2014 **年****顶级****航空航天****创新**

这是最新的最佳选择
Airbus E-Fan
空中客车E-Fan 由空中客车提供
SpaceX Dragon Version 2
由SpaceX提供

三年多来,美国宇航员一直在搭乘俄罗斯的航天器前往太空。很快,他们就不需要这样了。今年,SpaceX推出了首批由私人开发的载人航天器之一。几个月后,NASA正式选择了龙飞船2号,以及波音公司的CST-100,作为国家往返国际空间站的新型“出租车”。

SpaceX在龙飞船的设计中强调了安全性和效率。大多数航天器,包括目前运送宇航员的联盟号飞船,都依赖降落伞来减缓再入速度,这会导致着陆过程非常颠簸。SpaceX为龙飞船2号配备了推进式着陆系统。这项技术应该更温和,以保护精密的仪器,并且更精确,能够像直升机一样精准地运送该飞船的七名乘客。龙飞船还可以在一周内做好重新发射的准备,大大缩短任务周转时间,并可能节省数百万美元。因此,最后的边疆将比以往任何时候都更容易进入。

Google X Project Wing
由谷歌提供

随着“Wing项目”——一个已有两年历史的秘密项目的公开发布,无人驾驶航空器(UAV)的配送离现实又近了一步。在澳大利亚的试运行期间,原型无人机像飞机一样飞行了半英里多,然后像直升机一样悬停,将狗零食和其他物品的包裹放下。通过电缆降低包裹,谷歌X计划将无人机置于可及范围之外,保护机器和旁观者。最终,该公司可能会设计出能够运送不同载荷的各种无人机。

Change-3
中国科学院

当“嫦娥三号”探测器于2013年12月抵达月球时,中国成为第三个成功实现月球软着陆的国家,也是近40年来第一个实现这一目标的国家。该任务部署了“玉兔”号月球车,研究月球表面的土壤和地壳结构。“玉兔”号出现了一些故障,但这并没有减弱中国国家航天局的雄心:通过“嫦娥五号”任务将月球样本带回地球。

Northrop Grumman RQ-180
流行科学

今年6月,空军证实了代号为RQ-180的无人机存在,尽管它一直处于保密状态。虽然大多数现有的侦察飞行器都在防御薄弱的空域运行,但诺斯罗普·格鲁曼公司设计的RQ-180是为了巡逻拥有强大防御和探测技术的地区。为此,它配备了先进的隐身和空气动力学效率,以及新的雷达、电子侦察和电子攻击系统。

Icon Aircraft Icon A5
由Icon提供

Icon A5的特点是它的多功能性。这种轻型飞机既可以使用跑道,也可以使用水面起降,并且它的机翼可以向后折叠,便于存放。要驾驶它,只需要获得运动飞行员执照,这比联邦航空管理局的其他认证更便宜,培训要求也更低。该飞机专为业余爱好者设计,拥有两座座位,最高时速为120英里/小时,航程为345英里。

Hybrid Air Vehicles Airlander
由Hybrid Air Vehicles提供

Airlander可能是世界上最长、最大的飞机,但其独特的形状使其具有革命性:它提供了飞船40%的空气动力升力(其余来自氦气)——足以让10吨货物和一支完整的机组人员连续飞行五天。凭借其长续航时间和在任何平坦表面上着陆的能力,这种飞艇-齐柏林飞艇混合动力飞行器是人道主义、边境巡逻、运输以及搜救任务的理想工具。

E-Fan是第一架完全由电池驱动的教练机:飞船的所有系统,包括空气动力学和安全系统,都设计为安静、无排放飞行。电动机将驱动两个涵道风扇约75分钟,然后E-Fan必须着陆为内置在机翼中的高能量密度锂聚合物电池充电。今年的公开飞行首秀之后,将于2017年推出双座的E-Fan 2.0。

E-volo Volocopter
由E-volo提供

如果你把一个玩具六旋翼无人机放大到可以载人,并将旋翼数量增加三倍,你就能得到类似Volocopter的东西。18个1.8米长的碳纤维螺旋桨使得该飞船稳定且极其安全:于2013年11月进行了首次飞行的Volocopter,即使失去几个旋翼也能继续飞行。它还轻便且节能,非常适合短途通勤。

Low-Density Supersonic Decelerator
由JPL提供

在陌生的星球上安全着陆需要以高超音速进行大幅度的减速。为了练习减速技巧,NASA的喷气推进实验室建造了LDSD。今年6月,一个高空气球将飞行器提升到120,000英尺,然后一个火箭将其又提升了60,000英尺。最后,一个20英尺宽的管状气球充气,LDSD迅速向地球坠落。在下坠过程中,气球增加了空气阻力,减缓了LDSD的速度,直到其降落伞部署,以每小时30英里的相对平稳的速度着陆。类似的方法有一天可能会用于将宇宙飞船降落在火星上。

Air Travel
Katie Peek和Todd Detwiler/Popular Science

在过去的十年里,一个黑马已经成为最高效的出行方式:航空。自20世纪70年代以来,航空业已将其每乘客每英里的消耗量降低了75%,足以使航空旅行平均比汽车旅行消耗的能量更少。其增长速度超过了公共汽车、火车和汽车。像空中客车E-Fan这样的电动飞机,对于一个想方设法节省能源的行业来说,也许是合乎逻辑的下一步。

高效飞机拥有

更好的空气动力学
飞机穿过大气层的平稳度越高,从一个城市到另一个城市所需的燃料就越少。翼尖小翼——机翼尖端的那些小鳍——会扰乱气流并减少飞机的阻力。波音公司发现其翼尖小翼效率提高了4%,这是一个足够大的增益,一些航空公司正在为其现有飞机队加装翼尖小翼。

优化的发动机
高效发动机的关键在于最大化空气压缩以获得更大的推力。设计改进使飞机发动机能够更顺畅地输送空气,而新材料则使它们能够承受更高效推进器产生的高温。其结果是发动机更轻,并且能以更少的航空燃料产生更大的推力。

更轻的重量
即使是微小的重量减轻也能带来显著影响。例如,波音公司不是将许多铝板铆接在一起,而是仅用几个部件制造其787梦想客机机身,每个部件都由轻质复合材料模压而成。这种设计每个部件需要减少50,000个紧固件,因此重量也更轻。

更多的乘客
航空公司还有另一种提高每乘客效率的方法:增加乘客数量。通过减少航班次数和在飞机上增加座位,航空公司近年来增加了每架飞机的载客量。

 

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