美国神秘子弹头飞机燃油效率提高10倍？美国媒体群情高涨

近日，位于美国南加州一个机场的神秘子弹形飞机引发美国航空界的广泛关注。先是The Drive网站进行了报道，然后一众媒体跟风炒作，美、英、俄等国媒体纷纷报告。像具有军方背景的《星条旗》报都投来了关注的目光。按照这些媒体的说法，这种飞机燃油效率要比现有的喷气飞机提高10倍，这种采用活塞发动机的螺旋桨飞机，能够在2万米高空以喷气客机的速度飞行，能够深刻改变现在的航空运输格局。这是科技重大突破还是美版水氢汽车的科技神话？

最新曝光的照片。

The Drive网站的称，上个月，美国宇航局的试飞员兼摄影师斯科特·J·豪在维克多维尔市的南加州物流机场拍摄到了Celera 500L进行高速滑行测试照片。这名飞行员发布在社交媒体Instagram上的照片引起了航空界的关注，其滑行测试可能表明Celera 500L距离首飞更近了一步。

报道称，关于飞机规格，其制造商奥托航空（Otto Aviation）集团公布的信息仍然有限，不过奥托航空集团已经在这个项目上秘密工作了大约10年。今年4月，维克多维尔市与奥托航空公司达成了空域租赁协议，对实验飞机进行飞行研究和测试。

两年前的照片。

实际上，这不是这种神秘飞机首次进入人们视野。据The Drive网站报道，两年前这种神秘子弹头飞机的原型就曾在该机场出现。

相关专利称，该机可以在高达65000英尺（约19812米）的高度下以每小时460（约合741公里）到510英里（816公里）的速度巡航，燃油效率为每加仑燃料30到42英里。作为对比，皮拉图斯（Pilatus）PC-12，是一种流行的轻型、单引擎涡轮螺旋桨飞机，其升限为30000英尺（9144米），巡航速度不到每小时330英里（531公里），每小时平均燃烧66加仑燃油。燃油效率大约为1加仑燃料5英里。至于里尔喷气-70（Learjet  70），具有与Celera相似的速度性能，但仍远未达到其最高飞行高度，其每加仑燃油能够飞行大约3英里。所以，奥托航空的这种新型飞机至少比现有的具有相似巡航性能的轻型商用喷气机效率高10倍。

专利文献上公布的外形，和最新公布的外形有差异。除了舱门以外，一侧还有4个舷窗，并标示有逃生门，暗示这是商用飞机。

用了什么逆天科技达到这种水平的呢？

首先我们要说明的是，它的这个算法是有瑕疵的。如果精确的对比其燃油效率，应该还有一个条件，既单位重量或者单个座位，而不是整架飞机。飞机大，耗油自然就高，每加仑燃料飞行距离当然近。空客380要是和它比，那差得就更多。除非是飞机起飞重量、载荷相当。目前美国媒体没有公布Celera 500L的重量等参数。专利文献上的示意图显示一侧有4个舷窗。但是目测实机的长度似乎没有那么长。实机的外形尺寸应该是小里尔喷气70和PC-12的。里尔喷气-70拥有6个舷窗，而且空间绰绰有余。

类似布局和外形的布局可谓历史悠久了。

当然，我们也有理由相信，即便平摊到每个座位，这种飞机的燃油效率仍然是比较低的，另外，他比目前常规的螺旋桨飞机略快也是一个优势。那么它是如何获得这个优势的呢。

其实从外形来看，该机并没有太多的过人之处，这种子弹型机身配合平直机翼外加推进式螺旋桨的布局可以说“古已有之”，而且上世纪70年代里尔喷气还进行专门优化，搞了一个LER FAN，外形看上去很相似。

和两年前曝光的基本型相比，经过改进的飞机如今在两个机翼都安装了翼梢小翼（之前没有），但目前还不清楚它的机翼本身是否是全新。该机还用一个黑色螺旋桨代替早期的白色螺旋桨，并且在螺旋桨桨毂上方有一个整流罩。此外，与早期的图像相比，飞机最终在其后部发动机舱上安装了保形整流罩，而且每侧整流罩上都有一个独立的较大的进气口和一个排气口。

上世纪七十八十年代，里尔喷气搞的一款高速螺旋桨飞机，两台发动机驱动一个螺旋桨，飞行高度14000米，速度和Celera 500L相当，耗油率也比较低。

该机降低燃油消耗的一个重要手段是适合高空飞行的气动布局。该机的一个优势在于巡航高度较高，远超普通螺旋桨飞机和喷气式客机，在高空飞行空气阻力较小，有利于提高燃油经济性。但是，高空空气稀薄，相同的机翼升力也会降低，所以要设计适合高空飞行的大展弦比机翼，就像U-2那种大展弦比平直机翼。Celera 500L就使用了大展弦比的平直机翼，而且为降低飞行阻力、提高升阻比使用的翼梢小翼，相对来说是比较常规的设计。另外，为了降低高速飞行阻力，该机机翼使用了看上去相对厚度比较小的机翼，这也是高速飞机的基本设计原则。虽然外媒称其泪滴型的机身可以在降低阻力的同时，扩大飞机的可用空间，但这种设计还算不上革命性的。

当然，该公司的专利不仅限于此。该机使用了一种多开缝襟翼，以提高起降阶段的升力，这样即便用了比较小的机翼，也能获得较好的起降性能，缩短起降距离，方便在小型机场使用。

该机成功的另一个关键应该在于燃油效率高，并且经过创新设计可在高空工作的活塞发动机。通常活塞发动机的油耗率要低于涡桨发动机，更低于涡扇发动机和涡喷发动机。也就是说，活塞发动机的油耗天然就小。涡轮螺旋桨飞机飞行高度一般不超过1万米，普通喷气式客机的巡航高度也在1万米左右，主要是因为到了高空飞机发动机的功率衰减很大，而普通的活塞式发动机的高空性能就更差。而这种飞机使用的活塞发动机在进一步降低燃油消耗同时，又大幅度提高了高空性能。

里尔喷气-70目测外形比较大。

据The Drive网站介绍，在美国联邦航空管理局网站上的公开资料显示，它使用了Raikhlin飞机发动机公司的RED A03 V12活塞发动机。美国联邦航空局的简介称之为“单引擎飞机”，但专利文件描述了两个引擎驱动一个螺旋桨。这种发动机是一款采用煤油为燃料的500马力水冷发动机，带有多级涡轮增压器和中冷器。中冷器可以重新利用热量同时用于冷却发动机系统以提高效率，而多个涡轮增压器理论上即使在非常高的高度也能提供足够的功率，这是常规活塞发动机做不到的。与具有相当功率传统的活塞发动机相比，这种发动机燃油效率更高，油耗更低，可靠性也很好，所需维护更少。制造该发动机的公司是德国公司，但是创办人士俄罗斯移民。该公司表示，它可以通过“与机身制造商密切合作”来配置发动机，以达到最佳性能。该发动机目前已经安装于俄罗斯的雅克-152飞机上。而且俄罗斯已经对该发动机进行了国产化，打算安装到“牵牛星”无人机上。

新型活塞发动机或许是成功的关键。

奥托航空的专利也显示，该机发动机的进气口和排气口的设计都有助于利用这种发动机以提供更高的效率。其排气装置包括一种新型热交换器，它将冷却空气加热后与废气结合起来强制排放，进一步提高推力。

至于这种子弹头飞机能不能深刻改变航空运输现状，恐怕还是要“拭目以待”。