书城科普世界科学博览(全集)
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第26章 飞行器前沿

超音速引擎速度达音速飞机7倍

据台湾新闻报道,澳洲科学家研发出超音速引擎,可能更彻底地改变人类飞行方案,这款引擎可达音速的七倍。

澳洲日前进行了HYSHOT叁型超音速引擎的试飞,火箭工程师史莫特说:“我们所探测的引擎速度为8马赫,或是时速达8000公里,依照这些时速旅行的话,原本从悉尼飞伦敦要花上22个小时,通过装有超音速引擎的飞机,只要2~3小时,就可以轻松地飞越。”

催生出这具超音速引擎的澳洲昆士兰大学研究团队,对研究成果感到相当自豪。

其实早在40年前超音速引擎就已经问世,但直到最近几年才在工艺上更上一层楼,但是如何让引擎能在空中持续飞行才是最大的挑战,因为引擎一升空大约六秒后就会坠毁。

对此保罗表示,当前已在风洞探测,但是真正该做的探测是让这些引擎飞行,过去的经验显示,这非常困难,因为经费有限成本却高昂。

HYSHOT澳洲研究团队的表现被认为超越美国宇宙总署,甚至还被波音相中,得到200万美金的捐款。研究人员将在2006年底前试射HYSHOT八型引擎,他们更有信心,未来十年内超音速引擎将可以用于商业用途,或许人们在空中的移动方案又将再次改写。

法国公布1600份UFO目击档案

法国宇航局从2007年3月22日开始在一个名为GEIPAN的组织的官网上公开其50年来1600多起UFO的目击档案,继而在官网上澄清了法国并不是第一个公开这类档案的国家。

GEIPAN是法国政府要求法国宇航局成立的专门研究不明飞行物的组织,他们已经在网站上公开了这超过10万页的1600份档案中的400份,其余的在2007年底前陆续全部公开。

在1600宗案件中,只有很少一部分可以被称作不明飞行物,大部分案件已经被证明是大气的异常现象,或是人们对飞机灯光的错判,甚至还有人们的玩笑。“其中一个案件是,一名男子称自己被外星人绑架到了外太空,但研究人员通过血液检测发现,他在那个时期并未有过失重状态,这只是该名男子的一个玩笑。”

有关人员称一些不明飞行物的报告根本不值得深究,比如一位女士曾报告说看到了像一卷卫生间手纸的物体。但那些违反物理学规律的证据都得到了认真的研究。

据法新社报道,在法国宇航局接到的1600次不明飞行物报告中有将近25%的报告都被列为“D”级,就是说这些报告尽管有很好的观察数据和可信的证人,但宇航局仍不能做出满意的解释。

档案记录:1967年8月29日和1994年1月28日两次事件最令人震惊。

1967年8月29日,法国多尔多省屈萨克的一个村子里,一名13岁的男孩和他9岁的妹妹在草地上放牛,小男孩被4个47英寸高(约合1.19米)的黑色物体吸引了注意力。据记录那天是星期四。当时小男孩还以为是其他的小孩儿,还对妹妹喊道:“瞧那4个黑小孩!”但当他们朝着四个物体看去时,这些神秘物体忽然变得不安起来,跌跌撞撞向天空中冲去,在它们的上方出现了一个圆形的飞船在盘旋,直径大约有15英尺(约4.5米)。当这4个神秘物体回到飞船上时,飞船顶上突然下来一个“人”,它落到地上抓起了一些东西然后飞回了飞船。飞船静静地盘旋了一会儿,然后变得越来越耀眼,并在一阵呼啸声之后消失了,留下了一道光和浓浓的硫磺味道。

之后两个孩子哭着跑回了家,他们的父亲叫来了当地的警察。警察记录:呛鼻的硫磺味,飞船逗留的地方有干枯的草。调查人员称,除了两个孩子,还有别的目击者提供了相同的描述。调查人员最后还是无法给出合理的解释。

1994年1月28日,法国航空公司的3名机组人员在飞近巴黎时,都看到了一个巨大的红褐色的物体,它的形状还在不断变化,但可以肯定的是它非常大,当这架客机进入了飞碟的航道时,它消失了。据档案记录,当时机场的雷达确实探测到了这个不明物体。而研究人员也未能给出一个合理的解释。

法国卫星踏上探寻太阳系外行星之旅

法国制造的COROT卫星搭载俄制“联盟2-1B”火箭于2006年底从哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场升空,这是人类发射的首颗专门用于研究太阳系外行星的卫星。

