【简介：】本篇文章给大家谈谈《空客320～200》对应的知识点，希望对各位有所帮助。本文目录一览：
1、全球首架电动飞机起飞，电动航空时代要开始了吗？
2、要制造电动飞机需要攻克哪些技术难
本篇文章给大家谈谈《空客320～200》对应的知识点，希望对各位有所帮助。
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全球首架电动飞机起飞，电动航空时代要开始了吗？
这些年很多人都在关注新能源电动汽车的一个发展项目，不过在大家停留在新能源电动汽车项目的同时，全球首架电动飞机已经在不知不觉中完成了试飞，准确的来说是首架商用电动飞机完成了试飞，因为以前在实验室里同样有电动飞机尝试过升空，只是由于效果并不怎么好，同时无法保证安全性，于是这些项目都被搁置了。
而现在加拿大的电动飞机已经成功完成了载人任务，并且预计在两年之后将全面提供商用载人航天，这架电动飞机从加拿大的温哥华开始试飞，尽管这是一件非常鼓舞人心的壮举，但是当时的记者报道飞机的飞行时间只有短短的15分钟，尽管飞行过程当中未出现差错，但如此短的一个试飞时间或许也说明了在持续飞行的过程当中仍然存在一些难题需要攻克。
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事实上电动飞机的动力与续航是一个很大的问题，这也不仅仅是电动飞机，就算是电动的汽车也一样，所有依靠电力来驱动的大型项目都面临着这个问题，电动汽车现在特斯拉是比较出名的，但就算是特斯拉续航里程也不过短短的几百公里，而国内的很多劣质的电动汽车，甚至只有能续航五六十公里或者100公里，这根本就是让人难以接受的，不少人没有办法把这种车辆当成车，只把它们称之为玩具车, 除了给老奶奶骑去买菜之外，这种续航不过100公里的电动车真的不知道还能干嘛。
这是由于虽然电力技术在如今这个时代已经发展了很多年，但有一个很大的问题就是依靠电力来运行的这些技术全部都是不依赖移动电源的，电池技术其实已经有很多的年没有发展过了，早在2002年甚至是更早的时候，人们就提出了石墨烯等更优质的储电材料，但直到今天新兴的电池材料一直没出现，足够多的一个电池储备，就必须要有更大的一个重量以及更大的电池体积。
无论是飞机还是电动汽车，都需要电池体积尽可能的小并且轻便，这样才能够让飞机或者汽车轻装起航，然而电池小那么就没有办法可以有足够长的续航，电池体积太大又会导致携带不便，同时过重的体积也会延缓速度并且降低续航，所以在电池技术没有更新之前，这已经成为了一个死循环。
尽管如此，电力技术依旧是现在这个社会比较关键的核心技术，并且也是很多人所迫切需要出现的，其实飞机行业的很多专业人士就表示，现在所有的飞机使用的都是燃油，而燃油发动机的确表现出了它非常强大的动力以及优良的性能，但是随着这些年坐飞机的人越来越多，民航燃油排放的污染已经成为了全世界都迫切需要注意的问题。
简单来说还是那个问题，就是现在世界上对大气层的污染已经非常严重了，人们更加迫切需要获得一种更清洁的能源来使用，很显然电力就是那种人员，并且在目前看来，在所有的新能源当中，电力能源是最合适的，可惜在便携性的问题，电力由于电池的限制，始终都没有办法有一定的突破。
除了电力之外，目前民航这边还想要使用生物燃料或者是其他的燃料，总之就是燃油这种东西确实不太好继续使用了，地球始终是只有一个的，不论人们的科学技术怎么发展，想要在短时间内突破地球所存在的限制还是非常艰难，人们想要移民到外太空是一个比较美好的梦想，不过这只存在于科幻小说中，至少要在100年之后，可能人们才能够拥有这个技术。
当然对一些比较乐观的乐天派科学家来说，或许这一时间可以缩短到50年，其中马斯克的航天公司已经开始准备载人去火星，并且准备好了相对应的一些计划以及人类移民的准备，而具体执行这一计划的时间将会在未来的20年里，大家应该都有看过火星救援这一个科幻电影，这上面就描述了关于人类在火星生存的一些情况以及需要面对的危险。
