JetZero正在開發(fā)具有前所未有性能的超高效混合翼身噴氣機(jī)，并與美國空軍、NASA和FAA合作，爭取在2030年前投入使用。
在習(xí)慣了現(xiàn)有的金屬機(jī)艙后，JetZero的混合翼體噴氣式客機(jī)為機(jī)艙帶來了新的構(gòu)想。機(jī)艙內(nèi)部有多條通道，具有更寬敞的座位，尾部的發(fā)動機(jī)也為機(jī)艙內(nèi)提供了一個更為安靜的空間。這樣的設(shè)計緩解了現(xiàn)在商業(yè)飛行中伴隨的嘈雜環(huán)境和部分人群所患的幽閉恐懼癥。
圖片來源：JetZero
這一概念如果成功，JetZero的混合翼身飛機(jī)可能成為第一個投入生產(chǎn)的大型重新設(shè)計的商用客機(jī)。其更輕的重量和卓越的空氣動力學(xué)性能將只用一半的燃料，提供與現(xiàn)有中型客機(jī)相同的速度和航程，可能為航空公司節(jié)省數(shù)十億美元，并使他們更接近零碳飛行。
什么是混合翼身？
與傳統(tǒng)的機(jī)身機(jī)翼相比，混合翼身（BWB）在機(jī)翼和機(jī)身之間沒有明確的分界線，而且通常沒有尾翼。這是一種更符合空氣動力學(xué)的外形，可以減少阻力，增加升力，使飛機(jī)能夠在更稀薄的空氣中以更少的燃料在更高的高度巡航。但由于增壓乘客區(qū)也是機(jī)翼結(jié)構(gòu)，BWB需要以不同的方式分配其拉伸和彎曲載荷。因此，它們幾乎完全由縫合的碳纖維制成，而不是用螺栓固定的金屬和復(fù)合材料，這是一種更輕的材料，其層和部分像帶有凱夫拉（杜邦公司1965年推出的一種芳香聚酰胺類合成纖維）“線”的織物一樣縫在一起，與傳統(tǒng)的鋁結(jié)構(gòu)相比，它可以承受更多方向的壓力。最后，將縫合的復(fù)合材料注入樹脂粘合劑并固化成光滑的表面。此外，BWB的活動部件更少，這使得它的制造和維護(hù)成本更低，故障點(diǎn)和需要檢查或更換的部件也更少。
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這個概念并不新鮮，航空航天部門幾十年來一直在開發(fā)原型機(jī)——其中很多是現(xiàn)在JetZero的工程師。事實(shí)上，JetZero的首席技術(shù)官M(fèi)ark Page曾在上世紀(jì)90年代擔(dān)任NASA BWB計劃的總工程師，與為NASA開發(fā)第一個原型機(jī)的Robert Liebeck和Blaine Rawdon一起被認(rèn)為是BWB之父，他們現(xiàn)在也都在擔(dān)任JetZero的技術(shù)顧問。
與其他BWB開發(fā)商相比，這個剛成立2年多的初創(chuàng)公司是唯一一家將其作為唯一商業(yè)模式的公司。“我們團(tuán)隊(duì)的成員在幾十年前真正發(fā)明了混合翼噴氣客機(jī)的概念，并且從那時起就一直在打磨它，所以我認(rèn)為可以說我們是這個領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。”首席執(zhí)行官Tom O'Leary說。
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為何沒有早些流行起來？
盡管波音和空客這兩家大型客機(jī)制造商都在探索自己的BWB版本，但在提前15至20年銷售產(chǎn)品并回避生產(chǎn)大改風(fēng)險和成本的行業(yè)中，變革進(jìn)展緩慢。“波音和空客仍然可以通過出售現(xiàn)有的產(chǎn)品來賺錢，”Page說。“他們不需要進(jìn)行技術(shù)變革。”
