军事评论

克服空中的声障可以返回双翼

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斯坦福大学和麻省理工学院(均为美利坚合众国)的研究人员在计算机的帮助下,仔细地模拟了50世纪20中提出的Busemann机翼计算机,并发现其在实践中的实施是可以实现的。 但最重要的是,它可能会导致超音速飞机出现,在克服音障时不会产生冲击波。

协和式超音速客机,虽然它不是因为噪音而结束了它在2003的工作,但并不是非常普遍,主要是因为飞机在克服音障时发出的狂野声音不允许它获得许可定期飞越陆地。 从英美机场的领土,飞机的起飞和散布经过水面,因此跨大西洋的飞行仍然是多年来唯一的命运。

克服空中的声障可以返回双翼


但即使将来飞机设计得更好,克服音障的问题也不会失去其相关性。 这不仅是因为在地的公民总是不开心。 问题在于,当飞机克服声障时,在其机翼的前缘上形成冲击波。 同时,在前缘处,空气的边界层保持亚音速,并且发生流动的过剩动能向气体内部能量的转变。 结果,边界层的压力和温度急剧增加,导致电阻突然增加。 换句话说,飞机在地面上的声音效果需要高油耗,这被认为是“协和式飞机”和Tu-144的另一个弱点。

但是,并非一切都如此运转! 如今只被认为是过时的玉米的双翼飞机可以返回 航空 并纠正情况。 早在50世纪20年代,阿道夫·布塞曼(Adolf Busemann)提出了借助双翼解决克服声障的问题,在这种情况下,上下翼产生的冲击波相互叠加并相互抵消。 边界层的特征在于温度和较低的压力,这影响了飞机效率的提高。
然后,在1950-x中,当创建非常薄的轮廓的机翼时出现问题,否则阻力将非常大,使得飞机可以以适度的燃料消耗飞行。

此外,在进行设计过程中放置​​在这样的机翼中的马赫的工作时,一切都将完美无缺。 但如果速度略有变化,机翼开始动摇,事实上,在实施巡航飞行之前,飞机必须仍然起飞和加速。 最困难的时刻是,成对的机翼之间存在一个小间隙,并且在克服音障的同时穿过它的大量空气下降到无法确保保持足够提升力的水平。 事实证明,机翼“窒息”!

在斯坦福大学的一名员工Rui Hu的论文工作出现在2009之后,很明显这个问题是通过优化Buseman双翼飞机的空气动力学特性来解决的。 然而,最近才研究人员Ru Hu和Qi Qi Wan对这种轮廓进行了计算机建模,确切地说明了翅膀应该具有什么样的形状才能实现。

科学家们已经注意到,为了在亚音速和变速器上对Busemann的机翼产生足够的升力,机翼的内表面应该做得非常光滑,并且前边缘应该做成使得它对于较低的一对向下略微向下突出而向上突出。 这导致翼部将大气流吸入轴承表面。 机翼获得了以非巡航速度飞行的传统机翼的升力和阻力特性。 巡航速度下降了一半。

必须说,这不仅仅是一场革命。 与“协和式飞机”相比,减少一半的阻力意味着在保持相同的航程时,飞机将减少燃油消耗或减少燃油消耗。 人们可以期望超音速客机的燃油效率提高一倍以上。 由于PAK FA和F-22都是按照传统设计设计的,因此第五代战斗机设计一夜之间已经过时,与Busemann-Van-Hu机翼相比,它们的飞行效率显着降低。

18 评论
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  1. 离子coaelung
    离子coaelung 27 March 2012 10:29
    0
    胡瑞和王奇奇
    布塞曼-王-胡
    胡从胡,我不明白
    沙发上的摇杆...
  2. 病房
    病房 27 March 2012 11:03
    +1
    但是这一切如何开始......在流体力学方面,这已经使用了一百年......双体船被称为......文章加..
    1. Alexey Prikazchikov
      Alexey Prikazchikov 27 March 2012 11:43
      +3
      一切新事物都被遗忘了。 微笑
    2. snek
      snek 27 March 2012 13:45
      +3
      引用:病房
      是的,这一切是如何开始的……在流体力学中已经使用了一百年了……双体船被称为……

      这是从更独特的角度来看的外观(不是这架特定的飞机,而是机翼相同的飞机)