在一个陌生的星球想要生存下来非常的危险，因为上面的环境原本就不适合任何生物生存，除非人们直接把整个火星进行大气层以及地质进行一个改善，然后人类才可以在火星上居住下来并且完成移民，但想要做到这一点太难了，于是目前人们的可持续计划依旧核心是减少污染排放，推进新能源的实用。
要制造电动飞机需要攻克哪些技术难点？
在去年，《赫芬顿邮报》报道了特斯拉CEO马斯克要制造电动超音速飞机的消息，虽然至今还没有超音速电动飞机的进一步消息，但这并不妨碍我们探讨要制造电动飞机所需要攻克的技术瓶颈。
瓶颈一:能源和动力
毫无疑问，目前来说，最适合电动飞机的储能载体就是锂电池了。然而，锂电池却存在存储能量相对有限的问题，而这也是目前智能手机续航时间相对偏短的根源。如果将锂电池和汽油相比较，差距就一目了然了，锂电池和汽油的比能量数值分别为：0.15—0.25kWh/kg和12—12.5kWh/kg，碳氢燃料是除液氢外比能量数值最高的燃料，即使只有30%的能量被利用上，比能量仍高达3.6—3.7kWh/kg，相当于锂电池的20倍。
此外，电动飞机还存在电动力系统存在偏重的问题。传统使用燃油的涡扇发动机、涡喷发动机、涡桨发动机等都是经过千锤百炼的发动机，相比之下，电动力系统就存在很大差距——电动机和机体结构的重量系数达到0.70—0.85，约为常规飞机的2倍。另外，电动飞机还存在性能差，环境适应性差，安全性、可靠性有待验证等问题。目前的电动飞机仅能满足最基本的飞行。
诚然，电力具有通用性、灵活性、可再生（相对于煤炭、石油、天然气）、输送的便捷性等特点使其在能源上具备先天优势，电力取代化石燃料是时间问题，但现在的技术水平还无法达到这一要求。哪怕是军舰所谓全电推进也是用大功率燃机发电，而非使用锂电池存储电能。
瓶颈二：气动布局
气动布局简单的说就是飞机的外形，因空气阻力和气流升力的影响，不同的外形会对飞机的性能造成很大的影响。比如成飞的J10就采用了中距耦合鸭式布局；达索的幻影2000采用了无尾三角翼布局；洛马的F22因为其发动机F119独步天下，选择了常规布局。气动设计是无数次成功或失败的经验积累，飞机模型要在风洞中反复测试，在试飞和交付用户后不断改进，这些都要花费巨大的时间成本和资金成本。
虽然民用电动飞机的气动布局未必会有军机这样复杂，但由于电动飞机在巡航时速度较低，飞行雷诺数低，而在高空长航时飞机飞行环境复杂（密度、温度、高空风等），大翼展机翼的气动弹性问题难解决，因此，电动飞机的气动设计要求比同类常规动力飞机苛刻，要达到极低能耗和极高效率。
瓶颈三：材料和结构
因电动飞机的动力系统存在重量偏大，功率偏低的问题，电动飞机机体结构就必须要比常规动力飞机更强，重量更轻。现有的电动飞机基本都采用复合材料制造，机身空重普遍在200千克到300千克。
而电动飞机，特别是高空长航时的电动飞机本身的一些特性非常不利于结构设计，如超大尺寸/大挠度机体、大展弦比/大面积机翼、电动力系统部件集成安装等。这些特点使在设计上很难有效满足强度、刚度和气动弹性等基本要求。
因此，结构和材料技术也是制约电动飞机发展的关键技术。新型高强度轻质材料，如各种先进复合材料、高强度柔性薄膜；实现更高效率的全新的结构形式，如薄壁盒形梁/管形梁、桁架结构、蜂窝/泡沫夹芯结构；突破结构设计极限，包括尺度（如超长、超薄等）、形状和承载能力等。如果无法突破上述关键技术，那么电动飞机将因为超重无法起飞，或因为结构强度不足而在空中解体。
电动飞机是否仅仅是幻想
虽然超音速电动飞机目前还遥不可及，但电动飞机并非做不到，实际上，国内外一些厂商依旧有一些探索性的产品。
（E-Spyder）
E-Spyder由中国某公司设计，于2009年在美国EAA展示。E-Spyder是一款超轻型单座锂电池电动飞机，动力装置为一台20千瓦的电机，续航时间40分钟。
（E-430）
