航空科普:民航也要編隊飛行,原因是……
來源:環球科學
發布時間:2021-02-07
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歐洲飛機製造業巨頭空中客車公司表示,他們提出了一項名為伴飛係統(fello'fly)的倡議,每次飛行都可以為後方的飛機節省10%的燃油。

 

 

撰文丨達南傑·卡迪爾卡(Mahayana Kalahari) 

翻譯丨林清

 

伴飛係統的靈感源自大自然中的鳥類。

 

和鳥兒(er) 一樣,機翼也會(hui) 在飛機飛行時產(chan) 生渦旋,帶來上下翻動的氣流。這些渦旋會(hui) 向外旋轉消散,在尾流周圍形成上升氣流。如果另一架飛機能夠以特定距離跟上前機,那麽(me) 尾流中心附近的上升氣流就會(hui) 為(wei) 這架飛機提供額外的升力。借助這種升力, 後方飛機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,後方飛機必須小心地調整自己的位置 :如果離前機路徑的中心太近,渦旋就會(hui) 把它往下拉而不是向上推。此外,飛行的飛機間需要保持 一定的距離,此前的海洋空域標準是 55千米。而現在,這個(ge) 距離將會(hui) 顯著縮短到3千米。 

 

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去年夏天,空客公司對這套係統進行了3次測試。 兩(liang) 架A350飛機在大西洋上空前後保持3千米的距離, 飛行了4個(ge) 小時。係統負責人、空客高級工程師尼克 · 麥克唐納(Nick MacDonald)說 :“測試表明,當飛機處於(yu) 自動駕駛狀態時,是可讓一架飛機穩定地置身於(yu) 另一架飛機所產(chan) 生的尾流上升氣流中的,節省的燃油也相當可觀。”伴飛係統還希望能讓不同航空公司的兼容飛機在同一空域同時飛行。

 

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最近,空客公司與(yu) 兩(liang) 家航空公司簽署了協議,最早將在今年進行下一階段的測試。另外,多家國際航空導航機構也計劃加入這套係統。戴維 · 阿拉克(David Arak,未參與(yu) 該係統測試)是一位飛行員,他認為(wei) 這其中需要應對多項挑戰,最有可能麵臨(lin) 的包括如何製定兩(liang) 架飛機間的參與(yu) 規則(engagement),確定空中交通管製員的角色,保持通信暢通,製定緊急情況和惡劣天氣預案,以及如何分配經濟利益。

 

阿拉克說 :“舉(ju) 個(ge) 例子,假設有兩(liang) 家不同的航空公司都參與(yu) 到伴飛係統中,問題就變成了到底‘哪家公司能節省燃油?’” 歐洲航空安全組織 (EUROCONTROL,該係統的合作夥(huo) 伴之一)將把重點放在製定起飛前的要求和規程。這家機構的網絡運營服務負責人喬(qiao) 瓦尼 · 恩台特(Giovanni Entitle)表示,目前空中交通管製員主要還是負責在同一高度飛行的兩(liang) 架飛機間的水平距離。但由於(yu) 伴飛係統需要保持近距飛行,他說 :“這就必須通過飛行員使用航空電子設備內(nei) 嵌的新機載技術來確保安全。” 盡管最小間距聽起來可能有風險,但阿拉克表示,如此近距離操作飛機也不是不可能。

 

“作為(wei) 飛行員,我們(men) 要接受全麵的培訓,”他說,“駕駛飛機編隊飛行的關(guan) 鍵在於(yu) 合理的訓練和協議。” 恩台特表示,作為(wei) 額外的自動防故障裝置,空中交通管製員會(hui) 在兩(liang) 架飛機下方305米處留出一條專(zhuan) 用航線,以防其中一架飛機出現問題。空客希望在2025年左右將伴飛係統投入商業(ye) 運營。倫(lun) 蒂表示,最初會(hui) 將重點放在海洋航線上,以避免造成空中交通擁堵。




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