美国国家航空航天局(NASA)的工程师们最近指定了几项新兴技术，这些技术可能会改变未来几十年飞机的设计和制造方式。如果成功的话，这两种技术都能让飞机变得更安静、更节能、排放更少。

收敛航空解决方案计划包括组装复合材料结构和水基发电系统的新工艺。

碳纤维复合材料的日益广泛应用将使航空航天工程师在未来能够制造出新的形状和设计，比如机翼和尾翼与主机身无缝地融合在一条连续的线条中。然而，目前连接由复合材料制成的大型飞机部件需要铆钉和其他类型的机械紧固件，这增加了重量，并需要钻数千个孔。

复合材料无粘接项目的主要研究人员之一弗兰克•帕尔米耶里表示:“通过粘接将复合材料部件组装在一起会好得多，从长远来看，这将使飞机更安全，操作和维护成本更低。”

Palmieri指出:“尽管胶粘剂粘接相当可靠，但在某些情况下可能无法满足FAA严格的认证要求。”“在工厂环境中，当粘合剂被添加到固体表面时，无论多么小心，总是会有一些污染的担心，就在部件粘接之前。所以，总有可能形成弱键。

“而且，你不能检查它，”Palmieri补充道。“没有一种测量方法可以确定地说你的关节有多强壮，除非你把它弄坏了。”

Palmieri和他的同事希望解决这个检查困境。他们计划开发一种安全可靠地将复合结构连接在一起的方法，同时最大限度地减少或消除对传统紧固件的需要。

Palmieri说:“我们提出的技术涉及到两种复合结构以及它们之间的一层复合层压材料如何以及何时固化，从而形成一个完整、完全粘合、无缝的部分，而无需担心接头是否牢固。”

Palmieri指出:“这并不是要制造一种更强的粘合剂或层压板。“我们正在努力让零部件之间的接口更可靠、更可预测。”

NASA的另一个研发项目是开发不依赖传统锂离子电池的更有效的电动飞机动力方法。

“锂电池，与电缆和电子设备相结合，目前的电力分配系统建议在未来的电动飞机上使用，已经证明有一些安全和操作风险，”库尔特·帕帕塔基斯说，他是水动力系统的首席研究员，电飞行研究(含水层)快速充电电池集成项目。

Papathakis补充说:“这包括对电池起火、能量存储所需的质量和体积、热负荷管理、长电源线干扰机载系统的电子噪音，以及航班之间电池充电的后勤保障等问题的担忧。”

Papathakis说:“这些问题的答案可能是通过使用一种特殊类型的电动马达来找到，这种马达是由一种水性的铁溶液驱动的，而不是电池。”“在航空环境中首次将这两项技术结合在一起是AQUIFER项目的核心理念。”

这种新型电动机被称为“轮辋电动机”。能量被施加到旋转的螺旋桨或风扇的外围，而不是转动中心轴。这需要更少的扭矩，减少阻力，并可以降低噪音。

Papathakis说:“当采用流体电池作为动力源时，轮辋电机的使用变得更加理想。”

Papathakis解释说:“以AQUIFER为例，流动电池包括两种水基溶液，每一种都储存在各自的水箱中。“在两个水箱中，水都被注入了高浓度的非常微小的铁颗粒和专有材料。”