晨枫 发表于 2012-3-26 02:00:16

航空科技新闻三则

本帖最后由 晨枫 于 2012-3-25 12:12 编辑

1、波音SUGAR FREEZE

SUGAR是NASA的N+4研究,计划要到2040-45才实用化。这是波音的SUGAR,subsonic ultra green aircraft research,采用braced wing,这是为加强超大展弦比机翼用的。超大展弦比机翼的升阻比特别高,所以滑翔机通常使用这种特别细长的机翼。但细长机翼的刚性很难保证,作为大型飞机的机翼尤其困难。在机翼下采用支架(brace)可以增强刚性,代价是重量和阻力,但看来还是合算的。

http://cdn0.sbnation.com/entry_photo_images/3451010/454150main_boeing_sugar_original_full_large_verge_medium_landscape.jpeg
这是早期版,但是用桨扇发动机(UDR,unducted rotor),不知道怎么解决噪声问题

http://sitelife.aviationweek.com/ver1.0/Content/images/store/12/11/bcb0ef4a-9636-447d-8b87-5e83e16f22b5.Full.jpg
这个是升级版,注意尾巴上那个风扇,这东西是用来把机体表面呆滞的附面层吸走,re-energize后再排出,可以减阻

http://sitelife.aviationweek.com/ver1.0/Content/images/store/6/11/a6fb891b-8913-4bf3-bb12-45e8530dfd2a.Large.jpg
最新版本采用液态天然气,机头和机尾的两个罐子就是装载液态天然气的。美国的石油资源到底有多少可以争论,但美国的天然气资源是大大的,这是没有疑问的。加上加拿大的天然气资源,保证未来上百年的能源都没有问题,采用天然气动力有重大的意义。另外,液态天然气技术也为未来采用液氢铺路,这是环保内燃机/外燃机的根本出路。

超大展弦比机翼加上液态天然气,其中的吸引力不言而喻,但技术风险也非常大。液态天然气在迫降中的防爆太难解决了,另外机场的全套燃料设施都要改。

2、超音速双翼机

双翼机是和低速、陈旧联系在一起的,二战之后,除了通用航空和运动航空,就不再有双翼机的市场了,但超音速双翼机是怎么回事呢?发明后掠翼的Adolf Busemann在30年代就提出超音速双翼机的概念,利用上下机翼之间的激波互相抵消来降低波导阻力。激波也是波动,是波动就可以反相对消。波导阻力和翼展的平方成正比,把单翼机改成双翼机,波导阻力降低,加上激波对消,阻力进一步降低。天才的思维真是不可思议啊!现在这个概念又回来了,瞧瞧这个:

http://www.instablogsimages.com/1/2012/03/19/supersonic_biplane_zkp57.jpg

http://sitelife.aviationweek.com/ver1.0/Content/images/store/3/2/a34507c4-0b3e-445b-820a-c618838b3a1d.Large.png

http://www.geekosystem.com/wp-content/uploads/2012/03/sonic-biplane-1.png

只能说,太丑了。这东西看来只有长时间超音速巡航才有意义,看会不会有人把这用于超音速巡航导弹?

3、沟形翼

http://sitelife.aviationweek.com/ver1.0/Content/images/store/15/12/3fe901fe-bab9-4bb8-bcfe-26b180b096c3.Full.jpg
Northrop Grumman在研究NASA N+3未来客机的时候(要求以B737-800为基准,降低油耗70%,NOx降低75%,机场噪声降低71dB,在2030-2035年达到实用),研究了一大堆特异气动外形,上面三个可以想象出好处来,但中间这个沟形翼(channel wing)太奇怪了。这是20年代就提出的老概念,用这个半桶作为加速上翼面空气的流道,也就是说,限制气流前后流动,阻止横向流动造成的升力损失,所以可以大大增升。失速速度可以低到20公里/小时以下,理论上可以实现垂直起落。不过沟形翼阻力较大,制造也复杂。重要的是,万一一台发动机故障,那不光是失去推力的问题,还要失去升力,这就死定了。左下的“飞行板砖”也很蛋疼。

http://www.pilotfriend.com/photo_albums/potty/images/34.jpg
沟形翼实际飞起来过

http://img.photobucket.com/albums/v506/Tupolev-TU144/Tricky%20and%20Interesting%20Rec/CusterChannelWing3.jpg
看到对屏蔽发动机噪声也会很有效

橡树村 发表于 2012-3-26 02:10:12

CNG的安全代价太大了,感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。

晨枫 发表于 2012-3-26 02:13:43

橡树村 发表于 2012-3-25 12:10 static/image/common/back.gif
CNG的安全代价太大了,感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。