E-430由中国某公司设计，采用近似动力滑翔机的外形设计，高度流线形低阻机身使飞行能耗降到最低。机头安装的动力系统主要包括电动机和三叶复合材料螺旋桨。整机采用全复合材料，具有结构简单、重量轻等优点。E-430空重255千克（包括蓄电池），最大起飞重量430千克；最大平飞速度150千米/小时，巡航速度95千米/小时。标准续航时间2小时，最大续航时间3小时。因电费比航空燃油便宜，飞机最大优点是经济性好。目前，飞机已通过了德国适航认证。
（RX1E）
RX1E由沈阳航空航天大学设计，于2012年11月面世。该机以稀土永磁同步电动机为动力，高能锂电池为能源，整机使用复合材料，一次充电飞行45-60分钟，最大时速160千米/小时，最大起飞重量480千克。RX1E于2013-2015年获得适航证和生产许可证，并已量产，售价为98万人民币。试生产的首批18架已与客户签约，并已部分交付客户，被用于飞行训练，将来可能还会用于旅游观光。
（E-Fan）
E-Fan由空客设计，续航时间为45分钟至1小时，最大时速218千米/小时，双电机总功率为60千瓦，最大起飞重量580千克。2015年，E-Fan成功飞越英吉利海峡。
总而言之，电动飞机虽然听起来科幻感十足，但实际上离我们并不遥远，虽然目前依旧存在一些技术瓶颈，但在将来的某一天，我们也许就能见到电动飞机在空中飞翔的身影。
出品：科普中国
制作：铁流
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电动飞机的分类
电动飞机与普通飞机的主要区别是依靠电动机而不是内燃机驱动。根据电动力推进系统的不同，电动飞机可分为太阳能电动飞机（一般称为太阳能飞机）、蓄电池电动飞机（目前主要是锂电池电动飞机）和燃料电池电动飞机。除了纯电动飞机以外，还有混合动力飞机。每种类型飞机又分成有人驾驶和无人驾驶两类。 “太阳挑战者”号
1980年，保罗·麦卡克莱迪（Paul MacCready）设计的蜘蛛丝-企鹅号（Gossamer Penguin）太阳能飞机在美国加利福尼亚州第一次实现载人飞行，当时是由他十三岁的儿子进行控制。1981年，改进型的“太阳挑战者”号成功穿越了英吉利海峡，当时平均时速为54公里。它是一架单座太阳能飞机，翼展14．3米，飞机空重90公斤，机翼和水平尾翼上表面共有16000多片硅太阳电池，在理想阳光的照射下能输出3000瓦以上的功率。
右图为蜘蛛丝-企鹅号电动飞机图册，源自美国国家航空航天局官网。
“太阳神”号
在“太阳挑战者”号的基础上，美国航空环境公司（AeroVironment）在美国宇航局环境研究飞机和传感技术项目资助下设计制造出“太阳神”号太阳能无人机。“太阳神”号耗资约1500万美元，用碳纤维合成物制造，整架飞机仅重590公斤，比小型汽车还要轻。“太阳神”号两个宽大的机翼全面伸展时却达75米，波音747飞机和“阳光动力”号飞机都望尘莫及。 1999年，“太阳神”号在加州试飞，当时完全靠电池驱动。2001年，研究人员将“太阳神”号运往更加适宜飞行的夏威夷，装上65000片太阳能板，由地面两名机师透过遥控设备“驾驶”；飞行了10小时17分后，“太阳神”号达到22800米的目标高度。2003年6月26日，“太阳神”号因在试飞时突然遭遇强湍流导致空中解体，坠入夏威夷考艾岛附近海域。
右上图为“太阳神”号太阳能无人机的图册，源自美国国家航空航天局官网。
“阳光动力”号
2010年7月8日，瑞士“阳光动力”号太阳能飞机在试飞成功。这架飞机耗资一亿美元、历时七年打造，是世界上第一架昼夜连飞的太阳能飞机。机身由超轻碳纤维复合材料制成，翼展长达63.4米，相当于波音747的长度，重量相当于一辆普通轿车，其机翼上装有1.2万块太阳能电池板，高性能聚合锂电池以及4台发动机。飞机每台发动机的最大功率为10马力即总功率为40马力，飞行时速为70公里。更重要的是，它是一架完全由太阳能驱动的飞机。
