未來可能出現(xiàn)的飛機(jī)新外形。圖片來自《航空周刊》
100多年來，航空業(yè)見證了無數(shù)突破性的科技進(jìn)展，未來呢？把時(shí)間縮短一點(diǎn)，接下來的20到40年內(nèi)呢？隨著航空業(yè)第二個(gè)100年的展開，我們?yōu)榇蠹冶P點(diǎn)了航空業(yè)如今正在發(fā)展且最具前景的技術(shù)和產(chǎn)品。
無人機(jī)將無處不在
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、基礎(chǔ)建設(shè)檢查、建筑業(yè)、房地產(chǎn)、航拍——雖然目前無人機(jī)的使用受到嚴(yán)格管制，但利用無人機(jī)協(xié)助生產(chǎn)作業(yè)已經(jīng)是許多行業(yè)的日�，F(xiàn)實(shí)。
美國航空管理局（FAA）不久前發(fā)布了首個(gè)小型無人機(jī)的使用規(guī)章，要求無人機(jī)必須在白天并于視距內(nèi)操縱，但目前巨大的壓力正在推動(dòng)FAA將無人機(jī)的操縱管制放寬到視距外和晚上。
一旦無人機(jī)的操縱被放松到視距外，凈重55磅（約25公斤）以下的小型無人機(jī)在近期內(nèi)將擁有巨大的商業(yè)市場。由于客戶們需要數(shù)據(jù)，這一市場將由“無人機(jī)服務(wù)”的商業(yè)模式主導(dǎo)。
接下來最有可能出現(xiàn)的市場應(yīng)用是無人機(jī)快遞，比如城市客戶包裹快遞或?yàn)?zāi)區(qū)醫(yī)療物資供應(yīng)，但這需要確保多種飛行器（載人飛機(jī)和無人機(jī)）都能安全高效地進(jìn)入并在低空空域飛行。目前美國航空航天局（NASA）正在展開無人機(jī)交通管理研究項(xiàng)目對這一問題進(jìn)行探究。
超高涵道比
商業(yè)飛機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)越來越大，因?yàn)楦蟮臏u扇和更高的涵道比帶來的是更高的推力效率和更低的燃油消耗。相比如今最新引擎10-12.5的最大涵道比，21世紀(jì)20年代初投入服務(wù)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比將到達(dá)15-20。相應(yīng)地，這將迫使機(jī)翼和起降架設(shè)計(jì)出現(xiàn)改變，同時(shí)也可能改變飛機(jī)的整體布局和引擎的安裝位置。
研究傾向于認(rèn)為未來的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)將會由齒輪傳動(dòng)，扇片將更大，但最終的引擎罩拉力和重量將限制齒輪的半徑。如果市場或管制方在降低燃油消耗和排放方面要求更高的涵道比，開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)依然是一種發(fā)展選擇。開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的機(jī)場噪音和飛機(jī)安全影響問題還需要得到進(jìn)一步解決，不過研究還在繼續(xù)。
空氣動(dòng)力或?qū)⑼黄菩园l(fā)展
在飛行器設(shè)計(jì)的發(fā)展中，空氣動(dòng)力學(xué)得到了持續(xù)的推進(jìn)，但極少出現(xiàn)突破性的進(jìn)步。不過，未來提升燃油效率的研究可能導(dǎo)致空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方面的巨大變化，其中包括更窄、更靈活的機(jī)翼，自然層流和主動(dòng)流控制，以及非傳統(tǒng)的構(gòu)型。
層流可以減少拉力，但對機(jī)翼設(shè)計(jì)的誤差容忍度極低，在生產(chǎn)方面難以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)要求機(jī)翼的表面保持平滑。但飛機(jī)在飛行時(shí)很難完全保持完全潔凈。不過，為了探索將拉力大幅度減小的可能性，歐洲和美國的研發(fā)人員正在進(jìn)行生產(chǎn)及保持層流機(jī)翼飛行的研究。安裝層流機(jī)翼的飛機(jī)有望于2030年前進(jìn)入市場。
