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[科技前沿] 航空科技新闻三则

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楼主
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
# ]& S* I" ~& {9 C4 e+ }% M  L% Q8 F: h! ?( X
1、波音SUGAR FREEZE* p( g+ u* }5 u- H
# G# ^+ z- L" ?1 N. a: ?2 @
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 w# J" N) ]0 a, o
& G! K, Q5 }3 f: I5 n" I

  q' t7 m1 E: |$ C  q( [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
& q8 Q: V/ \6 J& ]+ V4 Q0 B( h9 D7 {2 A$ S# C$ m

# I: H- n/ _6 X: s. k6 }' r' |% Q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
+ U* I( e: {" k3 O  Q3 _2 P; Y
8 {8 I9 W( g; i8 b) I5 [0 ?- T
$ d3 o. W$ V- ^- ]+ 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。; f' z1 B; V9 @$ B

6 F5 T) X. a3 Y; G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。( {% ?- n) ^" [5 r& m3 V" t

3 f$ C! k- d" z" Z4 G2 [4 h; Q2、超音速双翼机+ e8 G/ v: g( R! y8 A  m$ W0 E, w% ]

: w" l! P$ @& ]. m+ V, @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:  _5 J2 y4 \8 a: s% i

$ c1 @1 B/ X0 O$ O: t1 b, U( A9 l2 l9 @9 L" C

* m$ c5 o& S# ?
0 [6 G; G. F# y& H: U% B/ J9 j( g
7 f+ f0 e( s$ a5 y+ V. @, D. n

# l5 Y) }0 Y* w0 {# Z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 |" T- ^, |/ U; o" I( K: y0 R5 Y

7 I, n" L$ E+ m' i3、沟形翼) ^& B# t+ B4 |1 v( ?5 g, R, Q" G

* o8 R0 V4 Z; y) a9 Q( I1 T9 {: N
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。
6 }1 D) W( Z$ O: O7 @. A7 c* B! o2 a
( i) R; b' \/ N3 O
沟形翼实际飞起来过! S. c- G9 W& w, u+ s+ U' m

0 Q$ T9 \. Q) t9 q1 q) q: c. ~
, [1 b8 I- F7 l' J7 ^) {( M" O看到对屏蔽发动机噪声也会很有效$ T0 Z! N8 ~% \5 T4 ?
2 n) D$ [& V8 w+ n$ M* F. m' k

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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

    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。" k1 V. L# w" W4 N: g2 H

    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
    3 l* R1 L) O1 TCNG的安全代价太大了,感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。

    & T+ |9 G( w+ Y( H" m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

    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 % r6 h) I  M8 S* [
    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。

    2 Z2 r9 V- E2 b6 ^/ D) D  _7 H( r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。- B) ^& d$ O, O5 O# F
    : h/ E7 Q; L3 g, K
    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。
    ; N2 p5 d  E4 I( U) R) W& d  a6 F4 g* T* E2 v. i! l
    那个年代人们的想象力实在太丰富了。

    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 * J7 y( s. F1 |( @8 z. I
    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。
    / ~, \6 l6 o" |6 H8 j) ^9 D9 G8 @7 l5 l5 T) N+ r6 Y. h7 y
    新加的内容有意 ...
    5 X! X. _& _, `/ J" c- 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。

    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

    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
    , y( G0 r+ G$ p6 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 ...
    1 v# Z9 p+ L5 `# H& h/ o% ~
    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

    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。

    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
    1 @1 o' T* z6 m& b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。 ...

    6 h; F" p/ a6 Q3 W* n5 l( Y2 n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

    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 - k2 _* Z/ E. M! X6 Z6 L  y
    5 J, J" Z& M0 v" X9 y. F# N, D
    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

    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
    0 i& W8 F, d" b4 E8 O超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

    " h) R1 f& D2 X8 s8 }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

    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
    : t# |% Z- u& x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 ...
    ( {9 r3 c9 U9 y, _" H
    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

    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?

    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
    . X! P6 P( v; r$ k) ]. ~% \( N那个沟形的机翼就不能滑翔了么?
    3 f# L" S. o, n& Z( v  l
    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

    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?

    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
    # J) Z- J/ h5 Z. d* p8 M; N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? ...

    2 M, T! }/ l* z( }' d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

    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
    0 K8 z0 f4 _8 E9 ^7 z7 j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 G9 X' R" P- q( S, x4 l8 A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

    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 ) p) ?( i! j$ I7 l3 c! V1 A8 f, c1 f* w4 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。。。  ...

    - |9 e; f: W8 T2 v" b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

    18#
    发表于 2012-5-3 14:30:16 | 只看该作者
    学习了。谢谢!

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