截至2012年5月底，这架采用太阳能动力的载人飞机，仍保持着26小时10分钟19秒的飞行时间纪录，同时也创下了海拔9235米的飞行高度纪录。
2012年5月24日，“阳光动力”号首次尝试从瑞士到摩洛哥的洲际飞行，全程使用太阳能动力。此次飞行是为2014年的环球飞行作准备。
2012年5月24日，从瑞士帕耶讷出发，由该项目的两位发起人博尔施贝格和皮卡尔轮流驾驶。在历时17个小时后，抵达西班牙首都马德里。此后，受直布罗陀海峡多风天气影响，“太阳驱动”号在马德里逗留了约10天。
2012年6月5日，“阳光动力”号从马德里的巴拉哈斯机场起飞，飞向西班牙西南部，6月5日深夜徐徐降落在北非国家摩洛哥的拉巴特－萨累机场。皮卡尔在走下飞机后对媒体说，“阳光动力”号的最终目的地是摩洛哥中部城市瓦尔扎扎特，总共飞行里程将达2500公里。他说，此次飞行不仅是为了增强人们对太阳能的信心，同时也是为了支持摩洛哥在瓦尔扎扎特建设大型太阳能发电站的计划，以推动减少对化石燃料的依赖。
此次飞行标志着人类历史上第一架太阳能飞机完成跨越欧非大陆之旅。据报道，有专家预计，40多年后，太阳能飞机在解决太阳能吸收、大幅提高电池功效之后，能够承载300名乘客的大型太阳能飞机有望投入运营。 Cri-Cri电动飞机
2010年9月2日，欧洲航宇集团公司（EADS公司）全电飞机Cri-Cri在巴黎Le Bourget机场正式进行首飞。这架四引擎的特技飞行飞机由EADS创新工厂、Aero Composites Saintonge公司和绿色Cri-Cri协会联合开发。飞机在首飞中进行了7分钟的不间断飞行。
Cri-Cri是单座型飞机，基于Cri-Cri自制飞机研制，采用了复合材料，以降低自身重量，并弥补因安装锂电池而增加的重量。
Cri-Cri动力来自于由4台无刷电机驱动的反向旋转螺旋桨，无二氧化碳排放，能够以110千米/小时的速度巡航30分钟，以248千米/小时的速度进行15分钟的特技飞行，爬升速度5.3米/秒。
E430电动飞机
2010年7月28日，中国制造的世界首架商用纯电动E430电动飞机在美国威斯康辛州奥什科什市机场“飞来者大会”试飞成功，起飞平稳，飞行高度达到3000米左右。试飞现场共有80万名飞行迷和近万架飞机，其中包括中国E430电动飞机主创设计团队。
2009年1月，E430成功下线，其外形圆润，带有V形尾翼，翼展13.8米，机身长约7米，可乘坐两人，配有40千瓦（54马力）的电动机，动力采用30AH的锂聚合物电池，产品性能大大优于世界同类产品。2009年1月24日，E430在位于上海郊区的机场首次起飞，获得了一系列堪称世界第一的技术参数：最大起飞重量430公斤，最高时速150公里，经济时速95公里；可续航2-3个小时，充电时间3-4个小时，每次充电约需5美元。
中国E430以良好的性能在奥什科什完美亮相，标志着世界第一架商用纯电动飞机正式诞生，一举打破了欧美国家长期主宰低空飞行的格局。首届林白电动飞机大奖评审会决定将最佳电动飞机大奖颁发给中国Yuneec公司，美国Sonex飞机公司获得最佳电动系统设计奖，德国的Lange飞机公司获得最佳电动滑翔机奖。去年，E430又荣获英国伦敦设计博物馆主办的英国生命保险设计大奖，被授予交通类设计大奖。
2011年，中国Yuneec公司曾计划实现E430批量生产，并通过英国公司全部包销，每架飞机定价为8.9万美元。 “安塔里斯”号
2009年7月7日，世界首架利用燃料电池驱动的有人驾驶飞机在德国汉堡升空。这架飞机名为“安塔里斯”号DLR-H2型机动滑翔机。它由德国航空航天中心和一些私人企业共同研制。德国航空航天中心专家约翰·迪特里希·沃纳说：“我们在电池效率和表现上实现了许多改进，飞机可以只靠燃料电池实现起飞。”“安塔里斯”利用氢作为燃料，通过和空气中的氧发生电化反应产生能量。在最佳情况下，这种飞机可连续飞行5小时，飞行半径达到750公里。
制造大型电动飞机的技术难点有哪些？
