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美设计新型超音速喷气客机:采用复翼设计(图)

发布时间:2012年03月22日 15:12 | 进入复兴论坛 | 来源:新浪科技 | 手机看视频


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  美国麻省理工学院的科学家设计的超音速喷气客机,在以超音速飞行时所受到的阻力只有协和式飞机等常规超音速飞机的一半

英国航空公司的协和式飞机最后一次降落在伦敦希思罗机场,从此退出历史舞台

二战期间的舰载“箭鱼”鱼雷机,也采用复翼设计

  北京时间3月22日消息,据国外媒体报道,2003年协和式飞机进行最后一次飞行,标志着超音速商业旅行时代的结束。现在,美国麻省理工学院的科学家设计了一种新型超音速喷气客机,解决了协和式飞机面临的很多问题,可用于跨大西洋航空旅行。这款概念客机采用复翼设计,与协和式飞机截然不同。

  借助于电脑模型,麻省理工学院的研究人员对复翼客机进行了测试。测试结果显示这种设计受到的阻力更小,燃油效率更高同时能够降低音爆。麻省理工学院研究员王奇奇(Qiqi Wang,音译)表示:“音爆是超音速飞机产生的冲击波,就像炮火一样震耳欲聋,令人非常厌烦。因此,超音速飞机不准在陆地上空飞行。”

  协和式飞机从纽约飞往巴黎的用时只有短短3个半小时。但由于机票昂贵,燃料成本居高不下,座位有限以及飞行时产生的音爆,人们对协和式飞机的兴趣日益减弱,机票销量也不断呈下降趋势。王奇奇和同事设计的超音速客机采用复翼结构,一个机翼在另一个机翼上方,这一设计能够降低每个机翼产生的冲击波。他们的设计灵感来源于德国工程师阿道夫-布斯曼。上世纪50年代,布斯曼便提出了复翼设计,旨在消除超音速飞行时产生的冲击波。不过,他的设计浮力性能较差。

  王奇奇和同事在不同速度环境下对700种机翼结构进行测试,最后采用一种新机翼外形解决这个问题。根据他们的研究发现,每个机翼的内表面略微平滑一些便可形成一条更宽的通道,让气流穿过。在以超声速飞行时,他们设计的概念飞机受到的阻力只有协和式飞机等传统超音速喷气机的一半。通常情况下,当传统喷气机接近音速时,空气便开始向喷气机前部和后部施压。随着速度达到和超过音速,气压会突然升高,形成两个巨大的冲击波,向飞机两端扩散,产生音爆。

  王奇奇表示降低阻力能够将燃耗减少一半以上。他说:“客机起飞时,除了搭载乘客外还要携带燃料,如果能够降低燃耗,便可减少所需携带的燃料数量,进而减小油箱的体积。这是一种连锁反应。”

  王奇奇等人的下一步工作是设计一个三维模型,研究影响飞机的其他因素,进而找到超音速复翼飞机的最佳设计。在设计布斯曼风格的复翼飞机方面,日本的一支研究小组取得不小进步,他们设计的复翼飞机采用运动机件,机翼能够在飞行时改变形状以达到超音速。王奇奇说:“人们提出了很多改进复翼飞机设计的想法,有望让这种飞机取得巨大进步。未来几年,复翼飞机可能成为一大热门。”(孝文)

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