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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
& [& y4 L5 j7 `' k8 w+ L
- Z7 E/ |8 p+ m2 z6 m# s1、波音SUGAR FREEZE& l) m7 f- h( E$ T
0 L0 P4 |2 G9 h/ z* g+ _! U9 q
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。
/ o9 d% y/ s  m# i3 @; s9 P1 r  u5 U$ R( U: _# }% J

/ A! c& ~: ~9 ^4 i- {9 l7 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
  g/ y4 \5 G% f% _2 P
, ^4 h! _  R! U' j  ^: S8 G1 u& y- B$ t* K1 t
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
5 n+ _' k% L$ J2 @( g* \: j
* q: l8 P" ~) u' x( Y0 f4 [- w" g* m3 D+ 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。
. h2 g) d2 Q, Q+ [* t2 z6 Y. k
: f2 ?3 Y9 j8 |" N1 ^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。
" Z6 {7 m1 A5 W$ q9 ~$ V# V
0 O6 |: H  Q; i8 }, A4 O5 ~2、超音速双翼机
3 p1 T; w* w8 }% q4 d! a2 h7 p! z. Z7 V0 `
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：
) c( m" r- g4 q% o5 Q8 f4 C% s7 a0 P/ P" V; m

6 T1 T, l; O; R" c2 ?6 y  n( P
# t! R9 d3 V. E" S- v
/ M' H2 {# k+ T% N' i

# g, C6 c) a; w3 U1 W, D2 N. ^. D' n8 Q; z# g- ^1 e
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？; T0 t" P& K3 {. S4 z4 V
# f$ c' {3 M8 h7 m- A8 l9 A
3、沟形翼
2 P4 J4 ?/ e3 y/ l7 h0 O) c4 b* P/ n; n& Z1 P' R  y9 j
% H# n0 a% x4 ~
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。/ b  e3 |) ^3 G

, h! J; j, P9 d2 b3 K8 C! F! h" O7 j3 O3 J9 N8 S" B
沟形翼实际飞起来过
2 K9 I$ e' a7 p/ q/ P
( H; G& |/ Y2 v4 a
' c  L/ }2 E% @: [( ^看到对屏蔽发动机噪声也会很有效
$ G$ E$ p  o5 c; V* i  r2 p& ]/ s# V5 N+ d
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。
    / D& Y% ]( d4 g5 S
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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 / C% |/ ?( z# |( k  s  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。
    % M8 z& M  A) n/ l4 F
    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 w; j3 ?/ U* B4 D
    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。

    ! C7 O0 D8 M  F6 o( O6 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。
    / }! j9 G; q' c+ b
    9 Q6 ^  ^" p9 u# I+ d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。
    . |: ], Y2 X# i* @. j9 u. e( x+ y: k( }; L; x+ q; l+ Y) 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 2 q# X% r  p7 K. U: ~0 ?! y! a1 P
    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。2 L' o& S" P0 \

    9 p7 k8 e/ x% t/ p. c新加的内容有意 ...

    $ T/ y/ I7 w! d' |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 # ~2 T5 o% |; m' ?8 l  q6 n! |
    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 ...
    0 b; U2 \* u3 y: D
    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 , A* O* p  v0 ]4 _3 }/ i& w
    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 k2 u; B6 S4 s( s( u1 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 # C% i& B# X# Z- H& l; O/ r% ?) T; V' z

    8 p4 u! A1 a' H7 E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 6 ~% u8 L- \0 ^2 @
    超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

      y2 ]2 Q8 N" ^, H5 k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
    6 u) R5 a4 V" q3 L" I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 s; p$ Y7 {! o: m- W7 _- t0 W" T7 n  b- S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。

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    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
    " }9 {+ a" A; T0 \2 c那个沟形的机翼就不能滑翔了么？

    , m! ]2 w. Q4 V+ W- _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 w) k  [+ D( L. G% p% ?( ^3 E
    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？ ...

    7 e$ ?" C% _( ]3 F9 O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
    % h; z+ Y/ u( w  M, O) U% @( W2 K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。 ...
    ( [, i2 v( ?* Z2 y6 \: b
    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
    ) z8 X* {; q- d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。。。  ...

    # N) t* l) v+ k5 S+ f: y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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