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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 ; _) V5 p( }" j4 O9 V8 r6 [

- D+ s; \- ]; E- \1、波音SUGAR FREEZE' _8 U: a) v7 a8 O

: N/ Y  W8 I1 \+ L( vSUGAR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 V& ^3 u6 i" ?; J0 p9 w  `

/ ~6 t& |" _) d$ |- d; @# ~. Y4 e, w. |7 w$ M% J1 m6 E9 o" F# ~9 x
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) k9 B9 F- P+ b

, g" c5 k! O! j2 G# |4 U: u4 p$ i9 B
% M8 c9 D" F4 G5 d7 Y( t8 x4 A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  x! ?8 `. R  M* N2 I8 t6 W
5 I/ U, M! a0 `
' A& O/ r3 Y) 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。
, @: i# {% {5 O# o& w3 R/ ]* @# A! P5 {6 Y( {6 Q$ B
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。
6 \+ I: w3 J# y/ i2 X% d7 g" j' Q6 S% O: V, k/ [* z: p
2、超音速双翼机
+ V5 _. ^" j  B# g! K# I' q4 p9 k0 y" T% r( U4 b9 S, y5 }; 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:
4 w, m( l& D7 D; T: ?" T4 @6 L; S$ e' S

2 Z" u! B7 f1 i, Y7 a, o1 I
% m! f( i0 m, u  t6 g0 l: W
9 \/ w4 E8 r, h7 B1 i. K2 S
; I% j8 s( S. [' U0 U- L; ?/ G. y* g; N8 n/ a1 V% l

" ?0 V% K3 _! i: 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?
6 z: O5 T+ S% ]" o  W9 x* f6 V& a; e& z5 ]  a8 r  e4 n
3、沟形翼: h, I; V- F$ k& X, ^. H3 T
( `% a2 s) n2 ~* m# M; B( L8 Z

7 u- F9 j. `- ]/ h6 H' WNorthrop 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。* L% N5 |0 `' y% C4 e

* A, x  y! W) c- u6 X' D; q8 ]  x+ s$ C# W# B
沟形翼实际飞起来过
8 p0 l! g0 `5 R8 ?: E
7 ]8 t9 n" K3 e6 }4 k7 a1 p
. h+ d: u2 S! B, J* B$ g  k: p) j看到对屏蔽发动机噪声也会很有效5 t% }" X* r! B/ U

/ {2 t- {/ I% v

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参与人数 1爱元 +4 收起 理由
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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。2 W8 ^- L5 I7 h. C4 z# z8 h) v

    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
    1 g# I8 b& _; E7 p' uCNG的安全代价太大了,感觉有些吓人。储氢上天的可能性更低。

    ) l) {* z4 `1 e0 @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 1 q$ Z( \6 Q$ s5 C3 X
    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。
    4 I, u, p% W$ |
    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。8 e9 Q1 I* c9 }- _
    3 G& Z$ m4 w! d8 ^  Y6 i
    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。
    . L( H# ^) o  K6 D4 B  _1 \$ x: F# q9 x0 q" U% h7 `: w
    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 & z9 _. p9 c( `5 o3 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。
    : X, _# {; K9 Z8 t$ L1 f
    ! {0 P6 e( [- {4 I% z7 S* d( S新加的内容有意 ...

    " F3 j, c, H- A. h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
    / N. K& {( c0 c7 U" _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 ...

    / E  e: h. ]/ G% \4 x5 g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
    ' k' N, N) M6 f3 ~, [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。 ...
    8 t0 D7 @- B# v4 S
    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
    % x& B7 @4 e+ Z
    - E7 N3 E" r, Q8 j1 S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
    8 a0 a) t  Z0 j# z超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验

    % d# l; m, g+ x4 O- I2 ]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
    % S9 }  D) N+ }- j' j8 J7 [! 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 T9 ~) ?2 `9 p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
    7 O2 a1 H& T: {那个沟形的机翼就不能滑翔了么?

    ' E8 g+ ]$ q: g- z6 [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
    5 e+ C4 ^* S/ |+ D" o' Q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? ...

    : g( g2 m  |: F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 p( V) h. |. {1 b& F
    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。 ...

    : u; Q5 u* ^8 E8 X* K3 j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
    . J: I7 R% ]" B6 q8 R; `. 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。。。  ...
    9 g: v' W2 p; L& }6 R) F4 N
    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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