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飛機拉滑翔機運貨 可最多減成本65%
【明報專訊】由於全球暖化問題日益嚴峻，各行各業都備受壓力，需要提出節能減排甚至達到碳中和的時間表。其中，在技術上難以全面棄用燃油的航空業，就更加特別頭痛。美國有初創公司就重新提出和包裝一條舊橋，讓一架有動力的普通飛機拖曳一架無動力的載貨滑翔機，來大幅提高貨運量，從而降低每單位重量空運貨品的成本和碳排放。
貨運量可增加一至兩倍
美國得州初創公司Aerolane在2021年開始構思這個看似妙想天開和「縮骨」、但技術上又確實可行的方案。說穿了，Aerolane的方案其實不求高深、但求實用。那就是讓一架有動力的主飛機透過纜繩拖曳一架稱為Aerocarts的無動力和無人駕駛自主滑翔貨運機。
眾所周知，飛機之所以能夠起飛，是全靠機翼上方的氣壓比機翼下方的氣壓為低，於是產生升力。而主飛機除了在自己的貨艙載貨之外，還額外拖曳一架滑翔機來載貨（而不是直接吊運一個貨櫃），便可以利用到這種升力，從而增加整體的貨運量。
此外，滑翔機因為緊跟在主飛機的後方，並且由自動駕駛系統控制其巡航時的姿態，在主飛機的尾流中「衝浪」，也可以享受到較低的阻力和較佳的升力（相對於在前面的主飛機來說）。因此，利用這個低成本方案，即使主飛機的發動機毫無改進，機身沒有減重、氣動力外型沒有修改，也可以顯著增加貨運量，從而降低每單位空運貨品的成本和碳排放。
據報道，Aerolane由2022年起，已經借助小型飛機牽引，先後測試了兩個自主滑翔貨運機的原型。第一個原型的載重量為1000磅，而去年開始測試的第二個原型的載重量則增加至超過2000磅。Aerolane聲稱，根據試驗結果，這個方案可以令貨運量增加一至兩倍，而耗用的燃料則只會增加很少，從而令每單位重量空運貨品的整體運作成本最多降低達65%。
至於滑翔機如何降落，從Aerolane的網頁上所見，似乎是不斷開纜繩，直接跟在主飛機後面降落。但亦有媒體說，其實Aerolane現時正在構思兩種方式。其中一種是不斷開纜繩，讓滑翔機直接跟在主飛機後面降落。另一種是斷開繩索，讓滑翔機自主著陸，甚至可以降落到其他機場。
Aerolane暫時還沒有取得任何訂單。但據報道，Aerolane計劃在取得美國聯邦航空管理局（FAA）的批准之後，開始使用輕質材料來研製兩個型號的無動力滑翔機，兩者分別可以載重3噸和10噸，計劃在明年達到「可以初步使用」的目標。
最大隱憂在滑翔機降落
其實，這種「掛機」方案並非新事物。早在二次大戰時期，美軍就有利用運輸機拖曳大型無動力滑翔機，並且大規模應用來運送士兵、裝備和物資。
其中一款稱為CG-4的無動力滑翔機，美國就一共生產了13,900架之多。只不過，當時的滑翔機並沒有自主駕駛系統，需要由兩名飛行員來操縱。
無可否認，這種「掛機」方案的優點是，技術簡單和門檻低，容易實行，成本亦很低。相對來說，若要在發動機、機體材料、氣動力外型這些技術上再尋求突破，卻困難很多倍，節省燃料的幅度非常有限。但是，這種方案的最大隱憂和缺點是，拖在後方的滑翔機着陸時，有一定危險。
二次大戰之後，由於飛機的發動機馬力和貨艙容量進步神速，到了1960年代，軍用運輸機已經能夠直接空運幾十噸重的坦克等重型裝備，令到使用滑翔機來運貨這種帶些風險的方案的剛需大減，漸漸被淘汰下來。
不過，筆者認為，以現時的無人機和自主駕駛系統技術來說，若再使用這種「掛機」方案，一定會比二次大戰時來得安全。雖然在短期內，這種方案獲得美國和其他大國的航空監管機構批准全面使用的機會很低，但也未必完全沒有建樹。舉例說，在軍用運輸方面，便可能大派用場。又或者，將來再出現好像加沙般的人道危機，也可以利用運輸機拖曳自主滑翔機去空投物資（無需在現場降落）。至於商業運輸，若將這些有動力的主飛機和無人駕駛自主滑翔機的起降限制在某些專門用作貨運的機場或跑道，亦並非完全不可行。
另外，美國空軍在2013年曾經進行過一項類似測試。只不過，它並沒有使用滑翔機，而是讓一架C-17運輸機緊跟在另一架C-17運輸機的後面，兩者相距約900至1800米，利用前面的C-17的尾跡渦旋衝浪，讓後面的C-17的風阻大減，至少可以節省到10%以上的燃油。這種比較安全的運用方式，也值得考慮，當然就仍然只限運貨。