最近,在古城西安举办了一场听起来特别高大上的会议,叫做“中国航空推进技术论坛”。
可能咱们普通人一听这名字,觉得离自己挺遥远的,不就是一群专家学者开会嘛。
但实际上,这次会议聊的内容,跟我们每个人未来的出行方式都息
相关。
简单来说,他们讨论的核心,就是飞机的“心脏”——航空发动机,要怎么更新换代,才能让我们以后坐飞机更快、更省钱、更舒服,甚至还能像打车一样方便地在城市里飞来飞去。
咱们先从一个大家比较熟悉的话题说起,就是我们平时坐的飞机。
不知道您有没有坐过那种带螺旋桨的支线飞机,主要飞一些省内或者邻近省份的短途航线。
很多人对它的印象可能还停留在速度不快、噪音有点大的阶段。
在这次论坛上,来自中航西飞民用飞机公司的专家崔岩就明确指出了,咱们国家不能满足于现状,必须向前看,要研发出全新的第四代涡桨支线飞机。
这个新飞机可不是简单地修修改改,而是一次彻头彻尾的升级换代。
那么,这个未来的新飞机到底有多厉害呢?
专家给出了几个硬指标,听着就让人兴奋。
首先是速度,未来的涡桨飞机巡航速度要超过每小时700公里,飞行高度要超过8000米。
这是什么概念?
现在很多喷气式客机的速度也就八九百公里,这意味着以后我们坐螺旋桨飞机,也能享受到接近喷气式飞机的速度,大大缩短旅途时间。
更关键的是经济性,新飞机的目标是油耗降低30%,飞机自身重量减轻20%。
油耗降了,航空公司的成本就低了,咱们老百姓的机票价格自然也就有下降的空间了。
重量轻了,意味着能飞得更远或者载更多的人和货。
要实现这么厉害的目标,当然得靠一堆“黑科技”来支撑。
比如,飞机机身会大量使用一种叫做“复合材料”的东西,它比钢铁铝合金轻得多,但强度却更高,这就像给飞机换上了一身轻便又结实的“碳纤维盔甲”。
动力系统也不再是单纯烧油了,会引入“混合电推进”技术,就像我们现在马路上跑的混合动力汽车一样,起步和低速时用电,安静又环保,高速巡航时再用传统发动机,保证动力和续航。
甚至,专家们还在考虑使用氢能源这种终极清洁能源。
除了动力,乘坐体验也会有翻天覆地的变化,比如通过“主动降噪”技术,让机舱里变得像图书馆一样安静;还有“智能舷窗”,窗户本身就是一块显示屏,可以显示航班信息、地面风景介绍等等,科幻感十足。
专家还给出了一个明确的时间表,计划在2025年就确定好技术方案,到2045年前后,让咱们中国人自己研制的这种新一代涡桨飞机飞上蓝天,服务大众。
这不仅仅是一个设想,而是一个正在稳步推进的国家计划。
有了先进飞机的设计图纸,接下来最难的一步,就是怎么把它造出来,尤其是那颗最复杂、最精密的“心脏”——航空发动机。
来自中国航发动力股份有限公司的刘明星工程师,就分享了他们在制造过程中如何攻克一个世界性难题,那就是“机匣变形控制”。
“机匣”这个词听着专业,其实可以理解为发动机的金属外壳和骨架,它把成千上万个零件紧紧地包裹在里面,承受着内部的高温高压和巨大的旋转力量。
刘工说,制造这个东西最怕的就是变形,哪怕只有一根头发丝那么细微的变形,都可能导致发动机性能急剧下降,甚至引发严重的安全事故。
这就好比一个精密的瑞士手表,如果表壳稍微有点不圆,里面的齿轮就可能卡住不走了。
为了让这个金属“骨架”在加工过程中不变形,工程师们想出了各种各样的办法,可以说是“斗智斗勇”。
比如,在加工之前,他们会用特殊的仪器给金属材料做“体检”,测量出它内部看不见的“应力”,然后通过热处理等方式,像做按摩一样把这些“应力”消除掉。
在机床上加工的时候,夹具怎么夹也是一门大学问,既要夹得稳,又不能用力过猛把它夹变形。
最绝的一招叫“预变形补偿”,工程师们会通过电脑精确计算出零件在加工后可能会朝哪个方向变形多少,然后在加工的时候,故意往相反的方向多加工一点点,等加工完成,零件内部的应力一释放,它自己“弹”回来,正好不多不少,变成了最完美的形状。
这种对精度的极致追求,正是我们国家高端制造业实力的体现。
未来,他们还要把3D打印技术和传统的切削技术结合起来,让发动机的制造变得更加智能和高效。
除了我们传统意义上的大飞机,这次论坛还把目光投向了一个全新的领域——低空经济。
来自重庆宗申航空发动机公司的黄友总工程师,就专门讲了未来“空中出租车”的动力问题。
大家可以想象一下,未来我们从城市的东边到西边,不用再担心堵车了,直接在手机上叫一辆“飞行汽车”,从楼顶的停机坪起飞,十几分钟就能到达目的地。
这种被称为eVTOL的电动垂直起降飞行器,正是现在全球科技公司和资本追逐的热点。
黄总指出,这种“空中出租车”要想真正普及,动力系统是关键中的关键。
目前主要有三条路可以走:纯电动的、混合动力的,还有用传统航空发动机的。
纯电动的优点是环保、安静,非常适合在城市里飞,但缺点也很明显,就是现在的电池技术还不够给力,电池的能量密度有限。
说白了,就是电池又重飞得又不久,要么为了飞得远就只能少载几个人,要么想多拉点人和货就飞不远,这在商业运营上是很矛盾的。
因此,黄总认为,在电池技术有重大突破之前,混合动力是目前最靠谱、最现实的方案。
它就像油电混合的汽车,用一个小的燃油涡轮发动机来发电,再用电来驱动旋翼。
这样一来,既能保证足够的航程和载重量,又能实现垂直起降时的低噪音和零排放,完美地平衡了各种需求。
这为我们国家发展低空经济,抢占新赛道,指明了一个非常清晰的方向。
可以说,这场在西安举行的论坛,就像一扇窗户,让我们看到了中国航空工业澎湃的创新活力。
从追赶世界先进水平的新一代支线客机,到精益求精、挑战制造极限的工匠精神,再到布局未来、引领新潮流的低空飞行器,我们能深切地感受到,中国航空那颗追逐梦想的“心”,正在以前所未有的强劲节奏,有力地跳动着。
这些今天在会场里讨论的技术,很可能在不远的将来,就会变成我们生活中习以为常的一部分,彻底改变我们的出行方式。
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