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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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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 2 M: K6 |/ J0 P
+ F8 E5 T+ Y( a
1、波音SUGAR FREEZE
5 Y/ @# H  I" h2 @1 t. \; j
+ B( p7 d" F- Y3 u2 RSUGAR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。
9 s5 g+ d' [* {( H
5 f1 c- G7 H; V* ]' A
4 s/ o* Q' h& Y5 }3 c" d5 F4 ~4 J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
# |% V4 L5 x) g6 q6 `, H/ i3 X- Z8 P0 X
3 R! `; y* R! S4 |, B1 `
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7 u. K) z" k1 k! N# h
# I% h4 W1 L3 e: P1 s: J
8 [/ V0 i! e5 y" a8 p
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。
" ?0 ^# V! `  b$ Q2 c$ S1 H4 @9 P5 R8 f! O3 s
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。- n2 G$ n% o5 X( F
" v8 P. C3 P' ~9 G
2、超音速双翼机
& E2 V( d5 [7 Y6 A% s4 s
* D. S- v; k& T' \% f- J! M0 a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：
: [) |0 [; J/ P  ^( ^4 C' R9 D* B4 G* D  \$ U' m

) n" f% }. o1 \
+ U* p8 i1 o' k- z& ~9 Q" C3 \# n& {: D: ^

$ P1 p( A$ h: y5 ^& [7 k- l3 p* K7 F
; B! K- _+ o8 F
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？
! v! a( q5 e) N+ j' f9 v4 ^9 P3 L* s, t9 g9 p- E- g
3、沟形翼6 [( j/ {) L3 _- D" V2 ^# ~

, m- p: u) L% d  F/ a
) M' @2 v6 Z  G7 _. ~7 r( _+ W. KNorthrop 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。! e3 C7 n, S9 P7 A4 t6 z
. h8 [! E# J7 z$ V  R
) S1 j. E# b) X/ @! v
沟形翼实际飞起来过/ v- }# ^9 J/ e

7 K' K; i# v; {. P5 _: R8 |" T' U7 D1 Q+ e& k! Z
看到对屏蔽发动机噪声也会很有效  _6 n* T, h* w; P% l0 g

) V; j# j0 v5 c+ [: c% _
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。
    : J' q0 P9 A( ]1 A$ L+ o' Q7 j
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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
    % R6 J% F# }- x" S: o' cCNG的安全代价太大了，感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。

    7 S* t* {' z  n9 k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
    ; H9 `' M0 ]! ]6 U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。

    ) E$ M2 e0 s  `' 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。) T- b' D% x  u

    0 g7 q, }* s' S7 ~0 N' i0 P$ ]/ 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。
    0 \6 S; R, w2 ~( ?0 ^
    8 O5 N& C& F; I* b& d7 h( D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
    8 ?" e: I3 {, _/ e3 N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! Q; B! v4 i% ~0 Y2 Y$ |+ Z! P
    , Q) c. Q7 \# I0 O新加的内容有意 ...
    $ ~. J( }3 q+ u5 {
    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 " i) K  y  h4 K1 y0 x2 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 ...

    $ I$ K. R* w4 q; u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
    - f3 U0 m  U  Q& m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。 ...

    & i$ e( K: j: ^# ?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 ; }: N( |0 l/ O

    & l# [" f$ ?! ]9 [% L3 Q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 n9 v! b; \* _2 ]& t0 \超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验
    " d3 u2 E/ r* c' U2 G* Z% w
    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。

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    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 . v1 i9 M; G5 D8 X. ~/ 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 ...
    * b* E% J9 r# l; j4 T
    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 - a  H1 p. R- \9 h8 N) w
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？
    ' Z; g* Y3 U) \- y
    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
    # e* @& t( K6 z8 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？ ...

    / w) a' e% X: \- l: E  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。
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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 , D) s5 E  b3 E# W, j4 {5 \/ ^  ^
    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# n  j, K  N. O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
    ) X2 \1 A! X* s1 F  I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 {+ l3 b& G- N4 u
    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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