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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 " u' W0 @1 U  D* p: \
: }# `9 E. U$ Q) i0 i% ^6 X
1、波音SUGAR FREEZE; w" R/ P2 D; b+ V1 A$ M- m3 `" t

* P: N$ C: C) u/ E. x1 i% sSUGAR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 h) H: B$ }7 U/ [, f4 j8 F, \$ O# [

, V  `2 A+ p3 c1 M6 B6 E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/ o& d  f7 V7 y, L% I

- M$ G: c# G* k  Y, b$ K0 _; N* {  R* r2 R5 Q( I% q. R4 T) E
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* U0 |7 o. i- ~: m7 b- I

' [7 d* U4 C8 [& n* R4 h
$ O* A5 R" W, Z+ k1 z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。
4 }/ z& Z2 M) @: Z( N. b' L" U4 ]
2 P9 _2 x9 ]5 w/ b4 s* z! O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。! f7 S; f/ O# p# _6 R
9 ^9 m+ c" ^4 S0 ?; h' u4 e
2、超音速双翼机
3 G! ?' N) x4 F. ]6 G0 E- k! ~$ a% q0 q
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：
/ R, I9 C4 n# R' g6 \3 @. h" }) d* E2 B5 J; y' M
2 p! w9 t$ n1 P, a' M" j! A
* M3 e2 E7 a* l7 g* B6 w/ I. W2 Z

# V7 N8 x% H$ F7 k: E7 n7 x% M+ f( i# J3 e' Z0 Z. p! d* r+ s
3 M" C; L( m- u, w

3 S3 z4 ]2 P: J. l5 J& H7 W% I' g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？  o$ C4 f% f: M" Q
# ?$ H; ]: s/ j. L, n8 G
3、沟形翼  V% G. R7 o: `% \
, Y: n; ?+ \) E
7 _+ I& [# x# B
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。
9 M$ [1 E; X2 v
  _7 e9 X4 K  A) f1 k: b) h7 e) y
1 U4 Q, K+ E& w4 k; X1 ?" W沟形翼实际飞起来过
) A/ x; S! ^2 V. j/ B: Y9 l) U6 ^; ~' N, l3 ~( A# K
* k! Y7 h1 g& g0 N5 t
看到对屏蔽发动机噪声也会很有效
! R: V0 e$ u( l) Z) e+ m! o) B3 v8 [1 ~" r/ N% 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。
    ! ?1 K. F9 g) s2 Q% e
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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 / i3 x  C& G0 J/ l
    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。
    / `0 w+ k4 @; R3 R! }1 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。
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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
    4 B6 J' d+ _! x7 a: f' _5 j) C; y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 u/ t: [; g( V" {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。
    5 J0 l, u& V% o4 _. S! w) T
    ( C$ {! e9 j2 O* H' T4 C( \% Z0 f1 y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。
    . K3 @* m4 e. G' A) c
    2 e) E+ U5 a  ?1 h- a9 t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 * u, q" N0 `, |) k+ y
    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。/ C+ L, A( d. }: u+ Y1 Z/ n( W6 M$ v
    ! M: x4 Y9 Q3 S" a! p) m8 M
    新加的内容有意 ...

    % S! u6 [7 I7 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 ; E1 x6 ?! {; m( p. a
    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 ...
    : ^" l% V5 N$ I* h$ ~) t
    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
    7 S5 d7 I( R& F* V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。 ...
    / H3 c' v0 j- Y+ Y
    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 % |! r+ a5 I6 E( l& P
    2 @, J  d) F/ B" W8 d
    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 $ t5 }0 P& f" F; z' c* ~5 ~, O* [  c6 A
    超大翼展对机翼的材料和结构设计是个极大的考验
    ) ]# O/ ^1 V  U9 a2 N2 Z
    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
    " X# V" v! ^% V  _& m# H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 ...

    # g8 b* r1 a" r. i# {5 o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 . r2 F& ]8 y* i) A& T2 a
    那个沟形的机翼就不能滑翔了么？

    0 o; Q$ Y/ l+ Z( K4 U+ {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 , g5 \: W% ^/ Z
    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？ ...

      a& h( F% c5 [( H5 m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 % j6 |/ v" b2 l! b
    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。 ...
    " ~/ r2 o7 r( E$ y
    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
    ; Q* i7 i+ Y# {( c1 l4 x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。。。  ...
    8 v; Q. r# n& s1 z$ ?9 d* I
    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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