更窄、更靈活的機(jī)翼可以減少拉力和重量，但需要新的結(jié)構(gòu)性和控制技術(shù)避免震顫。目前正在發(fā)展的技術(shù)包括利用定向偏向式復(fù)合材料或金屬3D制造實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)空氣彈性定制，以及對機(jī)翼可移動(dòng)表面進(jìn)行活動(dòng)控制以降低操縱的影響和陣風(fēng)負(fù)荷，同時(shí)抑制震顫。
高速巡航是空氣動(dòng)力研究提升的焦點(diǎn)之一，另一個(gè)焦點(diǎn)是低速高空拉升以及利用彈性或變形表面適應(yīng)機(jī)翼形狀同時(shí)降低傳統(tǒng)襟翼產(chǎn)生的噪音和拉力。主動(dòng)流控制也可以增加起飛和降落性能，降低噪音，同時(shí)（NASA和波音的測試表明）增加方向舵效率使尾翼更小。
神奇的3D打印技術(shù)
從食品到化工，增材制造（或者說3D打印技術(shù)），受到了各個(gè)行業(yè)的歡迎。雖然因?yàn)榘踩院涂煽啃苑矫娴挠绊�，航空業(yè)對3D打印技術(shù)的態(tài)度仍然謹(jǐn)慎，但航空業(yè)內(nèi)對這種技術(shù)的應(yīng)用速率也是前所未有的。
3D打印技術(shù)首先以制造復(fù)合材料進(jìn)入航空業(yè)，這種技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)了原型和一些低強(qiáng)度飛行部件的快速制造。但隨著金屬增材制造（金屬3D打印）流程的成熟，業(yè)內(nèi)對3D打印技術(shù)利用迎來了井噴式增長。
航空業(yè)制造需要從已造部件上移除大量金屬，而增材制造可以大幅度降低昂貴金屬（如高強(qiáng)度輕金屬鈦和鎳片）原料重量與完成部件的比率。
首先航空業(yè)必須確保3D打印生產(chǎn)的部件和傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的部件一樣可靠，或者更可靠，以獲得行業(yè)認(rèn)同和適航許可。這正在成為現(xiàn)實(shí)：GE航空正在用這種技術(shù)生產(chǎn)燃油噴嘴，Avio Aero也在利用這種技術(shù)產(chǎn)生鈦-鋁渦輪片。
3D打印最初生產(chǎn)的部件利用激光或電子光束融化金屬粉末。但飛機(jī)構(gòu)架由許多更大的部件構(gòu)成，這需要更大工作容量的機(jī)器�？梢援a(chǎn)生更大部件的激光剝線機(jī)目前正在進(jìn)入生產(chǎn)。
3D打印技術(shù)已經(jīng)可以幫助人們優(yōu)化部件設(shè)計(jì)，使用料更少，成本更低，重量更小。隨著時(shí)間的發(fā)展，人們將可以利用3D打印技術(shù)控制部件全部材料的微結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)部件性能最大化，并且最終實(shí)現(xiàn)新材料定制生產(chǎn)。
在宇宙飛船上安裝3D打印部件已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，而硅谷新秀Made In Space公司正在探索在空間中實(shí)現(xiàn)3D打印生產(chǎn)的可能性——生產(chǎn)如反射器、支架或用以實(shí)現(xiàn)地面交流的光纖等部件。
頭戴式和觸摸顯示器
駕駛艙從來都是最新科技的秀場。如今商業(yè)市場正在掀起穿戴式科技的風(fēng)暴，對于航空業(yè)來說，第一步就是發(fā)展可以最終取代平視顯示器的頭戴式近眼顯示器。
艾爾比特系統(tǒng)公司和泰雷茲集團(tuán)正在研發(fā)應(yīng)用于商業(yè)飛機(jī)（尤其是小型飛機(jī)）駕駛艙的頭戴式顯示器。艾爾比特系統(tǒng)公司目標(biāo)于2017年將其SkyLens頭戴式顯示器在ATR渦旋飛機(jī)上進(jìn)行認(rèn)證。NASA和歐洲研究人員目前在實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)技術(shù)的過程中也利用頭戴式儀器和傳感器檢測及躲避危害。
觸摸屏幕也正在進(jìn)入商業(yè)飛機(jī)的駕駛艙。洛克維爾·柯林斯公司為波音777-X生產(chǎn)了觸摸式屏幕，而航空電子生產(chǎn)商們也希望快速得到認(rèn)證以進(jìn)一步減少駕駛艙的工作量�；裟犴f爾公司正在研發(fā)可監(jiān)控大腦活動(dòng)的技術(shù)以感知飛行員的工作量是否過大或飛行員是否處于走神狀態(tài)，這一技術(shù)還有可能控制一些駕駛艙內(nèi)的功能。
