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[科技前沿] 航空科技新闻三则

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晨枫

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发表于 2012-3-26 02:00:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2012-3-25 12:12 编辑
; |8 ~' U; f8 N+ Q6 \. C$ ^9 K) J: H! b8 X0 c+ i& x. ^$ P6 v
1、波音SUGAR FREEZE
/ Q; t  d! v( N( B( P( T( y" {9 }$ o5 m
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。/ V6 o6 Z$ E8 q& f4 R0 \

& ?: n0 h$ h  ^. a- e, k+ t3 I0 P# n( C0 b$ z- R- x, z
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9 j0 x0 ~6 W6 ^8 i) \

: o# n! q& ]1 j
( p) ~. R) @3 R8 Y9 }: [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+ x/ }& L0 Y8 i; q  E# n
6 j  `& I  }8 s

( N( }, D6 Z0 j, t  b' [# W+ I. N) o( `" A1 }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。
2 U) t. t6 c# c4 z+ A: {+ ~% k% I# d7 e7 ^" I# A* X! i8 ?
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。
8 c7 o( ~4 e! P) s; P$ j
. \. `' Q6 k: E1 m7 s( v2、超音速双翼机
- x# g3 w- ]4 U8 ?* z  w4 ?# w3 y9 c: K4 u
& S! N3 e! I# d' ]8 {8 j; |7 W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：
7 y# y& f+ K! q  R5 A2 S2 Q- ~# _( y* v
( P+ k/ g: L6 `$ M% I+ s1 w) O' h3 y

1 i' k% x$ v7 ^6 W: s) N) j% a+ {
" N. C; @( C9 |) E

7 G: r* [% N' @
) V; z0 h- y5 c  Z& L0 c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？7 U- j' W  |' V7 C

) n! B6 s) l  Y! x9 x8 p3、沟形翼
/ W+ W( P4 k8 B8 b4 G4 l7 i" T
2 o5 M: g7 U( y6 y8 W1 h7 K
+ ~3 p/ K5 y! O# U( [, P3 M- M* eNorthrop 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。
8 `9 X5 E& q1 m+ `4 X# E( u* a# D9 D) e( j

- l# u& K5 T2 t+ u* M沟形翼实际飞起来过( j/ x" Z5 g3 R# g
" U4 ]9 s5 F" t& G

- E8 k  e+ d  P& Y% N9 C+ X" U看到对屏蔽发动机噪声也会很有效
, O: x1 l2 c; @* l. d8 `
# z- ]! |& U2 _# c1 b
航空, 科技

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橡树村
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01

    • 签到天数: 2488 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2012-3-26 02:10:12 | 只看该作者
    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。
    * b. @& I+ k) Z4 [, Z
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    晨枫

    该用户从未签到
    板凳
     楼主| 发表于 2012-3-26 02:13:43 | 只看该作者
    橡树村 发表于 2012-3-25 12:10
    * F/ D* W5 Y3 WCNG的安全代价太大了，感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。

    6 ?+ Y6 T; J9 N8 K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。
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    橡树村
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01

    • 签到天数: 2488 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2012-3-26 02:21:24 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2012-3-26 02:13 ! s$ [/ v! A: |5 }; t% g8 p( e3 Z9 ]! d
    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。
    * h# w& u+ ^* {' r0 p; r% F
    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。
    " T) P* b* H" O/ R* @! e$ s
    7 U9 o$ n1 b' x1 R* ~1 t2 h- w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。+ T' A" O* n* k0 v: E- X2 m$ U. A

    7 r5 [' F) F% v, d那个年代人们的想象力实在太丰富了。
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    晨枫

    该用户从未签到
    5#
     楼主| 发表于 2012-3-26 05:15:26 | 只看该作者
    橡树村 发表于 2012-3-25 12:21
    + }9 _3 x  N  [/ t8 C) ]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。
    : D3 H/ w/ z/ e0 w4 t$ K8 x& `! h' h2 V; [) Z. T1 t" ~0 V7 ]
    新加的内容有意 ...

