未來的飛機發著光

那個奇怪的、閃光的飛行物是UFO？是天外流星？不，那是最新的等離子體飛機。

這是1991年7月一個晴朗的夜晚，月光溶溶，群星璀璨。大約凌晨1點，一個閃光的飛行物忽然從美國加利福尼亞州愛德華空軍基地上空划過，飛行物越飛越快，很快就消失在天際，不過有幸被兩位攝影家拍下了照片。

起先，攝影家以為是隕石，但並不見當地報導，於是他們把膠捲拿給加州理工大學的物理學家分析。物理學家從飛行物的運動軌跡猜測，這是一架飛機，而那閃耀的光可能是類似等離子體的東西。等離子體是氣體電離之後，由離子和電子組成的物質，比如在氖燈中以及太陽的表面，發光的都是等離子體。難道美國空軍在試驗由等離子體包裹的飛機？

由於這是軍事機密，我們至今仍不知真相，但這個猜測是非常有可能的。因為自這次事件之後近20年來，越來越多的跡象表明，美國空軍一直在研製一種新型隱形轟炸機。這種飛機飛行時，機翼上裹著一層等離子體。這層等離子體可以吸收雷達波，使雷達無法發現飛機。而且研究表明，給飛機裹上一層等離子體，除了能夠實現隱形，還會帶來很多的好處。

等離子體減小了飛行阻力

等離子研究起步於半個世紀前美蘇兩國還在太空軍備競賽時期。那時，科學家們對太空艙返回地球時發生的事情很感興趣。他們發現，當太空艙進入高層大氣，會與大氣摩擦，把周圍的氣體加熱，使得許多空氣分子電離，於是外面裹上了一層等離子體的「外衣」。

不論高速還是低速飛行的物體，一旦裹上一層等離子「外衣」，很多行為就與平常大不一樣。實驗表明，等離子體會減小空氣阻力。1970年代的一個實驗表明，以超音速飛行的鋼球上，要是裹上一層等離子體，阻力可以減少近1/3。

那麼，等離子是如何減小飛行阻力的呢？

我們拿飛機為例。飛機在飛行時，最靠近機翼上表面的空氣層也在流動。這一層空氣如果流動時能保持平滑，無形中就起到「潤滑」的作用，減小機翼跟空氣之間的摩擦力。但實際上，這層空氣是不容易保持平滑的，被破壞之後就形成湍流。據調查，湍流至少要對1/3的飛行阻力負責。但要是裹上一層等離子體，等離子體可以加速機翼表面的空氣流動，避免湍流的形成，從而達到減阻的目的。

據計算，採用等離子體技術，能把飛機飛行時的空氣阻力減少約30%，相當於節省燃油約5%。採用這項技術，光美國一年就可節省燃油約15億升，相當於每年減少碳排放500萬噸。

給飛機「瘦身」

在實際的飛機上，為了在低速飛行時抑制湍流的形成，機翼上每隔一段距離便安裝有像魚鰭一樣豎起的葉片，叫輔翼。這些輔翼在飛機低速飛行時固然能夠減小阻力，但當飛機全速飛行時，反而增加了阻力，但你又不能隨便把它們拆下來。而在機翼上安裝了等離子體發生器之後，這些輔翼就沒必要了。這就達到了「瘦身」的目的。

其實，除了輔翼，採用等離子體技術之後，飛機上還有許多機械裝置都可節省下來。譬如，為了在轉彎時用來改變傾斜度，飛機上還裝有副翼。但採用等離子體技術之後，副翼的這項功能可以簡單地通過關閉一側機翼上的等離子體發生器來實現。同樣的道理，飛機的方向舵和升降舵也可以在採用等離子體技術之後省去。

採用等離子體技術還會帶來不同尋常的好處。據估計，目前大約1/4的空難是由機械故障引起的，尤其是那些可調的部分，如輔翼、副翼、升降舵、方向舵等，而且這些部件維護起來費用昂貴。等離子體控制的飛機沒有了這些裝置，不僅降低了維護費用，而且意味著更加安全。

此外，因為等離子體控制系統比機械裝置工作要快得多，這讓飛機能夠對氣流變化做出迅速的反應，使飛行更加平穩。

目前，歐美等國家都投入了大量的資金和人力從事等離子體在航空方面的研究，在無人飛機上已取得重要進展。不過，你不要指望你能很快坐上等離子體的飛機航班。畢竟這項技術在載人飛機上還不成熟，萬一失靈的話會危及人員的生命安全。

飛機讓閃電開道

為了減小飛行阻力，一位美國科學家還提出一個驚世駭俗的設想：讓閃電開道。這個設想也是基於等離子體可以減小飛機阻力這一科學事實。

他的設想是，在飛機上安裝高功率的雷射，雷射照射在前方的航道上。雷射所照之處，空氣都被電離了，形成一條窄窄的等離子細縫。

然後讓飛機上的電容器放電，電流通過這根導電的等離子細縫，趕在飛機之前，迅速往前方傳導，迫使這條窄窄的細縫爆炸式地膨脹，這種行為很類似閃電。於是，在飛行前方就形成了一個無形的、阻力更小的低氣壓「管道」。飛機就沿著這條「管道」飛行。

據計算，通過這種辦法，一架飛機以5倍音速飛行，可以減小90%的空氣阻力，即使低於音速飛行，也至少可減小10%的阻力。

這樣的低氣壓「管道」還可以帶來其他一些好處。例如，通過改變「管道」的形狀，飛機可以不需傳統的機械控制系統，直接用「管道」來導航。此外還可以減少噪聲，使飛行更加平穩。

不要以為上述想法是天方夜譚，事實上這是可行的。目前的困難在於等離子體細縫爆炸之後開闢出來的低壓「管道」，不能保證是一條筆直的管道，更多的時候像閃電一樣七岔八拐。而我們所要求的航班飛行路線，當然是要筆直的。