所以说还是长远未来的技术。但要是能过安全关,潜力太大了。

橡树村 发表于 2012-3-26 02:21:24

晨枫 发表于 2012-3-26 02:13 static/image/common/back.gif
所以说还是长远未来的技术。但要是能过安全关,潜力太大了。

你文字里说的是液化天然气和液氢,这个需要低温,难度更大。燃料的能量密度也是个问题。

新加的内容有意思。我现在发现,一些差不多一百年前的概念,当时因为各种各样的原因被淘汰,现在随着材料和控制水平的提高,还是可以拿回来的。我们现在重新看一些已经定型的反应器设计,感觉一些古老的概念还真能回来。飞机设计看起来也差不多。

那个年代人们的想象力实在太丰富了。

晨枫 发表于 2012-3-26 05:15:26

橡树村 发表于 2012-3-25 12:21 static/image/common/back.gif
你文字里说的是液化天然气和液氢,这个需要低温,难度更大。燃料的能量密度也是个问题。

新加的内容有意 ...

现代人抽象思辨的能力退化了。一方面,抽象思辨需要能静下心来,现代人没有这个时间,要应付上司,要伺候LD,还要自己享乐一下,哪里有时间苦思冥想呢?另一方面是计算机发达了,实际实验条件也发达了,想不明白就试,试出来了也就不用想了。这和现代人数学功底普遍下降有关联的,数学就是抽象思辨。现代社会受过高等教育的人比100年前多得太多,但这样的精巧思维是少了,而不是多了。或许以后这样的精巧思维会越来越稀罕了。

燕庐敕 发表于 2012-3-26 07:30:16

晨枫 发表于 2012-3-26 05:15 static/image/common/back.gif
现代人抽象思辨的能力退化了。一方面,抽象思辨需要能静下心来,现代人没有这个时间,要应付上司,要伺候 ...

社会浮躁了,广东尤甚。

猫元帅 发表于 2012-3-26 09:32:16

第一个那种飞机,是不是速度损失会很大?以后的客机,估计还是要解决跨洋飞行的速度问题。

晨枫 发表于 2012-3-26 10:31:47

猫元帅 发表于 2012-3-25 19:32 static/image/common/back.gif
第一个那种飞机,是不是速度损失会很大?以后的客机,估计还是要解决跨洋飞行的速度问题。 ...

速度会跌下来一些,但不知道会损失多少。越洋飞行需要考虑速度,但机票省下来一半(燃油是运营费用的大头),还是会有吸引力的。

不爱吱声 发表于 2012-3-26 10:39:01

本帖最后由 不爱吱声 于 2012-3-25 20:41 编辑

超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

晨枫 发表于 2012-3-26 10:46:05

不爱吱声 发表于 2012-3-25 20:39 static/image/common/back.gif
超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

这只是考验的一半,另一半是那两个液态气罐子,又要结实、密封,又要轻,不容易。

机器猫 发表于 2012-3-27 01:29:08

晨枫 发表于 2012-3-26 10:31 static/image/common/back.gif
速度会跌下来一些,但不知道会损失多少。越洋飞行需要考虑速度,但机票省下来一半(燃油是运营费用的大头 ...

感觉越洋飞行速度还是挺重要的,主要是本来时间已经太长了让人很累。反倒是支线航线,飞2小时跟飞3小时区别也不大。

机器猫 发表于 2012-3-27 01:30:27

那个沟形的机翼就不能滑翔了么?

晨枫 发表于 2012-3-27 02:22:28

机器猫 发表于 2012-3-26 11:30 static/image/common/back.gif
那个沟形的机翼就不能滑翔了么?

能够滑翔,但本来是用动力增升的,动力消失了,增升没有了,升力就会严重不足。

MacArthur 发表于 2012-3-27 11:03:50

沟型翼为何不做成全翼尺寸的沟?还要保留一半以上的翼展长度为普通平直翼?

晨枫 发表于 2012-3-27 11:06:02

MacArthur 发表于 2012-3-26 21:03 static/image/common/back.gif
沟型翼为何不做成全翼尺寸的沟?还要保留一半以上的翼展长度为普通平直翼? ...

还是需要一段平直的机翼,好安装襟翼、副翼什么的。另外,有一段普通机翼,还保留一点点滑翔能力。

MacArthur 发表于 2012-3-27 11:20:08

晨枫 发表于 2012-3-26 22:06 static/image/common/back.gif
还是需要一段平直的机翼,好安装襟翼、副翼什么的。另外,有一段普通机翼,还保留一点点滑翔能力。 ...

哪为啥不做成翼根平直、翼梢卷起的形状?反正一样可以限制翼向气流哦。。。

晨枫 发表于 2012-3-27 11:52:55

MacArthur 发表于 2012-3-26 21:20 static/image/common/back.gif
哪为啥不做成翼根平直、翼梢卷起的形状?反正一样可以限制翼向气流哦。。。...

升力产生部位最好靠近翼根,这样翼根应力较小。

爱思伯爵 发表于 2012-5-3 14:30:16

学习了。谢谢!
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