点火升空50分钟后,卫星进入距地面约900公里的预定轨道,这是俄“联盟2-1B”火箭首次执行发射任务。

法国制造的COROT卫星COROT重630千克,主要任务是寻找太阳系外与地球类似的行星。COROT载有一台30厘米口径天文望远镜和两台照相机,能够观测到个头仅为地球2~3倍的太阳系外岩石行星。它将在两年半的太空旅途中观测并研究约12万颗恒星。天文学家说,当太阳系外行星运行到其围绕运转的恒星和COROT之间时,恒星所发出的光会变暗,据此则可以判断恒星周围存在行星。

此外,COROT还可以探测由内部震波导致的恒星亮度变化,从而帮助天文学家精确计算恒星的质量、年龄和化学构成。

法国国家航天研究中心从1996年开始实施COROT计划,欧洲航天局于2000年正式加入。鉴于其重要意义,这一计划被誉为“21世纪哥伦布”,参与COROT计划的还有奥地利、西班牙、德国、比利时和巴西。该计划耗资2.21亿美元,其中75%的资金由法国国家航天研究中心提供。

明引力阻止先驱者号远离太阳系

美国宇航局发现,分别于1972年和1973年发射的先驱者10号和先驱者11号探测器,在远离太阳系时被一股奇怪的力量往回拽。

这股力量被称为“先驱者号异常”,似乎一直影响着探测器的运行。这种力量是源于探测器自身还是来自一些暗物质?或者是一些物理学或万有引力新规律在起作用?科学家无法回答。

探测器距离地球已有数十亿英里远,在它们离地球越来越远时,研究人员注意到来自探测器的本应稳定的微波振幅出现了跳跃变化。这种变化表示它最终可能在太空中摆脱地面人员的监控。

研究人员发现每个探测器和太阳的距离都比按万有引力定律计算出来的距离小,两个距离大约相差24万英里(40万公里)。牛顿认为引力随着物体之间距离的增加而缩小,而先驱者号探测器在加速冲出太阳系时则达到了每小时大约30000英里(48280公里)的速度。若找到造成这种现象发生的物理学原因不仅可以证实牛顿定律的正确性,还可使航天工程人员在设计未来飞船时加以借鉴。

研究发现探测器自身原因造成先驱者异常现象发生的可能性在55%~75%之间,继而研究人员把目标转向了探测器长达11.5年的空间观测遥感数据上。收集到的数据是先驱者10号大约30年的遥感数据和先驱者11号20年的数据集,还有先驱者10和先驱者11号1飞船完整详尽的遥感数据。

处理这些数据相当耗时,但一旦处理完毕,就可能揭示先驱者号异常现象。

微纳卫星:小块头有大智慧

卫星广播通信、卫星导航技术的应用提供了卫星电话、数据传输、电视转播、远程教育、远程医疗、导航定位等上百种服务。卫星遥感应用使人们能够随时随地掌握地球及空间信息。我国专家认为,微小卫星甚至纳米卫星在未来的空间探测中将大有作为。

重量小于等于1000公斤的卫星可归入小卫星家族,不到100公斤的称为微卫星,而纳米卫星仅重10公斤,未来甚至还可能出现1公斤重的皮卫星。小卫星的作用可不小,在通信、对地观测、天文观测、技术试验、科学试验领域都有用武之地。

小卫星还可为大卫星伴飞,它们沿着近似同心圆的轨道执行检查大卫星工作状态的任务。大、小卫星可由多星运载火箭一并带人太空;小卫星也能由航天员带出舱,为飞船和航天员出舱活动拍照摄像,帮助飞船定向,而其成本只有大卫星的几十分之一。

我国将开始载人航天工程的第二步计划,建立短期有人照料的空间实验室,并在空间实验室上释放微小卫星。这相当于扩大了上百米到几公里的太空实验空间,小卫星除进行空间环境监测、基础科学实验外,还能开展激光通讯试验。

专家提示说,如果有数颗微纳卫星担任子星,将它们有机地组装在一颗母星上,由运载火箭一次发射升空,就相当于派出了一架“空间航母”。而这样的微纳卫星站能在空中单飞、组网、编队、伴随飞行、故障诊断、运输服务,或者索性像一大颗综合卫星般工作。

