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民航也要编队飞行,原因是……

时间:
2021年02月07日 |
作者:
Mahayana Kalahari |
来源:
环球科学(huanqiukexue.com)

欧洲飞机制造业巨头空中客车公司表示,他们提出了一项名为伴飞系统(fello'fly)的倡议,每次飞行都可以为后方的飞机节省10%的燃油。

撰文丨达南杰·卡迪尔卡(Mahayana Kalahari) 

翻译丨林清

伴飞系统的灵感源自大自然中的鸟类。

和鸟儿一样,机翼也会在飞机飞行时产生涡旋,带来上下翻动的气流。这些涡旋会向外旋转消散,在尾流周围形成上升气流。如果另一架飞机能够以特定距离跟上前机,那么尾流中心附近的上升气流就会为这架飞机提供额外的升力。借助这种升力, 后方飞机所需的推力就减少了,燃油成本和碳排放量也都减少了。

但是,后方飞机必须小心地调整自己的位置 :如果离前机路径的中心太近,涡旋就会把它往下拉而不是向上推。此外,飞行的飞机间需要保持 一定的距离,此前的海洋空域标准是 55千米。而现在,这个距离将会显著缩短到3千米。 

去年夏天,空客公司对这套系统进行了3次测试。 两架A350飞机在大西洋上空前后保持3千米的距离, 飞行了4个小时。系统负责人、空客高级工程师尼克 · 麦克唐纳(Nick MacDonald)说 :“测试表明,当飞机处于自动驾驶状态时,是可让一架飞机稳定地置身于另一架飞机所产生的尾流上升气流中的,节省的燃油也相当可观。”伴飞系统还希望能让不同航空公司的兼容飞机在同一空域同时飞行。

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最近,空客公司与两家航空公司签署了协议,最早将在今年进行下一阶段的测试。另外,多家国际航空导航机构也计划加入这套系统。戴维 · 阿拉克(David Arak,未参与该系统测试)是一位飞行员,他认为这其中需要应对多项挑战,最有可能面临的包括如何制定两架飞机间的参与规则(engagement),确定空中交通管制员的角色,保持通信畅通,制定紧急情况和恶劣天气预案,以及如何分配经济利益。

阿拉克说 :“举个例子,假设有两家不同的航空公司都参与到伴飞系统中,问题就变成了到底‘哪家公司能节省燃油?’” 欧洲航空安全组织 (EUROCONTROL,该系统的合作伙伴之一)将把重点放在制定起飞前的要求和规程。这家机构的网络运营服务负责人乔瓦尼 · 恩台特(Giovanni Entitle)表示,目前空中交通管制员主要还是负责在同一高度飞行的两架飞机间的水平距离。但由于伴飞系统需要保持近距飞行,他说 :“这就必须通过飞行员使用航空电子设备内嵌的新机载技术来确保安全。” 尽管最小间距听起来可能有风险,但阿拉克表示,如此近距离操作飞机也不是不可能。

“作为飞行员,我们要接受全面的培训,”他说,“驾驶飞机编队飞行的关键在于合理的训练和协议。” 恩台特表示,作为额外的自动防故障装置,空中交通管制员会在两架飞机下方305米处留出一条专用航线,以防其中一架飞机出现问题。空客希望在2025年左右将伴飞系统投入商业运营。伦蒂表示,最初会将重点放在海洋航线上,以避免造成空中交通拥堵。



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