降低噪音和燃油消耗:在美国为空军设计了混合动力客机


美国发明家们继续尝试新模型的超现代飞机。 这些模型之一最近被引入美国空军研究实验室。


首先,6年2020月XNUMX日,美国航空航天学院的科学技术论坛和展览在佛罗里达州奥兰多开幕。 它提出了实验性客机的模型,发明人将其称为具有分布式运动的概念车。

燃气轮机设计


新设计得到了美国空军司令部的赞赏。 他们认为该模型可能会成为新货机的原型,并可能会短暂起飞。 另外,根据军方的说法,通过燃气轮机为电风扇产生能量的节省燃料的能力至关重要。

由空军研究实验室引入的混合模型与Empirical Systems Aerospace,Inc.开发的设计非常相似。 或ESAero。 该公司成立于2003年,近20年以来一直在推广飞机概念,这些概念使用沿着外机翼安装的燃气轮机为发电机提供动力。

ESAero开发的新型客机的基本概念使您可以提高燃油效率并减少环境污染。 自2016年以来,该公司一直在为X-57A Maxwell开发全电动项目,该项目实质上重复了Tecnam P2006T的设计。


X-57A在每个机翼上包括六个小风扇,两个大电动螺钉,每个机翼上一个。 工程师认为,较小的风扇将能够在起飞过程中提供足够的升力,但在飞行过程中将被关闭,只有两个大型螺旋桨才能提供向前的推力。

混合动力飞机对美国航空业的新概念有多有用


美国空军司令部坚信,飞行距离更长,燃油经济性更高的新型货运飞机将是提高空中作战效率的绝佳解决方案。 首先,它将降低长途航空运输的成本,这在美国军方在全球范围内进行军事行动的情况下尤其重要。

此外,降低噪音水平将减少新型运输机对敌防空的脆弱性,这对于美国军方来说也是非常重要的成就。

对于无法使用发达的机场基础设施,且有良好的飞机起降条件的地区,新设计将是最佳选择。 例如,我们可以谈论地理和气候条件困难的战区或偏远地区。

我们补充说,空军现代化目前被美国领导层视为国家军备政策的最高优先事项之一,因为正是空军与海军共同为美国提供了在距其边境很远的地方采取行动的机会。

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礼貌的家伙诺里斯
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29 评论
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  1. 猫头鹰 10 1月2020 15:04
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    是的,即使在自动旋转模式下也有6个螺旋桨-NIHRENA不会影响阻力,即油耗! 到目前为止,该想法与Hyperlope和Starliner炸毁的组装式大锤相当。 那些。 另一个“奇迹吸尘器”
    1. Vladimir_2U 10 1月2020 17:25
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      引用:Uhu
      是的,即使在自动旋转模式下也可以安装6个螺旋桨
      您已经将转子的自转与牵引螺钉的羽化混合在一起,在这种模式下,阻力很小。
      1. 猫头鹰 10 1月2020 21:11
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        我是地球人。 这会给额头带来阻力吗?
        1. Vladimir_2U 10 1月2020 21:14
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          当然,但是最小,因为 叶片上升到溪流边缘。
      2. 猫头鹰 10 1月2020 21:47
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        我-您知道,我对地面有些了解...不是传单。 如果可能的话-更详细吗? 感觉-区别在于,您将自动旋转设置为什么? 额叶和血流的问题。 我哪里错了?
        1. ProkletyiPirat 11 1月2020 02:06
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          Quote:维基百科
          拧紧 -螺距可调的螺旋桨叶片的旋转(在飞机飞行过程中)在防止螺旋桨自动旋转的位置,

          引用:Uhu
          额叶和血流的问题。 我哪里错了?

          燃油消耗不仅受到阻力的影响,还受到许多其他参数的影响,在某些飞机(和某些飞行路线)中,这些参数是造成燃油消耗的最大原因。
          例如,对于带有旋翼的飞机,例如直升机,它的一部分燃料用于制动,就像开车时的汽车一样,前轮向前旋转,后轮向后旋转,并且由于前轮旋转得更快,所以前进螺旋桨,水平速度越高,螺旋桨直径越大,则制动时所耗燃料的百分比就越大。
          如果您返回飞机,则起飞/着陆期间的燃油消耗会增加,并且大量燃油会燃烧成空,而不会带来有用的牵引力,因此建议使用混合动力解决该问题。 通过在某些飞机上安装2个而不是4个发动机(例如,短途运输)来解决相同的问题,在此类模型中,可以通过限制飞行速度并在效率较高的较低参数下运行SU来实现节省,以及发动机寿命,从而进行维护。
          ps一般来说,“并非所有事情都那么简单。”
          1. 猫头鹰 11 1月2020 03:17
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            Quote:ProkletyiPirat
            ps一般来说,“并非所有事情都那么简单。”