電傳飛行控制系統(tǒng)如今越來越多地利用在小型飛機(jī)內(nèi)，這一系統(tǒng)引進(jìn)了飛行包線保護(hù)，今后將和未來的電動(dòng)輕量飛機(jī)相互促進(jìn)發(fā)展。FAA認(rèn)為未來將出現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)自動(dòng)起降的飛行控制系統(tǒng)、“反墜毀”危險(xiǎn)躲避系統(tǒng)、4-D航道管理和超直觀顯示器等，這些都將減少駕駛艙對人類飛行員的需求。
商業(yè)化空間站
隨著貨運(yùn)需求越來越大，NASA正在著手建立一個(gè)商業(yè)近地軌道，預(yù)計(jì)載人飛行將于2018年開始。目前，這條飛往太空的“鐵路”上只有國際空間站這一個(gè)目的地，但以后將會有更多。
按照計(jì)劃，國際空間站的運(yùn)行將持續(xù)到2024年。但一些企業(yè)家希望將這個(gè)空間站用作商業(yè)空間站的起點(diǎn)。國際空間站內(nèi)已經(jīng)存在私人領(lǐng)域的嘗試性活動(dòng)，比如NanoRacks將國際空間站用作其商業(yè)“立方衛(wèi)星”回收空間物體的發(fā)射平臺。畢格羅宇航公司的充氣式載人空間站原型也已經(jīng)在國際空間停泊了兩年。
畢格羅宇航公司正在和NASA談判以在國際空間站內(nèi)增加一個(gè)全尺寸的可擴(kuò)展型載人空間站，將其中的330平方米的內(nèi)部空間用來進(jìn)行商業(yè)運(yùn)營，同時(shí)計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)前兩個(gè)艙的發(fā)射。畢格羅宇航公司認(rèn)為軌道內(nèi)衛(wèi)星制造的前景廣闊。
新成立的Axiom Space公司計(jì)劃建立一個(gè)小型商業(yè)空間站，和畢格羅宇航的B330一樣，這個(gè)空間站在起初只有一個(gè)艙位聯(lián)接在國際空間站上，直到第二個(gè)安裝了太陽能板和推進(jìn)器的空間艙到達(dá)并將其帶到更適于商業(yè)發(fā)射的較低軌道上去。
Axiom的鋁制載人空間站將基于國際空間站現(xiàn)有的空間艙進(jìn)行建造，但Axiom還有有更遠(yuǎn)的構(gòu)想。Axiom希望在未來10年內(nèi)建造一個(gè)自由飛行的輪轉(zhuǎn)式空間站，它會緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)在輪環(huán)上制造重力。參見《2001：太空漫游》。
空中交通時(shí)代或?qū)⒌絹?/b>
無人駕駛汽車技術(shù)的進(jìn)步重新燃起人們對發(fā)展空中交通的希望，更簡單、開放的個(gè)人空中旅行成為陸地交通的另一種選擇，尤其在交通擁堵的城市區(qū)域更是如此。
無人駕駛飛行需要發(fā)展自動(dòng)飛行控制和空域管理技術(shù)，以及可以自動(dòng)躲避危險(xiǎn)和防碰撞所需要的傳感器和算法，因此無人駕駛飛行有望帶頭促進(jìn)這些技術(shù)的發(fā)展。
NASA等機(jī)構(gòu)認(rèn)為電力推動(dòng)、自控、交流和感知科技的融合產(chǎn)生了新的市場，硅谷數(shù)家新成立的公司和其它公司已經(jīng)開始研發(fā)相應(yīng)載體以應(yīng)對該市場的“按需流動(dòng)性”。
要出現(xiàn)普通人可以駕駛的空中出租車或完全自動(dòng)的載人飛機(jī)，我們可能還要等很多年。因?yàn)橄嚓P(guān)方面需要克服市場接受和認(rèn)證等重重困難，同時(shí)還要解決能源效率或噪音等問題。
組裝線效率猛增
碳纖維復(fù)合材料降低了飛機(jī)的重量同時(shí)提升了性能，但也使生產(chǎn)更加困難，因?yàn)椴牧鲜呛筒考缴a(chǎn)的。生產(chǎn)商們希望未來飛機(jī)的建造效率更高、成本更低，目前的一個(gè)解決方向是減少復(fù)合材料生產(chǎn)使用的勞動(dòng)力和時(shí)間。
