这款“未来客机”拥有全新的机翼设计

走进波音 737 等商用客机，坐下，然后看向窗外：您可能会看到机翼从飞机机身下部伸出，部分遮挡了您对下方地面的视线。

但今天，NASA 宣布将与波音公司合作生产一架实验性新型飞机演示机，该飞机与乘客习惯看到的飞机外观截然不同。该飞行器将采用细长的机翼，从飞机机身顶部延伸到窗户上方，而不是下方。由于这些机翼比商用飞机的典型机翼更细长，因此将由桁架支撑。

制造这架新飞机（称为可持续飞行演示机）的原因很简单：找到一种方法使飞机更加省油，对环境更有利。NASA 的目标是将效率提高 30%，尽管这种大幅提高的效率并非仅仅来自新机翼。

今天在华盛顿特区举行的新闻发布会上，美国宇航局副局长帕梅拉·梅尔罗伊表示，该举措是“美国宇航局对减少航空运输系统碳排放的一项重大新承诺”，她称航空运输系统是“最难脱碳的行业之一”。

除了细长的机翼外，该飞机还将配备两个发动机（每个机翼下方各一个），尾部呈 T 字形。它将是一架单通道飞机，如波音 737 或空客 A320，而不是像 787 或 A350 那样的双通道宽体飞机。目标是让这种飞机服务于典型的日常商业航空旅行，将纽约市与芝加哥等目的地连接起来。

这场演出的明星是机翼。

美国宇航局局长比尔·尼尔森在活动上表示：“我们将使用更先进的发动机，将燃料消耗降低 30%，看看这个机翼。”机翼“又长又薄，必须有支架。”

除了支撑机翼（为飞机提供飞行所需的升力）之外，桁架或支架还可以发挥另一种作用。“实际上，你可以从这个支架以及机翼获得升力，就像老式双翼机的旧概念一样，”纳尔逊补充道。

飞机工程就是权衡利弊：这架实验飞机需要这些桁架来支撑细长的机翼，但机翼首先又长又细是有充分理由的。“我们计划展示这种超长薄机翼——由支架稳定——它将通过减少阻力使商用客机更加省油，”他说。

这架飞机的设计在技术上被称为 TTBW，即跨音速桁架支撑机翼。2020 年 5 月， 《大众科学》仔细研究了 NASA 在这种飞机方面的努力。航空航天工程师表示，细长的机翼产生阻力较小的原因是它们可以减少翼尖的涡流。NASA 高级航空航天工程师 Kevin James 当时这样解释：“在机翼尖端，除了空气能看到的范围之外没有其他机翼，空气非常聪明，它会简单地绕过尖端，”他说。但是通过使机翼更长，“我们可以更有效地产生更大的升力。”

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这种结构的缺点包括，长而窄的机翼可能会像大风中飘动的桥梁或标志一样颤动，这就是为什么这种机翼的飞机需要桁架。当然，如果采用这种设计的飞机最终取代 737 等窄体飞机，它们就需要装进机场的登机口——而长机翼可能会使这变得具有挑战性。

美国宇航局今天表示，他们与波音公司合作，计划在 2028 年之前让这种具有未来感、更省油的飞机飞上天空，甚至表示这样的飞机可能会在 2030 年代投入使用。

根据国际能源署的数据，2021 年，全球航空业占“能源相关”来源二氧化碳排放量的 2% 以上。除了以可持续飞行演示器的形式探索像 TTBW 这样的新型飞机设计外，还有其他方法可以尝试让飞机更环保，包括使​​用纯电力驱动小型飞机以及使用可持续航空燃料。“我仍然非常担心全球航空旅行的碳足迹，”梅尔罗伊在活动开始时说。“航空业是全球经济的巨头，我们必须认真对待这一点。”