

三年來,美國太空人一直搭乘俄羅斯的太空船往返太空。但很快他們就不需要這麼做了。今年,SpaceX公司推出了首批私人企業自主研發的載人太空船之一。幾個月後,NASA正式選定「龍」飛船第二代(Dragon Version 2)與波音公司的CST-100飛船,作為美國往返國際太空站的新型「計程車」。
SpaceX在設計「龍」飛船時,兼顧了安全性和效率。目前大多數太空船,包括運送太空人的「聯盟號」飛船,都依靠降落傘來減緩再入速度,這會導致著陸過程較為顛簸。 SpaceX為「龍」飛船第二代配備了推進式降落系統。這項技術更加溫和,能夠保護精密儀器,並且更加精準,可以像直升機一樣精確地將七名太空人送達目的地。 「龍」飛船還可以在幾週內完成再次發射的準備工作,從而大幅縮短任務週轉時間,並有可能節省數百萬美元。因此,探索太空的最後疆界將比以往任何時候都更加便捷。

隨著秘密籌備兩年的「Project Wing」計畫正式公開,無人機(UAV)送貨距離現實又更近了一步。在澳洲的測試中,原型無人機像飛機一樣飛行了超過半英里,然後像直升機一樣懸停,投放狗糧和其他物品。谷歌X計畫透過索道投放,使無人機保持在安全距離之外,從而保護機器和周圍人員的安全。最終,該公司可能會設計出能夠運送不同有效載荷的各種無人機。

2013年12月,嫦娥三號探測器成功登月,中國成為第三個實現月球軟著陸的國家,也是近40年來第一個實現這一目標的國家。任務釋放了月球車「玉兔號」,用於研究月球表面的土壤和地殼結構。 「玉兔號」雖然出現了一些故障,但這並沒有削弱中國國家航太局的雄心壯志:透過嫦娥五號任務將月球樣本帶回地球。

今年6月,美國空軍證實了RQ-180無人機的存在,但無人機仍處於保密狀態。雖然大多數現有的偵察機在防禦薄弱的空域執行任務,但諾斯羅普·格魯曼公司設計的RQ-180旨在巡邏防禦和探測技術強大的區域。為此,它配備了先進的隱身技術和空氣動力性能,以及用於雷達、電子監視和電子攻擊的新型系統。

Icon A5 的多功能性毋庸置疑。這款輕型飛機既可在跑道上起降,也可在水面上起降,其機翼可折疊,方便存放。駕駛它只需持有運動飛行員執照,這種執照比其他聯邦航空管理局 (FAA) 認證更便宜,所需培訓也更少。這款專為業餘愛好者設計的飛機擁有雙人座艙,最高時速可達 120 英里/小時,航程達 345 英里。

「空中飛艇」(Airlander)或許是世界上最長、最大的飛行器,但真正使其具有革命性意義的是其獨特的外形:它能提供飛行器40%的空氣動力升力(其餘來自氦氣),足以讓10噸貨物和全體機組人員在空中飛行五天。憑藉其超長的飛行時間和在任何平坦表面上降落的能力,這種飛艇與齊柏林飛艇的混合體是人道主義救援、邊境巡邏、運輸和搜救任務的理想工具。
E-Fan是首款完全由電池驅動的教練機:其所有系統,包括空氣動力學和安全系統,均以實現靜音、零排放飛行為目標。電動馬達驅動兩個涵道風扇,可持續飛行約75分鐘,之後E-Fan需要降落充電,為其內建於機翼內的高能量密度鋰聚合物電池組充電。今年的公開試飛之後,雙座版E-Fan 2.0將於2017年發表。

如果你把一架玩具六旋翼飛行器放大到可以載人飛行,並且把旋翼數量增加三倍,你就會得到類似Volocopter的飛行器。十八個1.8公尺長的碳纖維螺旋槳使這架飛行器穩定且極為安全:Volocopter於2013年11月首飛,即使失去幾個旋翼也能繼續飛行。它也輕巧節能,是短途通勤的理想選擇。

安全降落在外星星球上需要以超音速進行急煞車。為了練習減速技術,NASA噴射推進實驗室建造了LDSD(低空著陸器)。今年6月,一個高空氣球將該飛行器提升到12萬英尺(約36.6萬公尺)的高度,然後一枚火箭將其進一步提升到6萬英尺(約18.2萬公尺)的高度。最後,一個直徑20英尺(約6公尺)的管狀氣球充氣,LDSD開始向地球墜落。在下落過程中,氣球增加了大氣阻力,減緩了LDSD的速度,直到降落傘打開,最終以相對平穩的30英里/小時(約48公里/小時)的速度著陸。類似的方法或許有一天能用於將太空船降落在火星上。

過去十年間,一種意想不到的出行方式脫穎而出,成為最節能的出行方式:航空。自1970年代以來,航空業已將每位乘客每英里的能耗降低了75%,如今,平均而言,搭乘飛機比駕車出行更節能。這一節能效果遠超過公車、火車和汽車。對於一個竭盡所能節約能源的產業來說,像空中巴士E-Fan這樣的電動飛機或許是順理成章的下一步。
高效能飛機具備:
更佳的空氣動力學性能
飛機越平穩地穿過大氣層,從一個城市飛到另一個城市所需的燃料就越少。翼梢小翼-機翼尖端的小型鰭片-可以擾亂氣流,減少飛機的阻力。波音公司發現,翼梢小翼可以將效率提高4%,這一提升幅度相當可觀,以至於一些航空公司正在對現有機隊進行改裝。
優化引擎
高效能引擎的關鍵在於最大限度地提高空氣壓縮率,從而獲得更大的推力。設計上的改進使得飛機引擎能夠更輕鬆地壓縮空氣,而新材料的出現則使其能夠承受更高效推進器產生的高溫。最終,引擎重量更輕,卻能用更少的航空燃料產生更大的推力。
體重減輕
即使是微小的減重也能產生顯著影響。例如,波音公司並沒有像傳統做法那樣用鉚釘將多張鋁板鉚接在一起,而是採用輕質複合材料模壓成型的787夢幻客機機身,僅由幾個部件組成。這種設計每個零件所需的緊固件減少了5萬個,因此重量也更輕一些。
更多飛行員
航空公司還有另一種提高每位乘客效率的方法:增加乘客數。近年來,航空公司透過減少航班數量和增加飛機座位數量,提高了每架飛機的乘客人數。