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电动飞行
外形独特、采用电动或混合推进系统的飞机迟早将飞上蓝天。
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七月，空客公司试飞员迪迪迩·埃森登（Didier Esteyne）驾驶一架两座小型电动飞机E-Fan飞越英吉利海峡。作为欧洲大型航空集团，空客发布特别声明指出E-Fan飞越英吉利海峡飞并非作秀。实际上，空客公司为了将E-Fan作为教练机进行量产，对电动飞机采取了十分严谨的态度。E-Fan电动飞机将在2017年开始销售，四座型E-Fan电动飞机也将随后上市。
除了空客公司之外，还有其他飞机制造厂商考虑制造比E-Fan大得多的电动或混合动力载人飞机。与飞机活塞发动机和喷气发动机相比，飞机电动推进装置有着多种优势，这与汽车行业的情况一样。现代化的数控电动机输出大扭矩，扭矩是指螺旋桨或电扇叶片转动时的旋转力量。飞机电动推进装置不仅运行安静、清洁、可靠性高，而且可磨损或损坏的机械部件较少。
说实在的，电动飞机电池提供的飞行里程让很多人不感兴趣：E-Fan电动飞机的锂电池在保证30分钟飞行电量冗余的前提下，只能让其飞行一个小时。一小时飞行时间，满足一节飞行训练课倒是没问题，却可能无法满足客机使用要求。不过，电池性能有了稳步改善，以及飞机具有较长的使用寿命（波音747于1969首飞）的原因，航空工程师开展了各种项目，以研制未来飞机。
让航空工程师们感到兴奋的是电动推进装置让他们能制造出与完全不同与常规飞机的电动飞机，如同空客公司上述展示的电动推进概念。电动推进概念是指飞机不再依靠机翼下沉重的大型喷气发动机飞行，而是依靠数量众多的小型而轻巧的电动螺旋桨飞行，这些小型电动螺旋桨可以安装在飞机各个部位。如果使用小型常规喷气发动机，飞机结构将变得复杂，而且重量也将大幅增加。
电动机让所谓的分布式电动推进概念变得可行。分布式电动推进的好处就是能提高经过机翼的气流，让飞机的飞行效率变得更高。马克·摩尔是美国国家航空航天局维吉尼亚蓝勒研发中心的主研究员，他表示“‘分布式电动推进’将从根本上改变我们设计飞机的方式。”
蓄势待发
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在加州爱德华空军基地，美国国家航空航天局正测试分布式电动推进机翼：分布式电动推进机翼被安装到一辆卡车上，在电动推进机翼的推动下，卡车高速行驶在一个干涸的湖床上。18台小型电动螺旋桨被并排安装在机翼前缘。美国国家航空航天局的下一步是进行“权杖（Sceptor）项目”。按照权杖项目的计划，美国国家航空航天局将用一对分布式电动推进机翼来替换意大利Tecnam公司制造的P2006T四座双引擎轻型飞机的机翼，这对分布式电动推进机翼上装有十二台左右电动螺旋桨（见图片）。按计划，权杖项目将于2017年开始执行。
权杖项目使用的并排小型电动螺旋桨能提高飞机低速飞行时的升力，让飞机能在较短的跑道上起飞，机翼也能做得更加纤细，分布式电动推进机翼的宽度有可能仅是常规飞机机翼的三分之一，降低了飞机的重量和燃油成本。轻型飞机的机翼通常相对较大，以防止飞机失速（在低速飞行时，机翼不能提供足够的升力）。当飞机进行巡航飞行时，大机翼会产生更多阻力，效率不高。权杖项目使用的分布式电动推进机翼经过优化，有利于巡航飞行，还有助于防止飞机在起飞或降落时发生失速。
分布式电动推进机翼还有其他功能。分布式电动推进机翼上的每个电动螺旋桨都被独立控制，此功能可改变气流通过机翼的方式，以应对快速变化的飞行条件，例如阵风。当飞机进行巡航飞行时，靠近机身的电动螺旋桨能向后折叠，只让翼尖部分的电动螺旋桨工作。如果权杖项目取得成功，分布式电动推进技术在十年内被用于小型支线飞机，甚至现在正在研制电池技术也将与分布式电动推进技术同时被运用到小飞机上。马克·摩尔先生表示：此类小型飞机飞行时不会排放废气，非常安静，飞行成本将下降约30%。