自動(dòng)化是主要驅(qū)動(dòng)力之一。如今自動(dòng)化纖維鋪放已經(jīng)開始取代人工鋪放，而且在經(jīng)濟(jì)可行的情況下，自動(dòng)化帶狀鋪疊也進(jìn)入生產(chǎn)中。龐巴迪C系列飛機(jī)的碳纖維飛機(jī)就利用首先鋪疊易處理的干纖維然后在固化成形過程中注入樹脂的方式制造。
不同于預(yù)浸料坯（樹脂）的碳纖維，干纖維不需要控溫儲藏，并且能用來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的形態(tài)然后進(jìn)行樹脂傳遞塑模。因此材料外表可以被合成，并與紋理、條狀或其它形態(tài)共同成形從而簡化組裝。
昂貴的固定工具作業(yè)可能成為生產(chǎn)瓶頸，這包括現(xiàn)今用來完成產(chǎn)品成形的高壓釜。無需高壓、在生產(chǎn)線上的真空袋和移動(dòng)爐內(nèi)就能完成成形過程的復(fù)合材料正在被越來越廣泛地應(yīng)用。
但要最小化復(fù)合壓層材料的維度變化，設(shè)計(jì)和流程進(jìn)步是必不可少的。要實(shí)現(xiàn)復(fù)合結(jié)構(gòu)勞動(dòng)密集的組裝線完全自動(dòng)化以及取消聯(lián)接部件的機(jī)加工等，新設(shè)計(jì)和新流程的應(yīng)用是至關(guān)重要的。
新設(shè)計(jì)工具、制造模擬軟件、流程控制、工具作業(yè)概念和機(jī)器人生產(chǎn)技術(shù)正在共同涌現(xiàn)（如歐洲Locomachs的研究項(xiàng)目成果），這讓實(shí)現(xiàn)符合材料生產(chǎn)成本和時(shí)間大幅度降低充滿了希望。
自適應(yīng)式發(fā)動(dòng)機(jī)
航空推進(jìn)器經(jīng)歷了兩次巨變：從螺旋槳到噴氣機(jī)，從渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)到渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。第三次巨變正在到來：自適應(yīng)式或變周期式發(fā)動(dòng)機(jī)。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生兩種氣流（涵道內(nèi)和涵道外），而自適應(yīng)式發(fā)送機(jī)將擁有三種�？蛇m應(yīng)環(huán)境的扇片能夠通過內(nèi)核噴出更多氣流從而產(chǎn)生更強(qiáng)的推力，或者通過涵道導(dǎo)管推氣提升效率、降低燃油消耗，同時(shí)產(chǎn)生更多氣流冷卻飛機(jī)的系統(tǒng)。
三氣流渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)也可能用來實(shí)現(xiàn)未來的超音速商用飛機(jī)，其所帶來的推力、燃油效率和低噪音將能應(yīng)對環(huán)境方面的要求。
飛機(jī)將有新形狀
傳統(tǒng)的機(jī)艙加機(jī)翼式飛機(jī)是航空業(yè)的主流，但研究未來20到40年發(fā)展趨勢的人員認(rèn)為未來在這種配置下持續(xù)提高效率會遇到限制。一方面是因?yàn)楹辣仍龃�、引擎體積增加使引擎的安置位置成為疑問，另一方面在于如何持續(xù)降低噪音使噪音的影響范圍處于機(jī)場內(nèi)。
相關(guān)人員正在研究其它可以安置更大體積引擎的位置，比如在機(jī)翼上方或尾翼上，以及機(jī)身可以遮擋扇葉和/或噴氣噪音的地方。后置引擎可以使機(jī)翼更潔凈，從而更大程度利用可降低拉力的層流。另一種設(shè)想是飛機(jī)安裝支架式機(jī)翼，這能使機(jī)翼更長、表面比率更高，從而降低拉力。
不同于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)有將渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)推進(jìn)器內(nèi)嵌入尾翼與機(jī)身邊緣層合并，并重新利用飛機(jī)尾流以減少拉力。著名的例子如Aurora Flight Sciences和麻省理工學(xué)院為NASA設(shè)計(jì)的“雙-雙”D8以及德國Bauhaus Luftfahrt發(fā)展的推進(jìn)式機(jī)艙概念。
