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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
& Z6 p: f9 \4 E  |7 T' d% a/ O9 h- f3 S" v3 ^
1、波音SUGAR FREEZE
; T' v# a, p. a4 N4 h
9 F% D- u$ ~/ Q- x; `$ n/ nSUGAR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。) M- }" ^2 n  ^4 Y

8 F3 ], u7 h/ x  I7 l7 B( V4 L7 M% B6 `% _  v. N' B
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& ], u5 z( P$ `& H

6 F/ E' ^3 c1 ^. U8 s, M3 I+ f1 {3 ^7 v, z
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
6 \0 E# R9 j/ x
6 R! K( l1 ]6 w3 m% T" p3 `: V, B
, M  S9 @& R9 F$ S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。
7 a) C" @% K* T" N: v
0 E8 n" E) J, t( [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。
+ X$ t, N/ s: q+ k" G2 N% g8 l  B' T5 G8 G# X. ^
2、超音速双翼机
/ V# Z  V  t+ h3 f: A) @( F6 O. p* g# ^$ x- [0 V1 N1 b4 n
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：  @1 ~4 l! D4 |7 Y% ?6 A% P
/ g' L# L( |. J3 x

4 f# d2 g/ n0 S9 R2 j& J- u! C6 R$ h2 l: g3 V5 @/ T# V
' M1 L6 S$ b! m) l

# ?; x' S/ p# ~0 Z4 k: q5 `' d5 A6 K1 u2 U9 j

. J8 `7 h" ^: ^5 \6 [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？
5 z. P. ~6 i! O9 A0 e$ j/ S% p% S! U/ Q
9 z, R* S/ G- {( O  p; }" J, |6 @3、沟形翼2 j# @) Z' |5 ]; v$ e
4 H, i9 C7 T3 y$ R( w4 c5 r
. J$ I1 j& |- ]" `
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。
" [' Z% ?- r9 w6 Y+ e! b" |% U
  l7 [) j% G( y) c
% g! c% ?& [! F4 e  ?沟形翼实际飞起来过
2 x* H' O- f; V) V6 A1 X* L' O
5 ~* k" L' T( h) I+ t2 L& `2 T* i' w! |* f
看到对屏蔽发动机噪声也会很有效
8 d; f+ L/ X5 n& g6 G/ d5 Y. A3 ]3 c+ @8 H' @
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。. Q: [8 [0 @  N# L2 e
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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   h; H  z4 u4 d% O
    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。

    ; w+ D" b& n4 |2 W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
    4 h, P" @# J2 J7 x6 ^- _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 f) ]9 J0 D0 `$ @
    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。
    1 H6 k; @9 S; U' H4 f
    # N! A2 E$ b* v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。
    ; C) V4 D% C2 i# U) l# F# e& \/ }
    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
    ( v" b0 n8 s; d+ r! \: h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。
    ! y1 v5 ?8 S: u( I) \, m2 Z" u$ `9 ~3 {
    新加的内容有意 ...

    6 V" l1 f( \! V2 F6 T, S! j( x. {4 l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
    ( p( M1 t8 _& ?# _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 ...
    ; r3 y) _) ?6 f( [1 |+ Q
    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 + v! a, o% v% L' d, [$ k
    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。 ...

    7 @# P; P! ?! }# x# E' G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
    2 k9 p4 G4 b6 e9 ~! b  D8 k9 W
    , w9 J; R) I; Z, K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 / O9 S. C' Z1 g+ Y5 i* o5 f) t
    超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

    8 V7 g; y' ^  c5 Z6 w8 F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。

    点评

    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
    . i7 A; n# }' X: T8 ^/ e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 ...

    4 z, Z; l7 B, }" U. R/ n9 z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 $ Z3 A/ Y+ D# q! o
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？
      u5 t' c  n: F6 ^; K
    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 / X1 x& ^7 y8 t2 z: Z) k$ }6 f
    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？ ...
    % m2 o# v+ C0 q- C+ Q6 i: F
    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
    % u* q# e8 D1 g9 f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。 ...

    6 R) e: y* {8 I5 D' p+ C  Y. H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 : R' s; r; G9 q' e& m8 w) ~
    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。。。  ...
    $ V( @: ]; M" `7 A
    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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