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空客公司的电动推进概念不局限于飞机跑道。空客公司与英国知名喷气发动机制造厂商劳斯莱斯公司以及其他研究团队开展了合作项目，开发飞机或其他飞行器，此类飞行器计划2050年投入使用。到那时，欧盟期望航空业客机的燃油消耗、废气排放和噪音水平将比现有最高设计水平还低至少20-30%。
电动推进技术的目的就是实现上述各项目标，并能让电动飞机在载员约90人的条件下，飞行两小时甚至更久，机载电池仍然有较多的安全可用余量。要是实现此目的，前提是储电技术取得突破，这可能不需要耗费几十年时间。电动推进技术概念也能使用分布式电动推进装置，但有可能是其改进型号，因为电动推进技术属于混合合动力技术。
电动推进飞机在尾部安装了一台常规喷气发动机，在每个机翼上安装了三台电动螺旋桨。当飞机起飞时，喷气发动机和六台电动螺旋桨都会启动，以提供最大升力；一旦飞机飞到巡航高度，喷气发动机的油门将被关小，但其输出功率仍然足够为电动螺旋桨和机载电池供电。在飞机降低飞行高度时，喷气发动机和电动螺旋桨都将关闭；当飞机处于滑翔状态时，迎面而来的气流将驱动电动螺旋桨转动，让电动螺旋桨以风轮发电机工作方式运行，为机载电池充电。当飞机着陆时，电动螺旋桨将被启动，喷气发动机处于空转状态，一旦有需要将飞机拉起复飞，喷气发动机就能随时提供额外动力。
混合动力系统能大幅提高喷气飞机的涵道比，这是它的一个优点。涵道比是指穿过喷气发动机高温区的空气数量与在高温区燃烧室提供氧气的空气数量的比值。早期客机采用的是低涵道比的喷气发动机，通过将高速空气气流从尾部中心喷出来产生大量推力；这让早期喷气发动机噪音大，油耗高。随着燃油不再在喷气发动机中心燃烧，喷气发动机就成为了一台涡轮机，可以带动发电机前部的风扇转动，从让喷气发动机吸入更多空气。只要采用更大的风扇，喷气发动机就能将空气以较慢速度吸入轴心外围。采用大风扇的喷气发动机工作效率更高，而噪音却降低了。这就是喷气发动机这几年变得越来越肥大的原因。
上世纪70年代的喷气发动机的涵道比为5:1，与之相比，现在的喷气发动机的涵道比最高能达到12:1。制造更大的涡轮风扇喷气发动机变得越来越难了，因为大风扇占用机翼下部的空间变得越来越大；大喷气发动机需要强度更高的机翼来挂载，而这又会飞增加机重量。电动推进飞机采用的混合动力装置能很好地避免这些问题的产生，因为只有飞机尾部的喷气发动机有一个燃油燃烧中心。这意味着驱动全部六台电动螺旋桨的空气气流让喷气发动机的有效涵道比达到20:1，甚至更高，让飞机具有很高的燃油效率，飞行也变得更加安静。
平稳执行机构
分布式引擎另一个好处就是能抵消机翼气流边界层的影响。气流边界层是指靠近机翼表面十分稀薄的一层空气，这些空气分子与机翼表面摩擦而导致气流速度变慢。气流边界层经过凸起剖面形状的机翼时（这是机翼能产生升力的原因），会导致紊流，而紊流又会让喷气飞机后面形成尾流。通过调整电力推进飞机机翼上的电动螺旋桨，可以对气流边界层进行拦截，电动螺旋桨可以加速空气通过机翼的速度，降低尾流带来的阻力。
让电动推进飞机飞上蓝天，还得在两个技术领域取得进展。除了要有更好的电池，还得有超导技术。超导是指特定材料被冷冻至临界温度时，电阻消失的特性。降低材料电阻能让电气结构和电动机系统变得更轻，输出功率却足够让飞机飞上天。超导技术已经在小型设备上得到实现，如医院的扫描机。要满足飞机的使用要求，必须对材料进行激冷处理，其激冷级别超出了市场设备能达到的水平。剑桥大学的研究团队正与空客公司共同解决这个难题。
只要解决了这些难题，电动飞机就具备了飞上蓝天的能力。最初的电动飞机将是小飞机，随着技术的改进，电动飞机将变得越来越大，运载的乘客也越来越多。空客公司预计一些电动飞机的技术还有助于常规飞机提供效率及降低噪音。
未来的飞机长啥样?