更不走尋常路的設(shè)計(jì)是融合式或混合式機(jī)翼機(jī)身（BWB/HWB），這種機(jī)翼的空氣動(dòng)力和結(jié)構(gòu)效率更高。有人懷疑這種設(shè)計(jì)不適于搭載乘客，但很可能成為未來的貨運(yùn)/空運(yùn)機(jī)形狀。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、開式轉(zhuǎn)子或分布式推進(jìn)器可能被安裝在機(jī)艙上方，讓寬闊的機(jī)身提供良好的遮蔽效果。
超高速將成現(xiàn)實(shí)
在幾十年斷斷續(xù)續(xù)的研發(fā)后，吸氣式超音速推進(jìn)器正在慢慢變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。但要讓吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)在起跑后加速到5馬赫以上的時(shí)速，并在可重復(fù)利用的初期于近地軌道上進(jìn)行空中監(jiān)測或載客，我們還有很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的路要走。
空間飛行器可以利用如英國Reaction Engines公司研發(fā)的SABRE動(dòng)力裝置，這一發(fā)動(dòng)機(jī)擁有吸氣運(yùn)行和火箭運(yùn)行兩種模式。在大氣層內(nèi)，吸入的空氣由一個(gè)熱交換器預(yù)先冷卻，然后在火箭內(nèi)和液體氫混合燃燒。在大氣層外，SABRE可以變成一個(gè)傳統(tǒng)的火箭。Reaction Engines計(jì)劃在2020年建造一個(gè)全尺寸SABRE發(fā)動(dòng)機(jī)原型并進(jìn)行地面測試。
太空太陽電能推進(jìn)裝置
人類對太空的探索距離越來越遠(yuǎn)，而化學(xué)動(dòng)力推動(dòng)器的限制使人們不得不尋求其它支持技術(shù)，其中就包括太陽能電動(dòng)推進(jìn)器。
就火星探索而言，由于航行時(shí)間長，宇航員到達(dá)之前必須在火星預(yù)設(shè)其所需的裝備和物資。太陽能電動(dòng)推進(jìn)器能以緩慢但高效的方式將體積較大的物資帶進(jìn)軌道并最終達(dá)到火星表面。
由于安裝了高能太陽能板帶動(dòng)的電動(dòng)推進(jìn)器，太陽能電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)的推動(dòng)力相比于化學(xué)動(dòng)力推進(jìn)器要小得多，但效率卻可達(dá)后者的10倍。這大大地減少了所需的推進(jìn)物和發(fā)射物料，因此是運(yùn)送裝備到火星的實(shí)用選擇。
此外，核熱火箭發(fā)動(dòng)機(jī)也是未來航天器的理想選擇。核熱火箭在核反應(yīng)器內(nèi)將液體氫加熱，并將其噴出火箭罩從而制造推力。在資金允許的情況下，NASA希望在2022到2024年內(nèi)對一個(gè)小型核熱火箭進(jìn)行測試，并于未來10年內(nèi)在月球探測中對核熱火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行飛行測試。
駕駛艙視景系統(tǒng)再升級
合成視景系統(tǒng)（SVS）和增強(qiáng)視景系統(tǒng)（EVS）在大型商業(yè)飛機(jī)的駕駛艙內(nèi)很常見，這些系統(tǒng)能幫助飛行員在可見度低的情況下安全降落�，F(xiàn)在，結(jié)合了以上兩種系統(tǒng)的綜合視景系統(tǒng)（CVS）也進(jìn)入人們的視野，這一系統(tǒng)旨在提升飛行員的情景意識以及時(shí)刻可靠性。
增強(qiáng)視景系統(tǒng)利用一個(gè)前視紅外傳感器增強(qiáng)飛行員對外部世界的觀察，外界情景通常會投射在頭戴式顯示器上。合成視景系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫對外界進(jìn)行虛擬式顯示，通常顯示在平視顯示器上，但也能在頭戴式顯示器內(nèi)與增強(qiáng)視景系統(tǒng)相結(jié)合。
隨著低成本非致熱傳感器和多光譜傳感器（從紅外長波到光學(xué)短波）的發(fā)展，增強(qiáng)視景系統(tǒng)也得到了巨大發(fā)展。艾爾比特系統(tǒng)公司的ClearVision系統(tǒng)擁有6個(gè)包括短波紅外和可見光的傳感器，研發(fā)人員正在擴(kuò)展該系統(tǒng)以探測如火山灰等其它威脅安全的因素。