            眨眨眼睛
        2. Vladimir_2U 11 1月2020 04:39
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          好吧,圣诞树,在搜索引擎中可以消除毛羽和自转,差异将立即在视频中可见。 换句话说,自动旋转(换句话说,可以称为跳伞,但这是不准确的)是当发动机从进气流中断开时,直升机转子的旋转模式,以便产生最大的阻力并确保直升机和机组人员的救援。 相反,以最小的阻力旋转牵引螺钉叶片(无论是在拉动还是推动)时感觉到,而螺钉几乎完全不旋转。
          1. ProkletyiPirat 11 1月2020 09:25
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            引用:Vladimir_2U
            自动旋转……以……确保对直升机和机组人员的营救。

            这种说法非常夸张,特别是在当今的直升机中,在活塞(ICE)-SU时代之前,以及在燃气涡轮-SU黎明之初,此时变速箱经常损坏,因此牵引力消失了,但与此同时,主旋翼与稳定器之间的关系螺丝“自动旋转的好处是。 但是如今,机械师变得更加可靠,并且没有紧密的连接,所有事故都导致飞机旋转和失控坠毁,甚至在水平位移的情况下,结果,自动旋转导致的救助也行不通。 可能有人会不同意我,我建议这类人寻找并在此处提供有关自动旋转何时,何地以及如何帮助拯救飞机和机组人员的信息,例如,我找不到此类信息。
            1. Vladimir_2U 11 1月2020 09:53
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              Quote:ProkletyiPirat
              这种说法非常夸张,尤其是在当今的直升机中

              但是,已应用此模式。
              通常,自动旋转当然是一种有用的现象,并且由于紧急模式已经被飞机和直升机的飞行员反复使用(并且成功!!)。 下降时间最长的飞机是法国直升机Aerospatiale SA.315B Lama的自动旋转,该飞机由飞行员让·布勒(Jean Boulet)于1972年进行。 在一次创纪录的飞行中,它达到了12440米的高度,此后直升机发动机异常停止。 着陆过程要安全,轻柔。

              更重要的是,我们分析了自动旋转和羽化之间的差异。
              Quote:ProkletyiPirat
              但是今天的机制更加可靠,没有硬连接
              真? 在Mi-8或UH-60上,也没有硬连接吗?
    2. BlackMokona 10 1月2020 17:54
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      Starliner没有爆炸,也没有人用大锤将其收集起来, 眨眨眼睛
      1. zavyalov4leksandr 11 1月2020 01:38
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        乌古森卡(Ugushenka)没兴趣,他是万岁的煽动者
  2. 业余 10 1月2020 15:04
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    另一个“永动机”。 将热能转换为机械能的额外步骤可提高系统效率! 什么
    1. dvina71 10 1月2020 16:06
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      Quote:业余
      提高系统效率!