专家呼吁,力争在2010年世博会前建成上海卫星导航定位综合服务平台;在2015年前,将其发展成为长三角区域的网络系统。

未来飞机电力驱动“心脏”由电池构成

美国波音公司2007年4月宣布,将开始制造新一代小型飞机——它将装备依靠电力驱动的发动机,而所需电能将由一种介于蓄电池和普通干电池之间的装置供应。

波音公司发言人表示,这种飞机的前几次试验将于年内在欧洲进行,首次测试在西班牙,期间,在起飞和降落过程中,飞机都会完全依靠电能运行。测试型飞机的尺寸较小,只设有一个座位。

这项被称为“燃料电池演示飞机”的计划由波音研究实验室与欧洲技术研究实验室共同实施。其最终目标是生产一种依靠电力驱动的、货真价实的小型飞机。

这款电动飞机的研制者们介绍说,新型飞机的心脏将是一套被称为“质子交换膜”的燃料供给系统——其基础是与飞机电动机和储氢槽相连接的锂离子电池。

在节省能源和环保方面,新型飞机的效率非常高,因为安装在电动飞机上的燃料系统是一种新型的电化学反应装置,可以将清洁的氢转换为电能,而排出的是无害的氢化合物。除此之外,电动飞机在飞行过程中所产生的噪音也要明显低于传统飞机。

波音公司目前还在独立研制多种电动飞机,其中包括,在10~15年后将推出第二代燃料系统,其基础为一套固体氧化物燃料电池。第二代燃料系统可为大型客机提供充足的能量。

波音公司现在已研制出了一款名为“波音幻影”的小型电动飞机,其翼展仅16.3米,可以100公里/小时的巡航速度持续飞行70公里以上。

未来一架飞机可控制整个飞机纵队

近日,英国领空成功演示了多飞机远程控制系统的能力。此外,为减少战斗飞行员在军事行动中的伤亡,此远程控制系统日后还能用于自动着陆的被劫持的飞机上,或让一名飞行员指挥复杂的搜寻和营救工作。

英国奎奈蒂克公司(QinetiQ)验证了此系统。改进的狂风战斗机上的飞行员远程控制一架BAC1—11客机,在4500米高度飞行。狂风战斗机的飞行员还能控制三架模拟无人战斗机。

目前,无人机(UAV)和无人战斗机(UCAV)都由数千里之外的地面飞行员控制,比如,伊拉克和阿富汗的无人机都由美国加州和佛州的飞行员控制。但此“自治”系统可以让一同飞行的战斗机上的飞行员近距离地控制一队无人战斗机,每一架无人战斗机都将图像和数据传送给此控制的战斗机。

此系统较通常的自动驾驶系统的控制力更强,也更复杂,得根据几个不同飞机同时运动的情况来控制。这主要是通过一个软件来完成,让飞机自动进入特定的飞行模式,攻击目标。全部飞行都按此模式飞行,直到战斗机上的飞行员检查完目标的图像,决定是调查、攻击还是回家加油为止。

在测试飞行中,当狂风战斗机通过超高频无线电控制BAC1-11时,此飞机的飞行员泰然自若,连称安全。

科幻迷造飞碟惊动NASA

现年57岁的美国男子艾尔菲·卡林顿白天是一名建筑工,然而一到晚上,他就会钻进~个租来的车库中,研究打造一艘直径14英尺的飞碟!卡林顿研制飞碟的工作已经进行了30年,他的研究甚至惊动了NASA。

艾尔菲·卡林顿是美国密歇根州克林顿市人,27岁时,他决定亲自打造一艘飞碟模型,然而随着飞碟模型渐渐制造完工,卡林顿又希望能让这架飞碟真正地飞起来。

为打造出一架真实版“飞碟”,卡林顿废寝忘食地连续工作了整整30年,并花光了6万美元的积蓄,用来购买必需的机械材料。

目前他已经设计出了一种简单而有效的飞碟“引擎”,他相信靠这一“引擎”,这架飞碟就能以每小时500英里的速度高速飞行。卡林顿希望将来能拿这架“飞碟”当交通工具。

卡林顿目前拥有一家名叫“顶点航空宇宙”的公司,他的两项飞碟“引擎”设计都已经申请了专利。他的研究工作甚至惊动了NASA,NASA官员特地邀请他参加了一场科学研讨会,当与会的NASA工程师们听到卡林顿坦承他丝毫不懂计算机知识时,他们全都惊呆了。

NASA的航空专家和美国航空学教授们对卡林顿的飞碟能否起飞都抱怀疑态度,对此卡林顿毫不气馁,他计划在8个月内筹集到4万美元,完成这架飞碟的最后设计。