長遠(yuǎn)看來，安裝在無人駕駛飛行器上用以自動(dòng)探測躲避其它物體的傳感器和系統(tǒng)有望進(jìn)入人工駕駛飛行器內(nèi)，畢竟，未來的空域?qū)⒃絹碓綇?fù)雜，交通工具也將多樣化，這些都能成為幫助飛行員安全駕駛的利器。
商業(yè)飛機(jī)超音速飛行
商業(yè)飛機(jī)發(fā)展的焦點(diǎn)一直是在亞音速飛行的基礎(chǔ)上提高燃油效率，但提高速度如今再次進(jìn)入人們的視野。NASA正在研究將聲爆最小化，從而去除這個(gè)在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上限制超音速飛機(jī)運(yùn)營的重要原因。但減少機(jī)場噪音和提升巡航效率方面也需要更多研究。
NASA計(jì)劃在2019年對安靜超音速交通（QueSST）的X飛機(jī)進(jìn)行測試。這一飛機(jī)的外形經(jīng)過嚴(yán)密的特殊設(shè)計(jì)，目的在于將聲爆降低到大眾可以接受的程度。屆時(shí)，人們對測試航班的回應(yīng)評價(jià)可能會成為促使管制者取消超音速飛機(jī)禁令的開端。
Aerion公司等生產(chǎn)商認(rèn)為不久的未來將出現(xiàn)超音速商務(wù)機(jī)市場，但灣流、波音和其它生產(chǎn)商則認(rèn)為除非將聲爆降低到75分貝這種程度，否則超音速商務(wù)機(jī)或小型客機(jī)在經(jīng)濟(jì)方面都不具有吸引力。
研究證明，超音速飛機(jī)從倫敦飛往悉尼只需2小時(shí)，不過，要想在商業(yè)上可行，研究人員還需研發(fā)出符合安全、可靠性和效率要求的推進(jìn)系統(tǒng)。
電力夢想或許將成真
雖然發(fā)展仍處于初步階段，但電動(dòng)推進(jìn)裝置吸引了很多人的注意力。有了如今的鋰離子電池，全電動(dòng)力飛機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，但再大一些的飛機(jī)可能需要混合推動(dòng)力裝置，比如通過低溫降溫超導(dǎo)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)分布式扇片的渦輪電動(dòng)發(fā)電機(jī)。
如今市場上已經(jīng)出現(xiàn)全電動(dòng)兩座訓(xùn)練機(jī)，混合電力四座飛機(jī)也即將面世。NASA計(jì)劃在2020年以前研發(fā)出9座的“細(xì)長型”通勤機(jī)。歐洲和美國的研究者認(rèn)為在2030年前可以研發(fā)出100座以下的混合電力客機(jī)。但這些都需要能源儲存方面出現(xiàn)突破性發(fā)展。
電動(dòng)力利用可再生能源，因此可以實(shí)現(xiàn)零碳排放，此外，電動(dòng)力還可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的新異構(gòu)型，使分布式推進(jìn)力與空氣動(dòng)力互相結(jié)合互相促進(jìn)作用。想想吧，從多轉(zhuǎn)子、可垂直起降的空中出租車到在尾翼安裝嵌入式發(fā)動(dòng)機(jī)、利用尾流降低拉力的大型客機(jī)，多酷！
低緯度商業(yè)飛行平臺
平臺和負(fù)載能力方面的提升將促使小型無人機(jī)進(jìn)入諸多新興的低維度市場，比如基礎(chǔ)設(shè)施檢查到包裹快遞，而商業(yè)方面更大、負(fù)載力更強(qiáng)的平臺也有望成為現(xiàn)實(shí)。
其中一種是可以在平流層內(nèi)停留數(shù)天或數(shù)周的高緯度耐久型飛機(jī)，這種飛機(jī)可以為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)信號、災(zāi)后恢復(fù)通訊及導(dǎo)航或?qū)崿F(xiàn)遙感功能，而且比衛(wèi)星更廉價(jià)，反應(yīng)速度更快也更敏銳。
臉書和谷歌正在研發(fā)天陽能平流層無人機(jī)，歐洲也在以兩種不同的方式研發(fā)這種“準(zhǔn)衛(wèi)星”。泰雷茲Alenia Space研發(fā)的平流層巴士自動(dòng)飛船可以在空中停留一年，預(yù)計(jì)于2020年前進(jìn)入市場。（編譯自《航空周刊》）