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[科技前沿] 航空科技新闻三则

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发表于 2012-3-26 02:00:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2012-3-25 12:12 编辑 1 V" i, M" |: m  y4 {7 h

# f+ h6 f! _# M3 X) g5 {8 l1、波音SUGAR FREEZE' p: N1 M) [, n/ |3 U7 E& `3 Q
3 B7 n) Q& `+ v* U% r: _2 a2 V( p9 z
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。
# I2 b' D7 z% N- U, _: [
& A9 B; f3 N6 L
6 ?% `/ s2 Y- O: _4 D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
  s7 x0 Z! D$ D  i+ _* M% b& f/ U$ j& H! ^; d: j

4 N7 R$ W6 p% ^9 y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, P4 z  C( l# O/ h" F/ y5 Z

* x* r6 t7 M4 B5 N0 i+ Z
- V& g8 y$ t4 A, r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, V) {' ?6 J" X% r- `" R) p1 d. p8 ~, ^- l
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。" j; h" E, q! O0 T* r9 s; |

0 F) f  O- ~; l5 P2、超音速双翼机
5 f% J" m3 w+ {' h+ ^. I0 ?7 R* V: t7 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:& t( Q8 H6 e+ d! g. X: p

+ t  B9 B7 e$ P6 r$ Y- Z8 x$ p3 P2 a& J$ @; v. [  u. t

' A1 F$ m! Q) e7 @4 b( f4 }. @8 J- k. s# `, W2 H* c
+ R" H/ F8 k) A! S$ P* ?  t$ a" |' e5 W
  r0 Q) @: u: d! O) z4 n  t
% J% r' H5 G5 v( E0 Z! 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 L; |/ I  ~% j) p# w
, ?" g% C$ O/ M! x( \
3、沟形翼
# ~$ n, Z5 \9 q: Y' W5 V8 M
; w( n5 K" W" S+ w
7 a" W6 N9 o% B* h' L4 O" 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。/ {" P3 O8 A# D  E) }
- f' |4 P, B/ N' k& P. V' s
  h& V/ D6 A1 v& U  U: V4 D
沟形翼实际飞起来过
2 t6 W, a) ~- S6 P: r# a5 H1 P3 X
$ D. U' D' ?3 w' X4 P0 G1 Y
: I' X5 |" W" O$ U/ n0 J; g$ z看到对屏蔽发动机噪声也会很有效
* w( q( {4 e4 t2 f( b- q* O% n( K( d1 C
; r9 n9 `! r' T+ {- q7 Z# h

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参与人数 1爱元 +4 收起 理由
橡树村 + 4 给力

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  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01
  • 签到天数: 2488 天

    [LV.Master]无

    发表于 2012-3-26 02:10:12 | 显示全部楼层
    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。
    & O6 S5 j  j3 U+ |

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-3-26 02:13:43 | 显示全部楼层
    橡树村 发表于 2012-3-25 12:10 6 j" B6 x6 R( c5 l- B
    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。

    , }, `; O; Y( t9 A2 f9 g' c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。
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01
  • 签到天数: 2488 天

    [LV.Master]无

    发表于 2012-3-26 02:21:24 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2012-3-26 02:13
    : B& D/ s2 f) v9 r+ [' t$ W. r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。

    ) H6 v1 w* Q8 X" {1 o- \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。8 z8 c) x' |4 h( S2 {. ^$ @8 ^
    $ l" `  _) C9 t8 j5 B; K/ r
    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 l9 N( G* U; ^+ V9 ~  H8 t# S: r6 D" a/ {& j, S9 `$ j
    那个年代人们的想象力实在太丰富了。

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-3-26 05:15:26 | 显示全部楼层
    橡树村 发表于 2012-3-25 12:21
    - Q" {; F$ @1 f6 y' Q3 _  \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。& _3 e9 f* Z) D: P) r; T' D

    ( q" I+ q+ Q4 l# e6 U% w7 y& k新加的内容有意 ...
    9 y. [, w* y0 q- J
    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。

    点评

    +1  发表于 2012-4-4 00:27
    所以说现代技术让人类变傻啊:(  发表于 2012-3-27 01:26
  • TA的每日心情

    2020-11-20 06:24
  • 签到天数: 1618 天

    [LV.Master]无

    发表于 2012-3-26 07:30:16 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2012-3-26 05:15
    6 k* G! H, z3 p. E* \3 Z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 ...
    ( t" z: k8 e0 G; V( [) p6 z+ @
    社会浮躁了,广东尤甚。
  • TA的每日心情

    2021-2-5 00:48
  • 签到天数: 1421 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2012-3-26 09:32:16 | 显示全部楼层
    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。

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-3-26 10:31:47 | 显示全部楼层
    猫元帅 发表于 2012-3-25 19:32
    2 L. o) U0 T" y* v  R2 o5 ^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。 ...

    2 O8 P# Z- i! P- s9 q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。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-8 01:13
  • 签到天数: 171 天

    [LV.7]分神

    发表于 2012-3-26 10:39:01 | 显示全部楼层
    本帖最后由 不爱吱声 于 2012-3-25 20:41 编辑
    . n. W1 [( W0 h9 S# B$ S$ H! \
    : u* X* e4 k. J超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-3-26 10:46:05 | 显示全部楼层
    不爱吱声 发表于 2012-3-25 20:39
    ; @/ h6 g: X$ K3 @* S* b超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

    ' E) U$ Y) W& V& ~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

    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
    为甚么不把天然气分子链加长造油?  发表于 2012-3-26 17:42
  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-2-8 10:08
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    发表于 2012-3-27 01:29:08 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2012-3-26 10:31 ! z* r! d" A6 [, ]
    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 ...
      e2 s% o- G) X9 b0 [* Y
    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

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

    [LV.1]炼气

    发表于 2012-3-27 01:30:27 | 显示全部楼层
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么?

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-3-27 02:22:28 | 显示全部楼层
    机器猫 发表于 2012-3-26 11:30 ) G5 G( E; Z- t" b7 E- J$ `, h1 f
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么?

    5 X/ B- f! f/ [$ K2 ]' r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

    哦,明白了。谢谢!  发表于 2012-3-27 02:33
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    发表于 2012-3-27 11:03:50 | 显示全部楼层
    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?

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-3-27 11:06:02 | 显示全部楼层
    MacArthur 发表于 2012-3-26 21:03 + D  }- G/ J! 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? ...
    ) C# f4 S) l5 E# i7 U
    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。
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    发表于 2012-3-27 11:20:08 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2012-3-26 22:06
    " s2 i4 [$ h. ?2 a; M8 Y4 r& 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。 ...
    3 m/ T1 B; r4 H1 d/ p
    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。。。

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-3-27 11:52:55 | 显示全部楼层
    MacArthur 发表于 2012-3-26 21:20
    . q, g# k- C/ n0 E! L& [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。。。  ...

    5 s- C# J: j& {: T+ Y0 O升力产生部位最好靠近翼根,这样翼根应力较小。

    点评

    对,还有这个因素。  发表于 2012-3-28 00:48
    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
  • TA的每日心情
    开心
    2019-2-23 17:02
  • 签到天数: 529 天

    [LV.9]渡劫

    发表于 2012-5-3 14:30:16 | 显示全部楼层
    学习了。谢谢!

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