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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
- A7 ]+ S( F) G* J  J  W8 T1 `
5 s2 E" O! D3 U1、波音SUGAR FREEZE
( N% P% s$ [( o0 t* b% i
$ Q" o& `6 q6 }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。
4 T) F! P# s$ Q1 g+ [  C( \: N/ |) N, b8 K; Q3 H4 p7 {

" a! ]4 _1 q& o% R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
. ~$ b& k( J& a' V; t  f% c( L4 N0 ]- W% B3 I
6 m4 ~8 U. B6 g+ t4 R/ Y7 r' s% S
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1 I. g- _9 {' ?6 }, T

# u' M$ N! Z* U* P# z4 [3 W* y  S: a1 n, k4 G$ _# r8 B
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。( g! c. @9 o7 X  J7 r+ \
! u1 Z# K$ n6 ]; c! y
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。; U; H- h  N0 Q

) j$ w, \7 j7 Q: j2 A0 \1 j  G2、超音速双翼机
; R# e% D; _4 N" E  q0 F$ s# W% Z1 U5 i4 i+ ~6 S
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：& x3 k" r9 \8 K2 p: ]

, ~0 N$ s: o" z# V2 J
- s* V# S& Z" R0 U2 k, U+ s. J
2 A, x8 C) _6 M# I0 k9 J/ K
( s* W' ?* e# E4 d# O1 |: `4 q; P1 z: t+ Q# {5 R9 p; C

# D- ~' Q8 @# M8 q1 u7 y4 ^* v) [* |+ e% K. Z7 |3 b7 z) L, ^, N
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？! Z' s: P6 y' ?, c
/ F" P5 ~' }! F+ F
3、沟形翼9 B' C9 E8 N7 m7 L
9 k) b" I' d8 a; @$ \

0 U/ K# v9 O  a3 D) c! f' g" VNorthrop 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。: r3 V% D4 ]. n* D3 A; c
( j9 Q+ P0 {  f" V+ f; t
( n1 Z; S. z7 }  w2 ?  R: \. l1 Z
沟形翼实际飞起来过+ l) m" r4 ~: h4 d
7 G* g/ m0 [. M* f4 ?. S4 A* ~

* \# i* I( O* f5 \- a看到对屏蔽发动机噪声也会很有效
9 v3 F% M+ z: g5 `, t. ]3 N6 k0 B% {$ R1 U8 ]# V
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。
    9 q! f% m/ f$ L$ w* O0 }5 d
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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
    6 D4 S7 z) ^* u5 ?! cCNG的安全代价太大了，感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。

    & N) U5 O7 s  J7 P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
    $ O7 H5 q0 K' i8 r. ]7 E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。
    ' ~0 f8 c) R5 u- z9 R& a
    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。- _/ N9 x3 h, L, S7 S  Y- z6 m- j$ F  k

    * ]) X& N, Y' E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。
    - n# Q: ^" n8 K  J7 F% N3 J! `( W2 K* e! f, Q" L6 K% M! z5 q! y, }# j: 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
    3 i" L+ ~& D6 R  f1 J; b  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。
    5 _  C- l( i* B; j  x3 t: Z4 L7 u7 b5 p
    新加的内容有意 ...

    5 [+ F9 H: ~6 [5 N4 L7 ~/ ?" B* ]) N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 " i  j# G$ K- h$ V( N  }7 e
    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 ...
    ; ]1 s' C% l& L. h  V( N+ l
    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
    " f; c2 n* M) e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。 ...

    $ F1 V9 H- F' J4 W% |. O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
    & t! K$ X0 n+ z" g7 O' P# H+ j- [9 `9 ^+ m: q: `
    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
    ; K0 H. z; I9 A) N超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

    ) z1 K* F9 i' c0 a# q3 X- N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
    ) P: n7 x+ s$ B2 _* ^, Q! E0 R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 ...

    1 W$ F, {4 C) z" [8 P- Y& w* [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 ' t3 Z5 x% {& a1 ^7 H2 i
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？
    / Y9 y1 b. g' e- u7 h7 m
    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。

    点评

    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
    5 {, Q9 H( u3 ~/ J( N, K, k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？ ...
    % V' s* r7 V$ s" Z7 E8 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。
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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 % Z8 B4 u" Z8 X) s5 b# b2 g9 [
    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。 ...
    0 o% W" i; v9 Q/ o5 V* S
    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 9 |& a) `1 }( k0 r
    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。。。  ...

    ; f7 E( W0 ^4 W升力产生部位最好靠近翼根，这样翼根应力较小。

    点评

    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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