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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 . ?4 W6 a9 c7 o* Y

$ L5 _1 I) K4 y" |) O1、波音SUGAR FREEZE
8 B9 I7 A. e4 u% g9 I7 l( E
# G$ W- o2 h  v! |7 hSUGAR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。
* Y! L: X9 y- ~, p% b8 U- k- T! q; i( x7 D
+ [1 Y* D& @& e2 c. }, l" J7 \
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 S1 J! N* T) D" I2 x  W2 R
+ L9 a9 C: b( }4 Q( y7 z& n

- L" F: z7 g& `- T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( R- _: ?! A% l. D3 i  [1 m

$ O' z* g) l+ R4 [" b; |2 x1 b6 ~2 W3 p/ q
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。
6 P: B0 C! F2 m
8 m: D% q2 U4 i% {2 S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。4 @7 g/ f& p* ?) ^
$ Q% ?2 j$ f8 _5 X
2、超音速双翼机6 ^; C$ e6 H5 [  |

/ I- Z* M. M$ z" p$ v! g2 [0 C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：: D0 F. P0 ?1 g
- A: f' d+ b/ y7 P8 p3 A. z) }
0 N+ }0 M% p9 b* e% {+ c
5 y: W! d% \) ?+ T, q" X
) J% M  H2 }! \9 p
+ a; Q9 o: q' b9 ^6 ^6 S+ k; R
4 Q  G9 X8 f" ]9 k* Q$ `9 _
$ A3 f2 a2 x2 |- q9 Q
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？
& l: F- g: e- I/ j: e  |% x0 j. y! o$ [
: K# L( c5 B# Y; K0 u% m3、沟形翼
# ^( V6 k; H4 }# F; a* E+ Z: Z, E* f5 F3 e0 H/ b2 y. Q1 s  ~
6 l- ~, f* M1 C) i+ p  Z1 `
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。
0 ~5 j0 q+ A. |# ^- c1 {) v1 ?
9 t- n) O  h8 {7 A
" `8 T4 g+ G9 A沟形翼实际飞起来过, H4 Q. @& M* t& a( @. p4 b0 \( f$ }9 E
7 d6 C  `  s/ E% O" v
) J" |: N% r& I3 m& ?
看到对屏蔽发动机噪声也会很有效( e2 D! {# z0 f4 J9 k$ e
( L. H6 ?5 A' B! D; G- l  p: Q3 f
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。
    ' e! ]: B% d$ W5 p- G8 @
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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
    : J6 |- O( |& ^- eCNG的安全代价太大了，感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。
    # y1 m* ~" C- K6 Q8 V
    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
    8 ?% x0 z, R. L; i( v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。
    ( R- K* I8 F6 C4 ?
    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。; A& c/ }: `' p$ }" i0 t
    ! o8 f% `8 N$ w! S* t
    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。& |+ O3 C- M. R8 ^$ X1 U" f

    1 P; i( T& o8 n$ v/ |6 d' p: B4 i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
    , N$ `+ f/ P5 B' {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。5 _0 M' W1 j  s/ `& Z) o9 |& ^
    2 ]( m# C% d9 k8 u" Y5 }: m
    新加的内容有意 ...
    8 g' e% t) z2 {1 R5 A4 b2 ^7 F
    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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    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
    3 m7 b4 I1 Y' Z- 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 ...
    + z+ d" o5 B. ?: Z9 c2 x* i
    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
    $ B" H/ z3 K9 R, J. N2 H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。 ...
    0 K  L& n! m3 W8 V3 s
    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 4 b: e' J  \5 l$ ]* |) ~6 j
    . L( E7 r9 Y* i* G: j
    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
    ) i& s' m1 s5 G* @- |! e超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

    # j' m3 q, N9 y  z9 X2 [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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    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
    1 J/ A) [; m& G- J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 ...
    ; r( ]/ g( r" L4 G
    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。

    点评

    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 + F' L5 K) `& d6 B/ v& ^3 a/ c$ E
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？
    . a' |$ x8 ^' ^
    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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    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
    1 F, \, [" [5 a, G3 j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？ ...
    4 l& a2 D, e& E: u# s5 E
    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 ) y5 ^$ d7 k3 a' L  v* 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。 ...

    1 m& n% d7 ]5 }. Z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 ( o9 N  Y/ y6 G. e
    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。。。  ...

    2 o4 ]2 m. t+ o( T升力产生部位最好靠近翼根，这样翼根应力较小。
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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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