■ 气垫飞机试运行
看上去很像飞机,它却不在空中飞行。说它就是飞机吧,它却像火车那样沿着特定的轨道运行。这种酷似科幻片中的飞行器,是日本研究人员新开发的悬浮式气垫飞机,也被研究人员称为飞行列车。
大家对于气垫船可以说都是很熟悉了,这种船靠船底喷气来形成与水或地面之间的气垫,让船与水面或地面之间的摩擦力能够减少而快速前进。日本研究人员新开发的气垫飞机原理与气垫船一样,都是靠气垫来减少摩擦力。不过,与气垫船不一样的是,气垫飞机不但自己向下喷气,而且地面的轨道也向上喷气,这样可形成一个厚实的气垫以便更好地托起飞机。
气垫飞机其实是一种可贴地或贴水飞行的地效飞行器。几十年来,不断有人开展地效飞行器的研究,并设计出了各种各样的机型。但是,这些飞行器由于速度低和安全性差等问题,并没有进入实用阶段。而有轨道的气垫飞机,则解决了速度问题和安全性问题。
为了减少外界的气流对气垫的干扰,气垫飞机的运行轨道是半封闭式的。这种轨道的地面是十分平整的,不像传统的火车那样有钢轨。轨道上隐藏着一些智能式喷气孔,可以在飞机经过时及时喷气托起飞机。轨道两边有不透气的侧栏,和地面一起围成一种水渠式的半封闭轨道。
气垫飞机至少具有2对机翼,机翼的数量根据飞行器内部的机舱数量来确定,一般每增加一节机舱就增加一对机翼。正是这些机翼向下喷气而形成气垫,令飞机平稳地悬浮在距离地面几十厘米的高度。而机翼的侧翼也会产生气流,可与侧栏产生一种作用力,让气垫飞机能够始终与地面保持平行,并沿着轨道平稳地向前,不会出现偏航和上下颠簸的问题。机身和顶部安装有螺旋桨,可为气垫飞机提供适当的升力和前进的动力。
气垫飞机是电动飞机,是一种几乎没有二氧化碳排放的绿色交通工具。目前,试验性的气垫飞机还靠公共电网来充电。按照研究人员的设想,未来的气垫飞机的电将全部来自燃料电池。沿着轨道将密集地安装风能发电机和太阳能电池板,它们产生的电将被储存在埋设在轨道下的燃料电池中。气垫飞机将在每站停站和上下乘客的间隙中快速充电,就像上海世博园区的电动公交车那样。
在轨道上运行的悬浮交通工具还有我们熟知的磁浮列车。这种列车靠的是磁力把列车悬空,与气垫飞机的原理不太一样。因此,磁浮列车需要用动力来克服前进时空气的阻力,而气垫飞机可以让空气穿越机翼,把空气的阻力转化为上升的动力。
由于气垫飞机并不与地面进行接触,在其向前的方向上并不产生摩擦力,从而使它潜在地以较低能耗实现比普通火车更快的速度。气垫飞机是日本东北大学的机械学专家营原谕介研制而成的。他的创意来自科幻电影《星球大战》中的“陆地加速器”,这是一款科幻版的反重力飞行器,可以贴地飞行。
随着气垫飞机技术的不断成熟,它也可以像火车那样设计得很长,有若干个机舱和多对机翼,这样可以高效快速地载客。目前,2节机舱的气垫飞机的试验速度已经达到每小时200公里以上。营原谕介表示:“气垫飞机代表着未来交通工具的一个重要发展方向,它比一般火车速度快,比飞机更加安全和便捷。”