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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 & U8 R* n' s* [3 j- |1 A* a7 h
/ Q/ z/ s8 C6 _- m+ G7 C. K* d
1、波音SUGAR FREEZE
" q0 g& q0 V4 l, `8 w0 N- Y  J% D) q1 k1 M9 J9 c- u
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。0 ?0 g  U9 G" z
- O* R! ?& R7 N6 S6 W7 l
6 ]; w1 z' [6 o
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6 f0 D* g: `9 R% v# j

' z- C5 Z) {* ~" F4 T2 V0 I5 a! I4 G5 h5 {; r
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
' o% _, Y4 D* @, C. @) _1 m" O3 e7 w4 r; F6 d8 t3 `; r) N

. T4 f3 \# W) K1 m1 }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。, d1 M  x1 J! [: B( f7 n% S3 i  K
6 ]; K: B" x% \
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。
5 X0 o, g+ ~# C+ X" x4 i$ V0 D4 {2 q5 q9 L! l% L
2、超音速双翼机
  }! ?9 j7 f# l, a  q7 D8 u+ n/ G- V# t
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：$ x) F* Q  ~3 C( q+ F6 B9 s
: j2 W. i% L, H8 l+ }
5 P+ `6 v' [- G0 O6 i6 c

8 k7 S* I0 ?- W% S5 ^
3 h6 t/ D" k5 S% d% m4 R2 Q7 Q) J1 @3 y  s+ P' r
  u3 p1 O9 V5 m8 Z# M8 E

! l9 b+ d+ E+ ?- O) i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？- m1 [, I- t: ?4 X% o
% z  @/ k0 y& O! w% h- L
3、沟形翼
2 J" b0 H9 V/ c
" {5 h. k$ a* @/ s) n/ }6 g7 n3 p; i. ?/ T6 D
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。* D& D0 g: y: u

8 W+ N6 Y) i" ]- V- @' C* W/ B
' c. y9 Y+ {0 I0 f# {5 g  Z沟形翼实际飞起来过) |" x* u' C1 Q/ m  _9 |

/ D: A6 O1 K6 D0 U0 F" K- Q4 d
- A$ \# A- @4 g看到对屏蔽发动机噪声也会很有效6 H! H% D3 t! M* ]( D9 |
: e$ V8 y; f3 \
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。
    5 C; ~( A3 X/ x& p. C$ h' ~
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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 ' P  j2 ?3 {7 F( l& T1 s9 u! ]
    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。
    $ H7 n& h- [/ D' k2 `
    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 5 A" u# ^6 }3 Z- ?' g
    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 l+ J$ g9 t% [9 [% l& m
    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。
    ( w' [; L# ^0 J/ {
    " w! N- G( s' h8 Y* w% s0 b6 ?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。
    # G. j" O/ M% G4 Q" p: `
    5 \5 ~6 b5 Y# @1 Y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 p2 L2 }' {6 P7 s5 g6 \5 U% j
    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。
    & z  b5 e1 {$ W' g5 }! k2 m: J0 u# X: E8 o" G1 v
    新加的内容有意 ...
    ! d  I( o+ @8 v& _, r$ b
    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
    0 x$ V& n( W" I/ p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 ...
    $ S4 W3 c; s' ^6 z
    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
    $ G" e1 p$ m/ v+ S, ~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。 ...
    0 q" m) s) B. j- M/ v& Q  ^) 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），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 4 f, b, f& I: I; t% F

    + t+ _6 T* Y& I, b9 z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 2 r2 s" S) F0 F: ?
    超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验
    1 z/ c1 p& ~8 ~  k( |: x1 T1 s8 u
    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   D0 R* K0 J1 j  a& _# 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 ...
    6 \9 y1 i1 m, @# V
    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 * ]/ }( j/ D% T: N2 D6 s
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？
    & s; [5 A5 V+ U$ \/ }4 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。

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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
    8 R/ I3 I* G% X( s% o! R4 o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？ ...

    " l) r7 u7 H: 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。
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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 9 r& C; T9 _: A5 |& g6 v
    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。 ...

    ! N# K2 N6 Q5 A( l5 c! [3 A/ 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。。。
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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
    . Z" J6 v; d: n1 m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。。。  ...
    # u/ j/ G" b+ u2 ~. R
    升力产生部位最好靠近翼根，这样翼根应力较小。

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    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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