      降低..
      1. 业余 10 1月2020 16:53
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        当然会降低。 没讽刺吗? 有一个笑脸挠头。
  3. knn54 10 1月2020 15:23
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    飞机从内部安装的LIAB接收能量,这些LIAB占飞机体积的70%。 它们既可以从地面网络充电,也可以从飞行中的太阳能电池板充电。 无需一次充电即可使飞机飞行长达160公里。 电池也有限制,因此,对于长距离行驶,它还是有疑问的..
    那是紧凑型反应堆进来的时候。
    DB Greta的第一位乘客。
  4. 火腿 10 1月2020 15:24
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    未来主义...但是与往常一样,与现实之间没有丝毫关系
  5. gridasov 10 1月2020 16:30
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    它们不断地从空洞倒到空洞–大直径,小直径,而对于控制流量密度的技术还不够重视。
    1. NN52 10 1月2020 17:30
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      gridasov
      您会说普通的人类语言吗? 然而...
  6. eklmn 10 1月2020 17:46
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    对于好奇:
    X-2006将由Tecnam P57T进行改装,将是一架电动飞机,其14台电动机驱动安装在机翼前缘的螺旋桨。 在起飞和降落期间将使用全部14台电动机,在巡航期间将仅使用两台外部电动机。 附加发动机在机翼上方产生的额外空气流会产生更大的升力,从而使机翼变窄。 飞机可容纳两个人。 它的飞行距离将为160公里,最长飞行时间约为一小时。 X-57的设计者希望将轻型飞机以282 km / h的速度飞行所需的能量减少五倍,而从活塞式发动机转换为电池式发动机应减少三倍。 分布式推力增加了飞机发动机的数量和尺寸。 电动机比同等功率的喷气发动机小得多,而且重量轻。 这样可以将它们放置在其他更有利可图的地方。 在这种情况下,应将发动机安装在较高的位置并沿机翼分布,而不要悬挂在机翼下方。 螺旋桨安装在机翼上方。 它们将以较低的速度增加机翼上的气流,从而增加其升力。 增加的升力使其可以在较短的跑道上工作。 这样的机翼只能构成被替换机翼宽度的三分之一,从而减少了重量和燃料成本。 轻型飞机的典型机翼相对较大以防止失速(当机翼无法提供足够的升力时,在低速飞行时会发生失速)。 大机翼在巡航速度上无效,因为它们会产生过多的阻力。 机翼将针对巡航进行优化,电机可保护机翼免受低速失速影响,并达到113 km / h小型飞机的标准。
    现在是有趣的部分:
    每个螺旋桨的速度都可以独立调节,从而能够更改机翼中的气流模式,以适应阵风等飞行条件。 在巡航飞行中,靠近机身的螺旋桨可以向后折叠以进一步减小阻力,使它们朝向机翼尖端移动飞机。 这样的飞机在飞行中不会产生排放,将以更少的噪音运行,并将运营成本降低约30%。 巡航效率预计将增长3,5-5倍。 ”
    1. gridasov 10 1月2020 20:54
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      试图说服自己,回到较小的叶片半径会更节能。 错误!我们首先以惊人的速度构建了一个涡轮模型,以这种速度摧毁了现代涡轮和螺旋桨以及任何旋转的转子。 自然,具有适当的半径和旋转速度。 此外,我们着眼于气流不应该引起噪音这一事实,原因很明显。
      1. eklmn 10 1月2020 21:44
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        我不是NASA的专家-是​​的。
        来自文章:
        工程师认为,较小的风扇将能够在起飞期间提供足够的升力,但在飞行中将被关闭,只有两个大型螺旋桨才能提供向前的推力。 ”
        1. gridasov 11 1月2020 11:26
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          显然,值得回顾的是,空域是一种能量活跃的介质,并且不断地改变其物理参数。 因此,您不应该对在这种环境下飞行产生幻想。 这是如果您希望起飞次数等于着陆次数。
    2. Mihail2019 14 1月2020 20:13
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      “机翼上方的额外气流是由额外的发动机产生的,可产生很大的升力。”-当然,没有人听说过柯恩达效应,也没有听说过使用它的生产飞机。
      “与同等功率的喷气发动机相比,电动机明显更小,更轻。” -是的,如果您只带发动机而没有“车身套件”和能量源..否则,事实证明,即使是容量为1000 hp的活塞式内燃机 在相同的飞行时间内,与4个小时的飞行燃料(AN-2)一起使用,比任何带有锂离子电池的电动机都要轻得多。 我什至怀疑他能否将这种“电池”举到空中。
      一个明智的想法是,由于机翼上表面不同部分的单独吹气,对机翼升力的差异控制。 但是在我看来,在巡航模式下,机翼上方这种“电池”发动机的阻力似乎会使所有优势失效。
      简而言之,工程学水平是80年代后期的“青年技术员”杂志,男孩们将他们的想法发给该杂志。 尽管通常会有更明智和可行的想法。
  7. Aviator_ 10 1月2020 20:06
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    废话。 AIAA是一个坚实的办公室,在这里,以它的旗帜,出现了飞机模型圈的年轻组幼稚园。
    它们使用沿外机翼安装的燃气轮机为发电机供电。

    燃气轮机将旋转什么?
    1. eklmn 10 1月2020 21:53
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      祝好运:
      https://www.nasa.gov/centers/armstrong/news/FactSheets/FS-109.html
  8. 马克·斯蒂维克 10 1月2020 20:30
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    如果美国人在谈论削减成本,他们会得到一架非常昂贵的飞机。
  9. 候选人 14 1月2020 01:47
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    向电动运动的过渡是一个渐进的必要步骤。 但是,螺钉是电动机的风扇负载。 对于标准解决方案,由于高水平的电流和损耗,这就带来了冷却问题,并要求小尺寸。 使用超导体将只能部分地解决该问题,因为能效虽然会增加,但不会从根本上解决。 但是一切始于她的宝贝,因为总的来说,它决定了社会的发展及其对自然的友好态度。 最根本的解决方案与从传统方法转向电动推进系统有关,但这需要具有自己技术的新一代电动马达。 这样做有先决条件-它们已嵌入麦克斯韦方程式中,但是以另一种表示形式进行了扩展。 为了证实或反驳这一点,需要进行实验研究,就像魔鬼详细说的那样。 因此,这取决于您是否开始。
  10. Mihail2019 14 1月2020 19:12
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    甚至整个独木舟都与Rostislav Alekseev的里海怪兽非常相似。 只有使用现代技术,仅此而已。