      这与双体船有何关系?
    3. Basar
      Basar 14十一月2013 19:59
      0
      双体船不是双翼飞机,双体船是两个相连的物体,双翼飞机是两对翅膀。
  3. 重要的33
    重要的33 27 March 2012 11:15
    +5
    巨虎...我们很难拥有这样的缺口...))))
    1. 755962
      755962 27 March 2012 22:59
      0
      具有讽刺意味的是,绝对是“ +”
  4. Igorboss16
    Igorboss16 27 March 2012 12:01
    +2
    我们将会看到科学家会说的话,尽管如此,有时计算机建模有时可能是错误的,但是使用该技术的前景令人鼓舞 非常好
  5. 德雷德
    德雷德 27 March 2012 12:39
    0
    美国人是好人,如果比赛值得,我们将开始,现在让美国人花钱。
  6. snek
    snek 27 March 2012 13:48
    +5
    一张更好地了解汽车的照片:
    1. luiswoo
      luiswoo 28 March 2012 01:10
      +1
      高贵的书柜 - 起飞和降落,可能看起来像马戏团 - A380的高度和它的三分之一长度)
      1. vylvyn
        vylvyn 28 March 2012 02:16
        +1
        看起来很酷。 只有驾驶舱最有可能被抬起。
  7. GTI
    GTI 27 March 2012 18:50
    0
    类似于坡道)
  8. kPoJluK2008
    kPoJluK2008 27 March 2012 20:02
    +5
    “与协和飞机相比,将阻力减半意味着在保持相同航程的同时,飞机将消耗更少的燃料或消耗更少的燃料。人们可以期望超音速客机的燃油效率提高一半以上。一夜之间,第五代战斗机的设计就过时了。由于PAK FA和F-22都是按照传统方案设计的,因此其飞行效率比Busemann-Wang-Hu机翼低得多。

    应该注意的是,这仅适用于克服声屏障! 在亚音速下,空战就在他们身上-这样的机翼将显着增加飞机的阻力并降低其速度,尽管我们将获得更好的机动性,而且我们可能会得到!
  9. mr.Man
    mr.Man 27 March 2012 21:37
    +3
    而是一架封闭翼双翼飞机...
    大胡子已经是新闻:
    相同的“双翼飞机”可以归因于“硬件”中带有椭圆形SKB“ Kamerton”的白俄罗斯飞机,当然,这些人并不瞄准速度记录,但他们已经在尝试飞行...
    http://www.youtube.com/watch?v=D58ufv_Uvqk
    白俄罗斯和俄罗斯的专利...


  10. Chicot 1
    Chicot 1 28 March 2012 11:44
    +2
    非常有趣的东西! 非常好 我很感兴趣地阅读了它……好吧,有时候在任何领域都有突破是由于矛盾。 这已经发生了,而且不止一次。 这种原则在这种情况下也可能适用...
  11. ikrut
    ikrut 28 March 2012 20:38
    +2
    超音速下的燃油经济性只是空气动力学的一个微小方面。 而且,这种特定的车辆如多功能战斗机。 因此,像“ PAK-FA和F-22在道德上已经过时”这样的说法,我不会那么重视。 燃油经济性远不是第五代飞机的主要指标。 另一方面,第二翼的出现,要求战斗机“不可见”,可能无法实现所提出的空气动力学。 谁知道? 很显然,总有一天一切都会过时的。 但是,我认为,虽然超音速双翼飞机将被“教”为至少以相同的方式飞行。 就像今天的第五代汽车一样,其他所有条件都一样-很多时间都会过去。 而且,在向超音速过渡的过程中,燃油经济性的因素远非取代目前的第五代动力。 仍然有很多问题需要解决并且已经解决。 讨论中的双翼飞机不是我们所知道的敏捷性和稳定性的旧双翼飞机。 轮廓不同,机翼空气动力学也不同。 目前尚不知道新机翼在战斗机典型载荷下的表现如何。 尽管这种解决方案有可能适用于常规的货运客机。 我本人是我的第一个专业-气动机械师。 因此,我可以想象它的含义。
    1. Basar
      Basar 14十一月2013 20:02
      0
      是的,双翼飞机只占一半,这里的三翼飞机确实很引人注目,我立即回想起第一世界索普维奇三合神的英雄。
  12. 飞马座
    飞马座 30 April 2012 18:37
    0
    在80年代,推出了带有环形式机翼的模型。
  13. 古诺里
    古诺里 28 1月2015 18:48
    0
    我认为作者急于埋葬传统飞机,尽管那是因为他们在这些飞机上花了很多钱。