美国国家航空航天局要求世界顶尖的飞机工程师解决商用航空领域最棘手的问题：如何实现更清洁、更安静、更省油的飞行。他们设想的原型机可能会为未来二十年的飞行设定新的标准。
盒式机翼喷气式飞机，洛克希德·马丁公司
目标日期 2025
客机消耗大量燃料。一架波音747每海里消耗五加仑燃油，随着燃油价格的上涨，票价也会随之升高。洛克希德·马丁公司工程师开发了他们的盒式机翼概念，旨在寻找新的方法来减少燃油消耗，同时又不放弃当前飞机的基本形状。他们采用了F-22和F-35战斗机中使用的轻质材料，设计了一种环形机翼配置，可以将升阻比提高16%，从而在不牺牲机场登机口空间的情况下，实现更远的航程和更低的燃油消耗。
他们还放弃了传统的涡轮风扇发动机，转而采用两个超高涵道比涡轮风扇发动机。与所有涡轮风扇发动机一样，它们通过风扇将空气吸入发动机前端，并通过燃烧发动机核心内的燃料空气混合物来产生推力。与目前使用的风扇相比，盒式机翼的发动机风扇大40%，空气旁通核心的比例是当前发动机的数倍。在亚音速下，这种配置可以将效率提高22%。再加上盒式机翼配置带来的节油效果，该飞机的效率比普通客机高50%。额外的机翼升力还允许飞行员在低功率运行发动机的情况下，在人口稠密地区进行更陡峭的下降。这些改变可以将噪音降低35分贝，并将进场距离缩短多达50%。—安德鲁·罗森布拉姆
超音速绿色机器，洛克希德·马丁公司
目标日期 2030
商用超音速运输的第一时代于2003年11月26日结束，协和式飞机的最后一次飞行标志着其终结，协和式飞机是一种嘈杂、低效且污染严重的飞机。但不到三小时飞越全国的梦想依然存在，2010年，洛克希德·马丁公司的设计师提出了Mach 1.6超音速绿色机器。该飞机的变循环发动机将在起飞和降落期间切换到传统的涡轮风扇模式，从而提高效率。发动机内置的燃烧器可将氮氧化物污染减少75%。飞机的倒V型尾翼和机翼下方发动机的布局将几乎消除超音速飞行产生的音爆，而音爆正是导致协和式飞机禁飞陆地上空的原因。
这种配置可以减轻由飞机以超过1马赫的速度与空气碰撞而产生的气压波，这些气压波会汇聚成产生音爆的巨大冲击波。美国国家航空航天局超音速项目首席研究员彼得·科恩表示：“低音爆设计的整个想法是控制冲击波的强度、位置和相互作用。”该飞机不会产生持续不断的巨大轰鸣声，而是会发出一种沉闷的咆哮声，从地面听起来，其响度与吸尘器差不多。—安德鲁·罗森布拉姆
SUGAR VOLT，波音公司
目标日期 2035
节省喷气燃料的最佳方法是关闭燃气发动机。这只有在使用替代能源才可能实现，例如波音SUGAR Volt混合动力推进系统中的电池组和电动机。这款737尺寸、航程3500海里的飞机将在起飞时从喷气燃料和电池中获取能量，但一旦达到巡航高度，飞行员就可以切换到全电动模式[参见Volta Volare GT4]。波音公司的工程师在重新思考推进系统的同时，也重新思考了机翼设计。该项目的波音公司首席研究员马蒂·布拉德利说：“通过使机翼更薄、翼展更大，可以在减小阻力的同时产生更大的升力。”这种超大机翼可以折叠起来，以便飞行员能够使用标准登机口。总的来说，高升力机翼、混合动力系统和高效的开放式转子发动机将使SUGAR Volt比普通客机效率高55%。该飞机将排放60%的二氧化碳和80%的氮氧化物。此外，混合动力系统在起飞时提供的额外动力将使飞行员能够使用仅4000英尺的跑道。（对于大多数飞机来说，降落所需的空间小于起飞。）一架737飞机起飞所需的最小跑道长度为5000英尺，因此SUGAR Volt可以将跨国航班带到小型机场。—Rose Pastore
