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兩種機(jī)型，兩種用途

為此，麻省理工學(xué)院開發(fā)出兩種不同的機(jī)型以滿航空航天局的標(biāo)準(zhǔn)：180座的D型“兩個(gè)泡泡”系列，替換目前飛國(guó)內(nèi)航線的波音737系列；以及350座H型“混合機(jī)體”系列，替換目前飛國(guó)際航線的波音777系列。

工程師們通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)身結(jié)構(gòu)作了重新配置，開發(fā)出D系列。該機(jī)型不再使用單體圓柱形機(jī)身，而改用兩個(gè)半圓柱形機(jī)身并排的設(shè)計(jì)，這樣形成了更寬大的結(jié)構(gòu)，從橫截面上看，有如兩個(gè)連在一起的肥皂泡。他們還將引擎從機(jī)翼下方移至機(jī)身后部。通常運(yùn)輸飛機(jī)的引擎吸入高速平緩的氣流，而D系列引擎的不同之處在于，它吸入的氣流是機(jī)身壓迫產(chǎn)生的，更為舒緩。這項(xiàng)技術(shù)被稱為邊界層吸入(BLI)，使引擎在推力不變的前提下減少燃料消耗，不過(guò)這項(xiàng)設(shè)計(jì)也有一些不足之處，比如更易使引擎疲勞。

馬克·德雷拉是特里·L·科勒流體動(dòng)力學(xué)教授和D系列首席設(shè)計(jì)師，他介紹說(shuō)，機(jī)身設(shè)計(jì)為彌補(bǔ)BLI 技術(shù)的不足，將設(shè)計(jì)時(shí)速降至比737低10%。為進(jìn)一步減少飛行時(shí)間和所消耗燃料，D系列采用更長(zhǎng)更薄的機(jī)翼和更小的機(jī)尾。就單個(gè)機(jī)尾來(lái)說(shuō)，可能并沒有什么突出的變化，但是“區(qū)區(qū)5%的改變就足以產(chǎn)生很大不同，”德雷拉說(shuō)。雖然這種飛機(jī)速度比737稍慢，但是多出來(lái)的這部分時(shí)間可以被更快的裝貨卸貨時(shí)間所抵消，因?yàn)檫@種飛機(jī)的機(jī)身更為寬大。

D系列機(jī)型不僅達(dá)到了航空航天局對(duì)長(zhǎng)途飛機(jī)燃料消耗、減少排放和跑道長(zhǎng)度的要求，在不久的將來(lái)，它還能夠帶來(lái)更大的益處，因?yàn)槁槭±砉W(xué)院研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)不同版本：減少70%能耗的高技術(shù)版以及普通版，能夠運(yùn)用目前的鋁制機(jī)身和引擎技術(shù)減少一半的能耗，對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)、短途的飛行更有競(jìng)爭(zhēng)力。

美國(guó)聯(lián)邦航空管理局環(huán)境與能源處主任卡爾·布勒松認(rèn)為，除了“確實(shí)很環(huán)保，”D系列設(shè)計(jì)非常優(yōu)秀還在于它的機(jī)身與傳統(tǒng)飛機(jī)很相似，相比更激進(jìn)的設(shè)計(jì)，更易于同已有的機(jī)場(chǎng)設(shè)施配套。他說(shuō)：“設(shè)計(jì)師必須考慮到如何才能與機(jī)場(chǎng)設(shè)施相配套。根據(jù)其他設(shè)計(jì)，飛機(jī)的外形太怪異了，機(jī)場(chǎng)門必須重新設(shè)計(jì)才能容納?！?/p>

盡管H系列采用了D系列的多數(shù)技術(shù)，包括BLI，但是為滿足更多載客量和更長(zhǎng)飛行距離的要求，機(jī)體必須變得更大。麻省理工學(xué)院研發(fā)團(tuán)隊(duì)為此設(shè)計(jì)了三角形的混合機(jī)體，機(jī)身與機(jī)翼成相應(yīng)的角度，空氣動(dòng)力性能更佳。更大的機(jī)身提供向前的升力這樣就可以省去機(jī)尾來(lái)保持平衡了。

大機(jī)體也給了設(shè)計(jì)師發(fā)揮的空間以探索各種不同的推進(jìn)結(jié)構(gòu)，比如合理分配多臺(tái)小引擎。盡管H系列達(dá)到了航空航天局的減排和跑道要求，研究人員稱，他們還將繼續(xù)改進(jìn)這些設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到航空航天局提出的其他目標(biāo)。

接下來(lái)的幾個(gè)月，麻省理工學(xué)院的研發(fā)團(tuán)隊(duì)將等待航空航天局（NASA）的消息，以確認(rèn)他們的設(shè)計(jì)是否進(jìn)入下一輪。入選的一至兩支亞音速研發(fā)團(tuán)隊(duì)將在2011年獲得更多的撥款對(duì)第一輪入選方案進(jìn)行進(jìn)一步的研究開發(fā)。研究人員承認(rèn)，還有一些推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)問(wèn)題需要作進(jìn)一步的探討。他們已經(jīng)提出，運(yùn)用航空航天局的大型風(fēng)洞來(lái)評(píng)估推進(jìn)系統(tǒng)與新機(jī)型的動(dòng)力關(guān)系。即使他們的設(shè)計(jì)方案進(jìn)不了下一輪，研究人員還是希望進(jìn)一步加以完善，包括在校內(nèi)懷特兄弟風(fēng)洞內(nèi)測(cè)試更小的模型，以及與制造商協(xié)同探索將概念設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。