为什么客机可能很快就会编队飞行

无论科学家们投入多少超级计算机和风洞来解决飞行中棘手的计算问题，它们都无法与空中飞行员的完美程度相提并论。

一只专注的游隼在猎物身上潜水，一对活泼的蜂鸟在一场领土混战中，或者一只巨大的信天翁毫不费力地在海洋上空翱翔数日，这些都是空气动力学家和飞行员羡慕的。

一大群鹅在空中发出刺耳的声音，它们以完美的队形飞行，鸣着喇叭飞走，这是一个让人耳目一新的奇迹。

这些队形也为空客UpNext的研究人员提供了灵感，空客UpNext是飞机制造商的未来飞行演示和技术孵化器。

早在一个世纪前，鸟类科学家就开始认识到，鸟类利用每只鸟尾迹时变化的气流，以紧密的队形飞行，从而提高了空气动力学效率。

考虑到这一点，空中客车飞行演示项目将驾驶两架大型商用飞机编队飞行，希望模仿我们有羽毛的朋友节省能源的方式。

在2016年空客A380巨型喷气式客机和A350-900宽体喷气式客机试飞的基础上，Fello&Fly希望在开发飞行操作程序的同时，展示和量化空气动力学效率。

两架A350的初步飞行测试于2020年3月开始。该计划明年将扩大到包括法国比航空公司和SAS航空公司，以及来自法国、英国和欧洲的空中交通管制和空中导航服务提供商。

这与军方所说的编队飞行非常、非常不同。空客UpNext首席执行官桑德拉·博尔·谢弗博士在接受CNN旅游采访时解释说，这真的与近距离编队无关。

飞行中的飞机从它的机翼末端脱落一个旋转的空气核心，称为翼尖涡流。

众所周知，极强的涡流--特别是由大型飞机产生的涡流--会将遇到水平龙卷风的较小飞机掀翻。

避免尾流湍流是学生飞行员课程的一部分，就像它将在飞行演示中一样。经验丰富的试飞工程师鲍尔·谢弗(Bour Schaeffer)说，飞行员接受的培训是不会飞入前一架飞机的漩涡中。

它们将与领先的飞机相距1.5至2海里，并且略有偏移，这意味着它们在涡旋的一侧。它不再是漩涡，而是紧挨着漩涡的旋转气流，我们用的是这股气流的上升气流。

利用空气上升气流中的自由升力被称为尾流能量回收。博尔·谢弗表示，即将进行的使用两架A350的飞行试验可能会证明，在长途飞行中，可能会节省5%到10%的燃料，这是一个巨大的数字。这就是我们想要加速的原因。它不是今天的产品，但它是我们坚信的东西。

虽然仅仅观察一群鸟来了解它们节能飞行的空气动力学似乎很简单，但实际上并非如此。

威尔士格温内德班戈大学自然科学学院的查尔斯·毕晓普博士说，鸟类这样做已经有数百万年的历史了，但我们的缺点是我们不能很容易地进行受控实验。

然而，毕晓普引用了亨利·魏默斯克奇(Henri Weimerskch)在2001年发表在国际周刊“自然”(Nature)上的一篇里程碑式的论文，在论文中，这位研究人员和他的团队接触到了温顺的鹈鹕--在观鸟界被认为是最善于编队飞行的，甚至比鹅或天鹅还好。

从技术上讲，他们的研究是唯一一项直接证明能量优势的研究，而不是空气动力学的理论计算。

魏默斯克奇能够在鸟儿身上安装心率监测器，根据毕晓普的说法，队形中尾随的鹈鹕显然节省了精力。

他们的心率下降了14%，而且滑动率也更高。他们发现利用这种空气动力学优势很容易[飞起来]。

就像鹈鹕一样，尾随的A350在飞行测试中的飞行员将对飞机进行定位，以优化上流的效果--但这指出了研究团队面临的挑战之一。

你看不到守灵，所以你就不能说我来对地方了，鲍尔·舍弗尔说。我们需要帮助飞行员正确定位飞机。

一旦进入上流，自动飞行系统将被要求保持正确的位置，减少飞行员的工作量，并通过避免尾流中更动荡的组件来确保乘客顺利乘坐。

使两架飞机能够协调其位置的程序将进行测试-就像在空中加油任务中一样。

我们需要确保我们可以安全地进行连接。我们无论如何都不会在安全问题上妥协，鲍尔·谢弗说。

一旦尾流能量回收的概念被证实，运营和财务方面的考虑仍然需要解决。

据Bour Schaeffer称，需要说服空中交通服务提供商和政府航空机构改变法规，以允许比目前更接近的飞机分离标准。

必须制定飞行计划程序，使飞机与其他飞机的路线相匹配，以及开始编队飞行的位置和高度。

而在航空公司之间分享节省的燃料成本的过程将是优先事项。

我们知道有些问题。作为一个示威者，我们的目标就是找到这些问题的答案。

霍华德·斯卢茨肯(Howard Slutsken)是航空杂志和博客的定期撰稿人，总部设在公元前温哥华。