在經(jīng)濟(jì)繁榮時期和20世紀(jì)八九十年代初出現(xiàn)的氣候變化警告期間，這種動力更少。“三四十年前，沒有任何改變機(jī)身和機(jī)翼的設(shè)計壓力，價格很低，飛機(jī)賣得很好。沒有綠色焦點(diǎn)。”冰島航空公司董事會成員Nina Jonsson說。
上市途徑
他們的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略涉及兩個主要步驟，以加快進(jìn)入市場的速度。首先是針對窄體飛機(jī)和寬體飛機(jī)之間服務(wù)不足的中端市場差距。這些是可容納 200 至 250 人的噴氣客機(jī)，由于沒有替代機(jī)型，航空公司被迫延長飛行時間。盡管體積龐大，但 JetZero 的中體飛機(jī)重量不會超過當(dāng)今僅可容納 150 至 200 名乘客的窄體飛機(jī)。在空中，它將與超過 500 英里/小時的傳統(tǒng)噴氣客機(jī)速度相媲美，但飛行高度超過 5000 英尺，達(dá)到 4.5萬 英尺。更輕的材料，結(jié)合更好的空氣動力學(xué)特性和降低飛得更高的風(fēng)阻，是它節(jié)省燃料的方式。
第二個是融入現(xiàn)有的機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施：使用現(xiàn)成的發(fā)動機(jī)，以及成熟的駕駛艙控制系統(tǒng)、機(jī)場登機(jī)口和推進(jìn)劑，如煤油和可持續(xù)航空燃料（價格更高、碳足跡更低的生物和合成燃料）。“隨著我們的不斷發(fā)展，我們可以整合未來類型的推進(jìn)系統(tǒng)，使用氫作為零碳排放燃料，”O'Leary 說。BWB 更大的貨物區(qū)域?qū)⑷菁{氫氣，氫氣僅排放水作為“廢氣”，但在同樣的能量下占據(jù)四倍的體積。
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目前，JetZero 的概念仍在洛杉磯附近的長灘總部進(jìn)行測試。美國空軍、NASA和少數(shù)私人投資者提供了未公開的初始資金，用于開發(fā)設(shè)計并使用小型遙控模型收集數(shù)據(jù)。翼展 7 英尺的塑料泡沫飛機(jī)“Foamy”的成功測試為 23 英尺版本（稱為“探路者”）的夏季試飛鋪平了道路。該公司與航空航天先驅(qū)諾斯羅普格魯曼公司合作，目前正在爭奪空軍資金，以建造一個全尺寸的 200 英尺原型機(jī)，希望在 2027 年進(jìn)行演示。目標(biāo)是在 2030 年代初作為航空公司的商用噴氣客機(jī)投入使用以及為空軍加油的油輪和貨機(jī)。
技術(shù)驅(qū)動設(shè)計
JetZero與航空客艙設(shè)計公司Factorydesign和Applied Mobility Partners合作，同時開發(fā)了內(nèi)部和外部布局。這是一種可能性的暗示，因?yàn)楹娇展咀罱K將決定自己的配置。
“這種形狀給航空公司提供了更多的選擇，”奧利里說。“在舒適度方面，航空業(yè)已經(jīng)變成了一場逐底競賽。但如果你能減少燃油消耗，你就可以用省下的錢來建造更舒適的客艙，創(chuàng)造更大的座位，而不會帶來太多的經(jīng)濟(jì)損失。”
圖片來源：JetZero
飛行感覺如何？
BWB的外形使爬升速度更快，但起飛、巡航和著陸更溫和。它也更安靜。發(fā)動機(jī)安裝在后上表面。由于空氣以超音速流過飛機(jī)頂部，發(fā)動機(jī)轟鳴聲的聲波傳播速度不夠快，無法向前進(jìn)入機(jī)艙，也不會從飛機(jī)的底部向下反射，在地面上聽到飛機(jī)的聲音也會更小。
Page說:“我花了30多年的時間來改進(jìn)混合翼體?，F(xiàn)在我們正在進(jìn)入一個需要大規(guī)模減排的時代。當(dāng)我們看到第一架BWB客機(jī)起飛時，整個團(tuán)隊(duì)都會覺得它真的與眾不同。”