由于机械故障，航班又一次延误了，你早早来到候机楼，心里却无法踏实；一眼望去，狭窄的机舱中人头攒动，来回走动似乎很困难，你最好的选择只能是乖乖地坐在原位；空中的飞行漫长而无聊，你无所事事、昏然睡去，但飞机突然出现剧烈颠簸，“机震”中你感到心脏受损，不得不掏出口袋中早已备好的药片……这些都是在当代航空旅行中难以避免的事情，你对此早已感到厌倦了。令人欣慰的是，所有这些都将在未来得到改善——已经有6种颠覆传统的“新概念”飞机正在设计和研发，它们将带你飞向未来。
飞天神鲸
谈到设计一种带有“新概念”性质的飞机，航空公司的专业设计师们往往会受到许多束缚，他们需要把安全和成本放在第一位，因而不能充分发挥创造力。相比之下，业余的航空爱好者则不受一些条条框框的局限，比如西班牙人奥斯卡·维纳尔斯，他发挥了天马行空的想象力，用图纸设计出一款鲸鱼外形的新式飞机，并将其命名为“AWWA Sky Whale”（啊！哇！天鲸）。
这是一条名副其实的“鲸鱼”，它比现今世界上最大的空中客车A380还要大许多，机舱内采用上、中、下三层设计，可以容纳755名乘客。“鲸鱼”的最顶层是头等舱，这里的乘客能够通过屋顶的“天窗”欣赏到天空的景色，当然这些天窗并不是真正的窗户，而是一些连接着摄像头的电子显示屏，它们由内置的太阳能电池板供能，随时将外边的景色显示到舱内。除了容量巨大之外，“鲸鱼”还使用了许多令人惊喜的高科技。“鲸鱼”使用的全都是铝合金、碳纤维、陶瓷和石墨烯等材料，尽可能使机身重量最小化；飞机的引擎使用最先进的油电混合动力；机翼则是主动式的活动机翼（机翼主动流过的气流，降低阻力），而且使用了能够自我修复的材料（比如一些形状记忆的合金）。总而言之，“鲸鱼”使用的所有高科技元素都是为了减少阻力、降低燃料消耗量及氮氧化物的排放量，使飞鲸成为所能想像的最平稳、最环保的飞机。
当然，维尔纳斯的“鲸鱼”目前还处于“纸上谈兵”的阶段，也许这条惊艳的“鲸鱼”今后也未必造得出来，但不管怎样，它也会启发许多专业的设计师，使他们的想法不再那么的保守。
无声的超音速
飞机在发展的早期阶段，曾带给人们很多惊喜，而如今随着科技的进步，飞行不再有新鲜感，人们已经失去了在飞机上花费时间的耐心和兴趣，只是希望飞机可以更快，从而缩短旅途。如果要做到这一点，人们首先想到的自然是超音速客机，比如经典的协和式飞机。
超音速飞机虽然很快，但是噪音很大。当飞机接近音速时，会有一股强大的阻力，使飞机产生剧烈的振荡，速度衰减，这种现象就是音障。突破音障后，由于飞机本身对空气的压缩无法迅速传播，空气的波动便逐渐在飞机的“鼻子”、“翅膀”边缘和“尾巴”处堆积起来，形成能量很高的冲击波，也就是音爆。音爆有许多坏处，可能会惊吓到野生动物、扰民甚至是破坏建筑。在2000年7月的法航空难之后，协和式飞机巨大的声响使人们无法再次信任它，导致载客量一直很少，3年之后，协和式飞机就退出了航空业。
在将来，协和式飞机的继任者也许会出现，它就是“洛克希德·马丁N+2”商用超音速飞机。“N+2”由美国洛克希德·马丁航空航天公司和NASA联合设计，它可以搭载80名乘客，从纽约飞到洛杉矶仅用2.5小时。“N+2”的设计师们将研发的重点集中在噪声控制上，他们为“N+2”设计了复杂的机身曲线和锋利的翅膀，改进了飞机排气装置，并使用集成的风扇来抑制噪声。设计师们预计，“N+2”飞起来只会发出难以觉察的嘶嘶声，它将会在2025年进入航空业。
“敞篷”飞机
万米高空的美景，谁不爱看呢？只是飞机的窗户就那么小，想欣赏天际景观，乘客们只能去争抢靠窗的位置了。为了解决这个问题，法国的设计师们决定把墙壁去掉，让外边的景色一览无余。
这种“敞篷”飞机名叫“IXION”，是法国飞机制造商Technicon Design想出来的点子。“IXION”其实并没有真的去掉墙壁，相反它去掉的是窗户，取而代之的是覆盖了机舱内壁的大面积显示屏幕，这块高分辨率、低电压的屏幕则由位于飞机顶部的太阳能电池板供电。
“IXION”的原理也不难理解，它使用外置摄像头360度拍摄飞机外的风景，然后在机舱内部显示，从而实现了机身透明的视觉效果。由于机身内壁是显示屏，所以它还可以设定为其它场景，比如公园或者野外，让乘客忘却正在搭乘飞机，乘客也可以将屏幕调为互动模式，作为视像会议或电脑工作之用。
