來被載荷量所限制的情況得以改觀。無聲飛機機身造型將可以使飛機以更慢的速度起飛和降落,從而達到降噪的目的,而這一設計也使得因噪聲污染而舉步維艱的機場擴建和增加航班的計劃更加可行。
科研人員正在考慮的一種“合成翼”設計方案是,引擎放在機尾上部的一個大艙里,燃料箱和機翼實現一體化設計,乘客區位于前艙。他們希望這種飛機具有與波音747飛機類似的經濟價值,一次能運送乘客350~400名,巡航時速可達580千米。
勞斯萊斯集團表示,該集團研制的特倫特900發動機采用了很多先進技術,科研小組可以以這種發動機為基礎,對相關技術進行更大的改進,從而降低研制成本,提高研制速度。
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