航天技術(shù)：民航也要編隊(duì)飛行？


圖片來(lái)源：Pixabay
歐洲飛機(jī)制造業(yè)巨頭空中客車(chē)公司表示，他們提出了一項(xiàng)名為伴飛系統(tǒng)（fello'fly）的倡議，每次飛行都可以為后方的飛機(jī)節(jié)省10%的燃油。
伴飛系統(tǒng)的靈感源自大自然中的鳥(niǎo)類(lèi)。和鳥(niǎo)兒一樣，機(jī)翼也會(huì)在飛機(jī)飛行時(shí)產(chǎn)生渦旋，帶來(lái)上下翻動(dòng)的氣流。這些渦旋會(huì)向外旋轉(zhuǎn)消散，在尾流周?chē)纬缮仙龤饬?。如果另一架飛機(jī)能夠以特定距離跟上前機(jī)，那么尾流中心附近的上升氣流就會(huì)為這架飛機(jī)提供額外的升力。借助這種升力，后方飛機(jī)所需的推力就減少了，燃油成本和碳排放量也都減少了。
但是，后方飛機(jī)必須小心地調(diào)整自己的位置：如果離前機(jī)路徑的中心太近，渦旋就會(huì)把它往下拉而不是向上推。此外，飛行的飛機(jī)間需要保持一定的距離，此前的海洋空域標(biāo)準(zhǔn)是55千米。而現(xiàn)在，這個(gè)距離將會(huì)顯著縮短到3千米。


圖片來(lái)源：Pixabay
去年夏天，空客公司對(duì)這套系統(tǒng)進(jìn)行了3次測(cè)試。兩架A350飛機(jī)在大西洋上空前后保持3千米的距離，飛行了4個(gè)小時(shí)。系統(tǒng)負(fù)責(zé)人、空客高級(jí)工程師尼克·麥克唐納（Nick MacDonald）說(shuō)：“測(cè)試表明，當(dāng)飛機(jī)處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)時(shí)，是可讓一架飛機(jī)穩(wěn)定地置身于另一架飛機(jī)所產(chǎn)生的尾流上升氣流中的，節(jié)省的燃油也相當(dāng)可觀(guān)?！卑轱w系統(tǒng)還希望能讓不同航空公司的兼容飛機(jī)在同一空域同時(shí)飛行。最近，空客公司與兩家航空公司簽署了協(xié)議，最早將在今年進(jìn)行下一階段的測(cè)試。另外，多家國(guó)際航空導(dǎo)航機(jī)構(gòu)也計(jì)劃加入這套系統(tǒng)。
戴維·阿拉克（David Arak，未參與該系統(tǒng)測(cè)試）是一位飛行員，他認(rèn)為這其中需要應(yīng)對(duì)多項(xiàng)挑戰(zhàn)，最有可能面臨的包括如何制定兩架飛機(jī)間的參與規(guī)則（engagement），確定空中交通管制員的角色，保持通信暢通，制定緊急情況和惡劣天氣預(yù)案，以及如何分配經(jīng)濟(jì)利益。阿拉克說(shuō)：“舉個(gè)例子，假設(shè)有兩家不同的航空公司都參與到伴飛系統(tǒng)中，問(wèn)題就變成了到底‘哪家公司能節(jié)省燃油？’”

圖片來(lái)源：Pixabay
歐洲航空安全組織（EUROCONTROL，該系統(tǒng)的合作伙伴之一）將把重點(diǎn)放在制定起飛前的要求和規(guī)程。這家機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)服務(wù)負(fù)責(zé)人喬瓦尼·恩臺(tái)特（Giovanni Entitle）表示，目前空中交通管制員主要還是負(fù)責(zé)在同一高度飛行的兩架飛機(jī)間的水平距離。但由于伴飛系統(tǒng)需要保持近距飛行，他說(shuō)：“這就必須通過(guò)飛行員使用航空電子設(shè)備內(nèi)嵌的新機(jī)載技術(shù)來(lái)確保安全?！?br> 盡管最小間距聽(tīng)起來(lái)可能有風(fēng)險(xiǎn)，但阿拉克表示，如此近距離操作飛機(jī)也不是不可能?！白鳛轱w行員，我們要接受全面的培訓(xùn)，”他說(shuō)，“駕駛飛機(jī)編隊(duì)飛行的關(guān)鍵在于合理的訓(xùn)練和協(xié)議?！?恩臺(tái)特表示，作為額外的自動(dòng)防故障裝置，空中交通管制員會(huì)在兩架飛機(jī)下方305米處留出一條專(zhuān)用航線(xiàn)，以防其中一架飛機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題。
空客希望在2025年左右將伴飛系統(tǒng)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。倫蒂表示，最初會(huì)將重點(diǎn)放在海洋航線(xiàn)上，以避免造成空中交通擁堵。
撰文：達(dá)南杰·卡迪爾卡（Mahayana Kalahari）
翻譯：林清
文章來(lái)源：環(huán)球科學(xué)


關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào)，在對(duì)話(huà)框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】，了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書(shū)籍】，了解最新科普書(shū)籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀(guān)鳥(niǎo)知識(shí)】，學(xué)習(xí)觀(guān)鳥(niǎo)相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情
?