五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】航空科技新闻三则 -- 晨枫

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家园 【原创】航空科技新闻三则

1、波音SUGAR FREEZE

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。

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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

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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

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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。

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。

2、超音速双翼机

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:

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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?

3、沟形翼

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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。

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沟形翼实际飞起来过

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看到对屏蔽发动机噪声也会很有效

家园 晨大来新浪开微博吧!西西河大伙都在的!
家园 就在这请教了

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F22这是在做什么?机翼上面开口喷出火来是什么原因?是不是在试验导弹发射什么的?

家园 飞行板砖很好玩,至少装东西效率高
家园 以后在新浪微博上,大家常说的一句话就是:

西西河好汉全伙在此!

家园 超大展弦比机翼现有机场设施恐怕没法支持

滑行道,停机坪机位的宽度,登机桥之间的距离等等。现在一个380就搞得鸡飞狗跳,要是所有飞机都超大展弦比还了得

家园 客机机翼宽度的国际惯例是不得超过80米,380刚好达标
家园 哇格鲁曼公司还存在啊?

不知现在他主要做什么业务?

另外天然气那个看比例似乎存不了多少燃料啊,难道只飞短途支线?罐子在机首和机尾都是很容易碰撞的地方,要不装个气动弹射在迫降前把两个罐子都弹出去好了:P

家园 看到沟型翼,让我想起了小时候叠的纸飞机

的确失速速度非常低,超平稳的啊。

家园 那个口应该是APU的排气口

在机库内启动/测试APU时需要有排气装置吧

家园 沟壑机怎么会失去动力就失去升力呢?

不明白其中道理。即使沟壑那部分的升力失去了,还有旁边的机翼啊

家园 辅助动力装置点火?

J20是辅助动力装置排气口设在机腹;F22设在机背是什么道理呢?难道是为了方便上舰?看上面那个导气管

家园 单台发动机失效

的问题可以参考V22来解决,而且因为发动机间距短,比V22更容易

家园 辅助动力装置点火?

J20辅助动力装置点火是腹部喷火,F22这个应该也是辅助动力装置点火吧?

不过新问题又来了,为什么F22的辅助动力装置排气口要设在机背呢?这样做有什么好处?而J20设置在机腹又有什么道理呢?

家园 可能需要折叠翼

波音777就提供了这个选项,不过翼展还没有大到必须折叠的地步,但技术是有的。

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