    3 y+ e$ X0 j0 z( S, b9 k- L9 s/ T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。

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    sduivy
    ＋1  发表于 2012-4-4 00:27
    机器猫
    所以说现代技术让人类变傻啊:(  发表于 2012-3-27 01:26
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    燕庐敕
  • TA的每日心情
    怒
    2020-11-20 06:24

    • 签到天数: 1618 天

    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2012-3-26 07:30:16 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2012-3-26 05:15 - v" [) s) {" w7 O  G
    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 ...
    ' [: V9 W! j5 e9 e7 h" a0 {& _, g" X
    社会浮躁了，广东尤甚。
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    猫元帅
  • TA的每日心情
    衰
    2021-2-5 00:48

    • 签到天数: 1421 天

    [LV.10]大乘
    7#
    发表于 2012-3-26 09:32:16 | 只看该作者
    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。
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    晨枫

    该用户从未签到
    8#
     楼主| 发表于 2012-3-26 10:31:47 | 只看该作者
    猫元帅 发表于 2012-3-25 19:32
    # e: |2 T0 v' }' c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。 ...

    : M9 N# \( e+ D- N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。
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    不爱吱声
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13

    • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神
    9#
    发表于 2012-3-26 10:39:01 | 只看该作者
    本帖最后由 不爱吱声 于 2012-3-25 20:41 编辑 6 I  n; ?, _$ o1 ]3 @

    7 G4 ^+ m2 X( `9 f" K# g& }超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验
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    晨枫

    该用户从未签到
    10#
     楼主| 发表于 2012-3-26 10:46:05 | 只看该作者
    不爱吱声 发表于 2012-3-25 20:39 ' ]/ Y0 b  V  E! X6 b
    超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

    9 R& Q) n0 q4 c( A9 @; Y2 _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。

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    晨枫
    这个也在弄，但是成本高啊。不过液态天然气成本低，使用成本高。这个东西是两头犯难  发表于 2012-3-26 21:16
    awer
    为甚么不把天然气分子链加长造油？  发表于 2012-3-26 17:42
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    机器猫
  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-2-8 10:08

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    11#
    发表于 2012-3-27 01:29:08 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2012-3-26 10:31
    # B1 ~% b- P: b+ X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 ...
    : x) {3 u! n" d
    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。

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    冰蚁
    什么时候美东飞中国1小时就爽呆了。  发表于 2012-3-27 23:46
    橡树村
    亚音速就够了  发表于 2012-3-27 01:52
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    机器猫
  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-2-8 10:08

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    12#
    发表于 2012-3-27 01:30:27 | 只看该作者
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？
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    晨枫

    该用户从未签到
    13#
     楼主| 发表于 2012-3-27 02:22:28 | 只看该作者
    机器猫 发表于 2012-3-26 11:30 ! u0 v& @6 i" a9 j7 N+ w, Y$ w% b% V" I
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？

      N- `8 \+ t4 Z+ m, v* d" Z$ c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。

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    机器猫
    哦，明白了。谢谢！  发表于 2012-3-27 02:33
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    MacArthur
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08

    • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2012-3-27 11:03:50 | 只看该作者
    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？
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    晨枫

    该用户从未签到
    15#
     楼主| 发表于 2012-3-27 11:06:02 | 只看该作者
    MacArthur 发表于 2012-3-26 21:03 " K4 a( N0 ~( L7 A
    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？ ...
    5 r* p3 i/ B- o4 s
    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。
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    MacArthur
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08

    • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2012-3-27 11:20:08 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2012-3-26 22:06 % z( ?$ d6 f5 |" ]
    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。 ...
    " N; N8 Z* A3 R2 j
    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。。。
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    晨枫

    该用户从未签到
    17#
     楼主| 发表于 2012-3-27 11:52:55 | 只看该作者
    MacArthur 发表于 2012-3-26 21:20 5 l0 Z7 b( H0 e2 V, S; T4 q# J
    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。。。  ...
    4 G3 D, A$ K4 V! ?+ |
    升力产生部位最好靠近翼根，这样翼根应力较小。

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    晨枫
    对，还有这个因素。  发表于 2012-3-28 00:48
    机器猫
    而且还有不飞的时候发动机重力导致的翼根应力吧  发表于 2012-3-28 00:17
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    爱思伯爵
  • TA的每日心情
    开心
    2019-2-23 17:02

    • 签到天数: 529 天

    [LV.9]渡劫
    18#
    发表于 2012-5-3 14:30:16 | 只看该作者
    学习了。谢谢！
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