毫无疑问，“IXION”将会给乘客们带来超乎想象的飞行体验，给人一种俯视天下的感觉。在2014年的美国国家公务航空协会展览中，“IXION”的创意也备受好评，赢得了外观设计类别大奖。
水上客机
全球的航空业正在经历爆发式增长，为了满足不断增加的市场需求，航空业不断扩建机场，以供更大的飞机起降。但是，扩建机场会对环境带来不利影响，飞机起降的噪音也会让城市居民不堪其扰，所以，机场的缺乏可能是航空业发展面临的最巨大的挑战。为了解决这一问题，伦敦帝国理工学院的研究人员将目光投向了早期的长途航空旅行方式——水上飞机。水上飞机在水面上起飞、降落和停泊，因此“下半身”则有些古怪，大都设计成船（便于水上滑行）或者浮筒（便于水面停靠）的模样。水上飞机虽然如今很少见到，但在第二次世界大战之前，它是可以在全球范围进行航空旅行的唯一方式。
现在，伦敦帝国理工学院提出的水上客机仍然以上世纪40年代的水上飞机为蓝本，新式的水上客机具有一个V型船体，能在着“陆”和起飞时为飞机提供浮力和适航性能。为了减少空气阻力，水上客机还有一个“翼身融合体”的结构，船体向上倾斜无缝融入飞机宽体机翼的下侧，使整体外观更具流线型。此外，这种水上客机还采用环保的氢燃料，飞行中不会排放有害气体。
如果研制成功，伦敦帝国理工学院的水上客机将会是一个空运巨无霸，它一次可搭乘2000名乘客，是A380可承载量的两倍还多。水上客机如果想要成为航空主流，也许尚需时日，因为人们还需转变传统的航空观念，有趣的是，对水上客机来说，人类面临的一大灾难——温室效应（引起的海平面上升）却成了它的一大利好。
混合飞行器
人们都知道NASA喜欢探索太空，但人家的全称是美国国家航空航天局，凭借其遥遥领先的技术和理念，NASA设计了许多炫酷的“新概念”飞机，除了前面提到的“洛克希德·马丁N+2”，NASA的另一个代表作就是“N3-X”。
“N3-x”被称为混合飞行器，因为它混合了目前能够想到的一切可以利用的新科技成果，可以称得上是未来“新概念”飞机最终极的版本。“N3-x”外形很像美国B-2隐型轰炸机，它的机翼和机身融合在一起，配以流线型设计，可以大幅度减少飞行阻力。在动力方面，“N3-X”也要强过著名的波音777（全球最大的双引擎宽体客机），波音777通过机翼下的两个涡轮风扇发动机来提供推力，用燃油供能；而“N3-x”则采用生物燃料提供电能，使用超导电机来提供动力。超导电机由超导体材料制作，电阻为零，不会发热升温，所以体积很小、功率密度很高。这些超导电机被安置在“N3-X”的尾部和机翼的翼端，与波音777相比，这种设计不仅环保，而且在空气动力学上的效率也更高。
NASA的科学家们表示，“N3-X”最快可能在20年之后研制出来。
电动飞机
许多“新概念”飞机虽然炫酷高大上，但距离现实还有一段距离，而欧洲空中客车公司设计的“E-Fan”（伊凡）却已经可以升空了。
在2014年的英国范堡罗航空展，空中客车公司参展的是一架小型飞机“E-Fan”，其翼展为9.5米，总重量仅有550千克左右。在一众大型飞机中间，“E-Fan”显得不那么起眼，但依旧赢得了各方的关注，其原因就在于它符合未来私人飞机的发展潮流——绿色环保、安静、轻便快捷。
“E-Fan”是目前世界上唯一百分百依靠电池提供动力的飞机，而且电池是可以充电续航的。由于不使用燃油，在飞行过程中，“E-Fan”不会排放废气，人们也几乎听不到任何刺耳的噪音。毫无疑问，“E-Fan”有着极大的市场潜力，对于大多数只在近距离区域活动的上班族来说，“E-fan”要比汽车、电动车要快捷，吸引力自然也大得多。
然而，“E-Fan”也有类似电动汽车的缺点，那就是续航时间短，一次只能飞1个小时、搭乘两人。空中客车公司仍然很看好它，设计人员计划在2017年推出能够搭乘4人的“E-Fan”，而在更远的将来，空中客车公司甚至有着更大的“野心”，他们希望能将“E-fan”发展成能够承载90人的客机。如果这一目标能够实现，届时天空将变得熙熙攘攘，点缀着各式各样、五颜六色的私人飞机，让我们拭目以待吧！
（本文源自大科技*科学之谜2015年第12期文章）
关于《空客320～200》的介绍到此就结束了。
