航空科技新闻三则

晨枫

- j! j4 c' n# w- h+ ?3 ?3 y( q) f
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。

, o' r7 d% H/ f" g# V& B
( R6 J+ g' ~% }8 v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
# ^  a( X- V, c3 u

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

4 R$ R& J. E1 `$ K6 x/ ^
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。
9 O8 x# ^3 o+ k( I8 S, Q
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。
+ ~# B+ S3 C, u% v* [
$ i. s) U8 E6 A( v% h& ?5 s5 h" \8 Y2、超音速双翼机
: ~; m; x/ \( f  l' b" h
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：
0 S0 D" v; j+ C, r1 e$ C: M0 l1 N
$ k+ k9 T! g3 }
% R) O) h% e) ~8 h; w5 P) }



" }# d5 m; o2 Z8 C: c; B
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


) W* j: N+ Z4 N. R1 m8 f4 NNorthrop 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。


沟形翼实际飞起来过
& q$ F8 X2 {( O, |

& Q/ E' M/ Y0 _1 _" r9 A4 _3 G  X& S看到对屏蔽发动机噪声也会很有效

橡树村

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。
* \- K3 H2 x: d8 w4 ^. X! R

晨枫

橡树村 发表于 2012-3-25 12:10
; C/ S. q5 k- O2 j$ vCNG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

晨枫 发表于 2012-3-26 02:13
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。

% V7 u+ n, f' T* ]1 H8 ~1 k& k( x( B8 h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。

4 w; X; O5 T5 o, O8 g. H4 J3 v, ?那个年代人们的想象力实在太丰富了。

晨枫

橡树村 发表于 2012-3-25 12:21
, `  _" w- Q8 D" X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。
( w  K! L; q5 l# W( o% }
5 O6 f7 X5 n, j9 t0 j: L新加的内容有意 ...

) D& k& B2 [% i* N2 O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

晨枫 发表于 2012-3-26 05:15
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

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

猫元帅 发表于 2012-3-25 19:32
/ P+ Q# Z3 B/ V3 r! x: N5 z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。 ...

+ y3 q, P# j2 s7 w+ b& ^( Y0 A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

6 U: Y( ?+ a* {3 D( X$ y
" W) p1 J# }8 P' T# ?* g超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

晨枫

不爱吱声 发表于 2012-3-25 20:39
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

晨枫 发表于 2012-3-26 10:31
5 D0 J7 n2 z# G! h( H  ~+ h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

那个沟形的机翼就不能滑翔了么？

晨枫

机器猫 发表于 2012-3-26 11:30
) R" k& Z& z& P- W" A那个沟形的机翼就不能滑翔了么？

. Y9 q( O. E5 y1 S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

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

MacArthur 发表于 2012-3-26 21:03
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？ ...

6 g7 P7 Q. e+ X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

晨枫 发表于 2012-3-26 22:06
9 t# U6 p9 C6 I# l$ L4 A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

MacArthur 发表于 2012-3-26 21:20
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

学习了。谢谢！