2026-2027 年挑戰賽主題為「燃料飛行設計挑戰:新能源系統」。

隨著越來越多飛機加入美國國家空域系統(NAS),NASA 與美國聯邦航空總署(FAA)、大學及航空業界的合作夥伴,正積極尋求提升飛行安全、降低飛行成本、開發新航空燃料,以及縮短乘客與貨物飛行時間的方法。今年的「Dream with Us」挑戰賽將聚焦於新型飛機燃料,以及單一新燃料的加入將如何改變其使用的飛機以及飛機起降的機場。

「燃料飛行設計挑戰:新能源系統」挑戰賽開放給國中及高中生參加,國中生與高中生隊伍將有不同的任務。兩類隊伍都將專注於將新興航空燃料來源——液化天然氣(LNG)——納入我們的航空環境。這將要求隊伍深入了解 LNG、其在航空領域的潛在應用、額外燃料來源的益處,以及為適應這些新變化,飛機和機場需要做出哪些改變。

自航空早期以來,商用飛機一直依賴傳統設計和基礎設施。飛機多為相似的「管狀機身加機翼」設計,其限制源於當時飛機的製造材料以及建造技術。隨著新技術和新材料的日益普及,飛機不再需要遵循相同的基本設計。此外,關於燃料類型的新研究、日益增長的需求,以及對更多航班和更多燃料的需求,催生了包括燃料類型、電氣化增加等在內的許多不同選項。這也意味著機場需要進行調整。機場基礎設施的變革將是必要的,以增加多種燃料類型、不同的閘口配置以適應新型飛機,甚至可能需要為不同飛機設置不同的區域。這一切將會是什麼樣子?這部分取決於未來的研究人員和設計師,因為這些是航空界目前正面臨並將持續面臨的挑戰。

全球每年運輸超過 6,200 萬公噸的航空貨物,價值佔全球貿易總額的 33% 以上,相當於每年約 8.3 兆美元。面對如此龐大的數字,即使效率有微小的提升,也能產生巨大的經濟影響。

一家主要的航空貨運公司宣布,他們計劃更換部分機隊,並對能提高效率並使用不同類型燃料的新設計感興趣。您的團隊已被您的飛機公司委派任務,為該航空貨運公司開發一款新的概念貨運飛機。您的團隊被指示專注於使用液化天然氣(LNG)的設計。由於 LNG 的儲存方式與傳統噴射燃料不同,飛機設計需要進行適應。然而,這些改變可能會帶來更具空氣動力學效率的創新設計。

該航空貨運公司提出了以下要求。

隊伍將獲得噴射引擎的性能資訊。

高中組模組適用於 9 至 12 年級的學生。6 至 8 年級的學生將使用國中組模組。詳情請參閱「Dream with Us」主網頁。請注意:若隊伍同時有國中生和高中生,該隊伍將參加高中組挑戰賽。

高中組挑戰賽開放給所有就讀美國公立、私立、教會學校及在家學習學校的 9 至 12 年級學生,以及駐海外美國軍人的子女參加。

2026/2027 年「Dream with Us」設計挑戰賽(針對國中及高中生)將於 2026 年 9 月 25 日開放報名。國中組參賽隊伍的提交期間為 2026 年 9 月 25 日開始,至 2027 年 1 月 22 日晚上 11:59(東部時間)結束。學校、組織和社區團體應告知家長和監護人,每隊僅限提交一份參賽作品,且隊伍註冊需要一位 13 歲以上的個人創建帳戶(若需要,成人隊伍指導者可代表隊伍進行註冊)。參賽作品必須透過「Dream with Us」設計挑戰賽網頁上的提交連結提交:https://www.nasa.gov/dream-with-us/ 。所有參賽者必須提供家長或法定監護人簽署的同意書,同意遵守以下以及提交表格上列出的條款和要求。

禁止使用人工智慧工具進行與挑戰賽相關的工作。隊伍不得使用包括公開瀏覽器式生成式 AI 服務、AI 輔助程式碼生成工具或 AI 生成圖像在內的 AI 系統上傳、處理或生成任何內容。所有提交的作品必須完全由隊伍成員原創,不得有 AI 協助。

本次挑戰賽的最終產出是準備並提交一份工程設計筆記本。

評審團隊將根據您在工程設計筆記本中提交的內容來評估您的作品。您的隊伍應仔細閱讀評分標準,並開始研究以設計一個能夠滿足筆記本要求的系統;筆記本要求的具體細節可在評分標準中找到。評分標準中的標題應作為您工程設計筆記本的標題。在完成各部分工作後,請填寫工程設計筆記本的相應部分。

工程設計範本(插入)

以下研究資源可供您開始工作。這並非公開可用資源的詳盡列表,而是旨在為您提供一個堅實的起點:

高壓下液氧/甲烷引擎的基本實驗測試與建模

「當噴射燃料供應吃緊時,其他燃料能否滿足需求?」

所有高中組參賽作品將透過 NASA Gateway 連結提交,該連結可在 INSERT GATEWAY LINK HERE 和「Dream with Us」設計挑戰賽網頁上找到。所有參賽作品必須包含以下內容:

參賽作品將由業界專家根據影響力、實用性、原創性以及想法的傳達程度進行評估。專案將經過多個評審階段。頂尖隊伍將被邀請參加決賽階段,屆時參賽者將與精選的業界評審團一起虛擬展示他們的專案(具體日期請參閱時間表)。隨後,一個藍絲帶評審團將根據評選結果決定哪些專案將獲得認可。

評分標準(見上文)可作為隊伍的指南。此項無需與隊伍的專案一併提交。

您是需要了解如何支持一個或多個隊伍的教育工作者嗎?您是想了解如何參與的學生嗎?請於十月加入我們,屆時我們將安排一次中期檢查!請密切關注「Dream with Us」設計挑戰賽網頁上發布的日期。

如果您有任何其他問題,請聯繫 NASA 航空 STEM 團隊:[email protected]。

Dream With Us:高中工程挑戰賽

NASA 探索太空與空氣中的未知,為人類福祉創新,並透過發現啟發世界。

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