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未来出行:没有了机翼的飞机如何展开想象的翅膀?

最近这段时间,大家茶余饭后的注意力想必都集中在愈演愈烈的贸易战上;说白了也就是 44 年任正非与 46 年特朗普两个 70 多岁老头子的「5G 之谈」。

在这个主要战场之外,大概不少人都还没意识到此时此刻我们正在经历一场前所未有之变局:当社交、购物、电脑、手机、网络和零售都被颠覆之后,下一步自然就是我们的出行方式了。

就像前文《苹果 5G 三板斧:模块、系统和折叠》中提到的,人类的创新总是化不可能为可能:我们让手机折叠、让电脑展开;而在出行领域我们接下来要做的就是「让汽车能飞、让飞机变小」。

汽车的话题暂时压下,飞机的话题就不得不提波音。

两次空难、以及空难背后的处理让人一言难尽;波音禁飞却给传统飞机和未来飞机留下了一段弥足珍贵的发展时机。

从 2017 年 C919 试飞到 2019 年中俄联合远程宽体客机 CR929 项目收获 200 架「软合同」;从 5 月份有关媒体报道的空客入华到 6 月份彭博社爆料的波音超级订单;很显然,中国航空市场的制造力和话语权正在齐头并进。

但这个过程也有些「刺耳」的声音,比如三亚机场为了阻止乘客「撒币祈福」树起了「有损福报」的口号。

为什么硬币从高铁上的「宠儿」到了飞机就变成了「作案工具」,硬币表示它也很无辜。

考虑到「撒币」问题的本质,硬币不是检测不出来,只是乘客拿硬币做什么这种很难明文规定;因为它更多的是一种道德层面的问题;也因此三亚机场选择了这种「最没骨气」的敬告。

但其实当人的行为无法遏制,最有效的方法不是吃力不讨好的规劝,而是从问题的源头直接改变设计的本身。

传统飞机真的有必要进行重新设计。

造型

flying-V

改变传统飞机的外观,给飞机「美容」,这是基本操作;但彻底颠覆它的造型需要的就不只是魄力了。

这款 Flying-V 飞机最初是由柏林大学学生 @justus benad 在他的论文项目中概念化,作为未来潜在的飞机设计;荷兰航空公司 KLM 将在代尔夫特理工大学(TU delft)航空航天工程团队的研究上进一步拓展,以使这种高能效的长途飞机成为现实。 ​​​​

X-48

但其实早在上世纪 20 年代,尼古拉斯·沃耶夫斯基就已经提出过翼身合一(Blended wing body,简称 BWB)的概念;但由于多次测试失败,直到 90 年代才由美国航天局在 BWB-17 上取得较好的效果,而这之后美国航天局还参与了了波音 BWB 无人驾驶客机 X-48 的研发。

动力

Magma

这架来自英国国防巨头 BAE 系统公司的无人驾驶飞行器 Magma 5 月2 日在威尔士西北部进行了首次飞行。

无需依赖于传统的襟翼、副翼、升降舵、方向舵,无需复杂的飞行控制面,只使用内部超音速「喷出」的气体,这台飞机就能控制机翼上的空气流动,在空中腾飞、转向、翱翔;也因此它被称之为世界上第一架被「喷」上天的无襟翼飞机。

马萨诸塞理工大学的工程师建造的一款无飞轮或涡轮、也不需要化石燃料就能飞行的离子动力飞机:当电流在厚电极和薄电极之间通过时产生电气动力学推力,在它们之间的空气中产生风。

虽然测试中的离子动力飞机翼展只有 5 米,但它却为未来飞机带来了新的驱动方式。

VTOL

Volante Vision

阿斯顿马丁在 2018 年法恩伯勒国际航空展展出 Volante Vision 飞行器。

VTOL(垂直起飞和降落)的 Volante Vision 概念占据了四辆车的空间,配备了三个螺旋桨;采用混合动力电动动力系统和自动驾驶功能。

EVTOL

与阿斯顿马丁的 VTOL 不同,劳斯莱斯在法恩伯勒国际航空展上展出了其首款 EVTOL(电动垂直起降)飞行器,EVTOL 目前使用的是 M250 内燃机,正在寻求将其变成混合动力系统。

能源

HSP Magnavem

来自 OscarViñals 的最新飞行概念,HSP Magnavem 本质上是一个三角形的大翼,脱胎于洛克希德马丁公司的概念。

它配备了紧凑型聚变反应堆(CFR-Portable),可通过 CO2 清洁系统为混合动力发动机和电动飞机系统提供动力;由于其技术和空气动力学,它可以起飞和着陆只有八百米。

SolarStratos

这架于 25000 米高空飞行的太阳能飞机由 Raphaël Domjan 设计,拥有非常大的翼展;它不仅能使飞机在推进力有限的条件下飞行,还有太阳能板进行发电。

异形

Hexa

当无人机强大到足以举起人类的时候,它或许也会遭遇「我是谁」的哲学难题。

由 Maform Design 设计的 Hexa 乘客无人机不再是运输设备,而是体验设备;旨在用户提供驾驶垂直起飞和降落的体验。

Lilium

最后还有一类:飞行出租,从某种程度上来说,他们也是未来飞机的一种打开方式;请容我们以后再谈。

 

但不管未来飞机以何种形式发展,它几乎都会走向两个极端:

一个继续维系大体量,有可能会在造型和能源上革新,但基本不会偏离传统飞机的模式;

另一个变得越来越小,在造型、动力、VTOL、能源和异形当面都有可能获得长足的发展,在更小的体量上激发出更多的潜能。

这其实不难理解,传统飞机本身就是一个大生态,当下的组织架构是经过验证收益可观的商业模式;而且由于安全性和油耗功率等问题,大的改动基本不会有,除非有新生的航空公司打破巨头垄断。

至于小飞机、私人飞机它的核心要求并不高,也不存在绝对的技术壁垒,一些小的创业公司甚至个人都能够入场。

由于它对升力的要求比较低限制也不大,就能通过多种方式和途径实现;但在这里由于资金和场地的限制,VTOL 飞机更有可能成为主流。

PS:

图片素材来自于@dezee @designboom @yankodesign

文章首发于公众号:玩意东西工业设计(wanyidongxi)

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