自从201年前的喷气机黎明以来,航空航天工程师一直在寻求安静,更环保的飞行机器。而且,随着航空旅行预计在未来20年内会急剧增加,噪音污染将成为一个热门问题,特别是在庞大的城市地区。

剑桥大学的一支研究人员(剑桥,英格兰)和马萨诸塞州理工学院(剑桥,马士)声称他们开发了一个解决方案:沉默的飞机。除了大大减少机场附近的人们所经历的噪音之外,与目前的飞机相比,高效的设计有望通过25%提高飞行飞行燃料经济性。

“该设计适用于下一代飞机,在2030年进入服务,”剑桥机械工程教授安顿说。该飞机将在机场周边外产生63分贝的噪音,比当前飞机更安静的25分贝。此外,它将在此范围和尺寸的最佳电流飞机上生成每加仑燃料的149英里。“这相当于丰田普锐斯混合动力汽车,携带两名乘客,”索赔。

航空航天工程师团队专注于为机身和发动机创造新的设计,因为着陆飞机的一半噪声来自其机身。他们的SAX-40飞机具有推动传统边界的根本设计。例如:
  • 飞机的整体形状是单一的飞翼。这允许身体提供升力以及翼,允许较慢的方法,从而降低噪声。当飞机处于巡航和高度时,独特的尾部,混纺翼形状也提高了燃料效率。
  • 翼翼襟翼和板条已被淘汰,因为当飞机着陆时它们是机身噪声的主要来源。
  • 已经简化了底盘,其空气动力学得到了改善。着陆齿轮转移气流周围的空气动力学整体,这减少了阻力和抑制噪音。
  • 发动机安装在飞机顶部,从地面屏幕屏幕大部分噪音。
  • 使用超高旁路发动机。发动机具有可变尺寸的喷嘴喷嘴,以允许在起飞期间较慢的喷射推进,并爬上低噪音。它们可以在巡航期间优化最大效率,这需要更高的喷射速度。
“机身非常有效,”解释道。“这是一个”全升“的设计。虽然最初基于混纺机身概念,但它利用了新颖的中锋形状,具有前缘雕刻。这将平衡空气动力而无需尾部,并且可以实现具有椭圆升降升降分配和低巡航拖曳的最佳机翼设计。“

由此产生的升力比率为25至1的比率优于电流飞机33%。通过在机身中嵌入发动机来减少重量和拖动。通过将飞机附近的空气进入发动机,进一步减少了飞机唤醒。

飞机将被三个喷气发动机推动。每个发动机都有一个核心,驱动三个高容量的低速风扇。长排管道使用声衬管致噪声。

“这种分布式推进系统设计用于摄取飞机中心体上的边界层,这减少了燃料燃烧,”拖出。“多个小风扇设计更容易嵌入机身上,并导致减轻重量和机舱拖动。它还增强了边界层摄取,从而提高了燃料效率,低风扇尖端速度导致低噪音。“

沉默的飞机目前是一种概念设计。“在2030年时间框架中可能会成为现实之前,必须克服许多挑战,”警告说道。“这些包括推进系统和空机集成的技术挑战;非圆形压力容器的结构分析和可制造性;推力矢量和可变区域喷嘴的机械设计;并详细评估低速空气动力学性能。“

但是,该设计抓住了飞机制造商的注意。“这种合作延伸了我们的想象力,产生了一些声音缓解的想法,我们将能够学习潜在的未来使用,”波音商业飞机(西雅图)工程和制造业副总裁Jim Morris说,这有助于为该项目提供资金。