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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
# P. \* R1 T' S% u* \& }
9 v4 }) [* ^( F1、波音SUGAR FREEZE& U0 _' |% A& H: `! t4 ?
8 k4 M7 N' B* Z3 n9 f( h  d+ c
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。
. {1 \$ |8 [  C+ ]3 s# G5 w8 Y7 T7 @+ w
7 r+ C. Q6 D' S0 q- }2 N' @% r* @5 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: }: h* N! k& b( [" e+ Z' f
+ x1 {/ h( C3 r. Q/ l; r
1 T- L, F5 R! l2 ]6 |
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# @0 m7 e$ P. ]9 q7 o! D
3 N: b, p3 \/ d0 j4 ^9 U+ b1 M

1 `$ `9 u4 D+ w, t3 T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。
; k! T' ~) P4 j/ C) M" A$ j! V% R
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。  p/ V  ?2 |- p9 g

9 ~6 X+ Q8 c; H" Z; F1 V6 e2、超音速双翼机
: |3 K2 D1 ?* y- I( a" k, J, z7 S! E; [
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 f& f$ j+ x8 Z" u; b3 Y' k1 O9 I! `7 g7 J; n4 u

* h8 z7 e9 s0 ]& p5 B/ G4 k8 H+ V1 D9 A% A8 a+ ~9 ^
0 V6 ?( d9 ~6 X5 _! [$ D$ ]

, o4 Q  f, i$ ?) A* a0 \9 A" Y. C. U; s, E: N5 P
4 h" j. q* n/ }- 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？8 j' I0 X) _: E! L

3 x, O3 ?2 o0 k" x3、沟形翼
' R6 J; G  k3 |" d! }* O3 ]- a; f. ^( O+ ]/ T& }8 \
9 H2 }! P- _* S( B; j2 C( t7 f+ i9 Z
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。
' F# f7 W& ^# N  @- |* m( |  W- |6 z1 E( w
/ X* f$ r& s& r( U
沟形翼实际飞起来过
3 i* `; I; H. F& z
% |. ?, ~8 E+ F; D; _' U: C, y. o* J7 z
看到对屏蔽发动机噪声也会很有效, k5 Q& g- b, Q
3 i  M+ Y. l% ?( Z, U
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 c1 u3 Q: E- s  i" X2 J7 v
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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
    9 [' F6 \- {5 zCNG的安全代价太大了，感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。

    + U( J5 F/ Y, N0 O& u2 ~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
    * v- i& B. m6 y1 i/ c- 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。

    5 `+ P  B  M- o6 \7 U1 y3 b+ q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。
    & ]' V% W) r: y
    : t, E- G8 y8 E# [6 H2 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。
    1 Q0 W8 h' |7 W: q8 |
    * e+ ^: @0 k3 N* [. ^7 C2 N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 7 N$ x8 r' X& x& i, }8 z0 E* e
    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。9 R$ g, Z, h( H, O) `5 k4 u

    1 @% n  e- F: v& s新加的内容有意 ...
    4 ?* E; }, `- t0 i: {
    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
    / U5 T2 y0 g. L3 I, t6 _+ |! s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 ...

    % [6 I1 j; W0 n; o% E# y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. Y1 v0 d5 Z! ^& E1 _' P3 X
    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。 ...

    1 R4 Q, l( E3 ~1 B5 O5 E2 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

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    [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 . Z0 E& P! \6 g9 R
    & a4 W, T3 H( \/ c2 @. t5 ?& W
    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
    ' @1 ?( S1 T9 L2 ?8 ?& W' E3 z! a8 p超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验
    1 j" O6 F/ P) h
    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
    / v2 T7 r. [$ x; [6 M8 P/ l) v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 ...
    % C6 `7 F* d% j: a7 a. O
    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 - v$ C+ \) O) j6 a) w# P
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？

    ( d- ]; {, Y: 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。

    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 / G( j2 v2 ]. ]- ~& a2 i) f7 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？ ...

    3 d3 T' t5 X6 ?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
    ) B" m9 A5 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。 ...
    ) \! M* Z0 J9 {- i' M8 Y9 T
    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 & g# y- H' N9 ~5 U* ~' E# d- E, k
    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。。。  ...
    1 ^$ r' F7 [% F% N
    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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