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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
1 O" j( d" _# c; |, f- L4 u3 |4 K+ C3 Y2 G% p" ?; W. u6 v: Q) M% u
1、波音SUGAR FREEZE
) o  B4 Q2 E2 L# O" K# ^+ u3 O1 J$ {  v3 c- i
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。3 C" q: ]6 S8 n1 G( z3 f  g7 p

+ K* U: R2 S6 P5 ]( h4 u! R: ^2 r  e9 x6 K" F0 I
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
5 }- ?. u, f6 |8 Z+ ?. Q$ R; R1 l( ?
3 P2 n& }6 c  P9 _/ N5 X* v) F& N  F$ N5 \
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; k1 F3 P5 v" P3 y+ V

4 l# Q, e7 f& M1 h, ]5 D. K; ]/ {" J
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 y& Z3 T; F) C, D8 Q( I

5 W: I/ G9 g+ U  w5 G) a, R3 Q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。. E- a  F3 u% [# N

3 O' |6 s/ v8 }  K2、超音速双翼机, H: T; Q: k! g; ^  m

! q' [- F% z* k7 A5 O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 h0 ]. i5 p7 F& R8 E' s: B4 o8 Q, B7 {; k* y/ J6 o; Q7 I
! e& Z2 m: x1 r% B5 w

8 C0 W$ k6 b' T4 h
; B5 g( J% p' ~7 o; g1 F1 q, C: g+ @: t8 E

" }# S5 A3 G! l7 t7 j& j0 f; H& w& W0 R/ G' V& s
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?
/ S/ |& N+ r$ o* c  O& k  n- i" x* Y3 D
3、沟形翼! a, X; l/ Z# b1 s; L
  O' v- _+ d9 r! Q$ L

5 u$ f. G  [; n( `. ?) P% hNorthrop 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。- _. ~; Q+ m( R7 g% N+ P

+ B5 G4 u) X! B8 t% t. Z8 v+ k, W- t  P. q& _; W& a: j
沟形翼实际飞起来过* y- p% ]6 @" _8 ?. a7 A& @

! o5 h3 j' x7 z+ e( F3 B; H1 z
- T2 l( E/ @- |8 m  a看到对屏蔽发动机噪声也会很有效
1 z% n: E" y# h+ f1 U; F! k% o2 p3 G" d- z3 Q) W

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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。: V+ R# [" I0 Q& Q# }  K2 f3 p3 c

    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 / z% H) P% T& u% s$ ^" x
    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 j) `, v/ N  c1 K7 [8 a1 @
    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
    & [& v  @, T5 E. v- 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。
    ; O7 d( ^/ x/ _" y! V8 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。1 p: B6 P; n  h* x' {# r

    5 I. u3 `3 P! I2 E. x2 i% L8 w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。* @( Z) n1 y$ {3 U- C0 I" E" ^1 d
    ; b! ?4 j, J+ R- a
    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
    2 }$ Y5 k! l8 D1 s; _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。
    % ^" E3 g2 h9 \$ i& ?( }/ ]  D/ H6 [; o0 V! `  b
    新加的内容有意 ...

    8 R$ E) z0 D' K" s0 t7 T* S$ K% ?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 7 u8 p6 J- N) n1 |2 k4 i$ F2 g
    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 ...
      {+ K1 _/ U9 a8 `/ h* J4 A
    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 4 ~* {' Y8 ~: U+ J
    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。 ...
    / h4 R( s& ^! g7 M
    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
    ; ^1 y0 c2 i6 U" l: f' b( [: r$ z/ V  @* }( O; K
    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 $ e$ m5 n4 \5 A8 u+ j* g
    超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验
    ( y) l# |! y) T
    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 ) F5 X: i, D, |& p$ z
    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 ...
    # q: r5 p. O1 V, L) F; h$ w8 d
    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
    8 L" B5 @0 K1 t6 W% E; M& ~* t3 h. p那个沟形的机翼就不能滑翔了么?
    ( a/ {3 L! X5 X' T! |* L( ]4 ]
    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
      [$ P' \7 j- |; {! i* ], 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? ...

    0 O7 ?. [; P* |2 t/ D2 E/ d5 u$ L2 X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 1 h$ h2 p' }0 a; w& e9 u7 L% ]
    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。 ...
    9 v  j9 v% K3 d3 b) M5 {7 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。。。

    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
    8 o* n+ n& g( X' ]3 e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。。。  ...
    # s0 \% a" u; t. a+ R# m$ S. |
    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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