• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Energi
    Ska flygplan se ut som fåglar? Ingenjörer föreställer sig mer bränslesnål design
    I över ett sekel har flygplan tagit sig till skyarna och transporterat människor och varor över hela världen. Medan den grundläggande designen av ett flygplan har förblivit i stort sett densamma under åren, strävar ingenjörer ständigt efter att göra flygplan mer bränsleeffektiva och miljövänliga. Ett radikalt tillvägagångssätt som undersöks är konceptet "blanded wing body" (BWB) flygplan, som hämtar sina designtips från fåglar.

    Nyckeldesignegenskaper hos BWB-flygplan:

    Form och aerodynamik:BWB-flygplan har en smidigt blandad form, vilket eliminerar de distinkta flygkroppen, vingarna och stjärtsektionerna som finns i konventionella flygplan. Denna design efterliknar de aerodynamiska konturerna hos stora fåglar, vilket möjliggör minskat motstånd och förbättrad bränsleeffektivitet.

    Intern volym:Den blandade vingkroppsdesignen skapar en mycket större intern volym jämfört med traditionella flygplan. Detta extra utrymme kan användas för att ta emot fler passagerare eller last, vilket ökar flygplanets totala effektivitet och lastkapacitet.

    Reducerad vikt:BWB-flygplan har en fördelad strukturell belastning, vilket möjliggör en minskning av mängden strukturellt material som krävs. Som ett resultat kan flygplanets totala vikt minskas avsevärt, vilket leder till förbättrade bränslebesparingar.

    Framdrivningseffektivitet:BWB-flygplan erbjuder effektivare placering av motorer, vilket möjliggör bättre integration med flygplanets aerodynamiska form. Motorerna kan monteras ovanpå eller ovanför den blandade vingen, vilket skapar ett mer effektivt luftflöde och dragkraftsfördelning.

    Utmaningar och begränsningar:

    Strukturell komplexitet:Att designa och bygga ett BWB-flygplan innebär betydande strukturella utmaningar på grund av avsaknaden av en traditionell flygkropp och den nödvändiga mjuka krökningen av kroppen. Avancerade material och ingenjörstekniker behövs för att säkerställa strukturell integritet samtidigt som den aerodynamiska formen bibehålls.

    Stabilitet och kontroll:BWB-flygplan har olika aerodynamiska egenskaper jämfört med konventionella flygplan. Att säkerställa stabilitet, kontrollerbarhet och manövrerbarhet kräver noggrant övervägande av flygkontrollsystem och avancerad flygelektronik.

    Flygplatskompatibilitet:Den unika designen av BWB-flygplan kan kräva modifieringar av befintlig flygplatsinfrastruktur, såsom landningsbanor, taxibanor och hangarer, för att passa deras större vingspann och kroppsform.

    Aktuell utvecklingsstatus:

    Även om konceptet med BWB-flygplan har studerats och utvecklats i flera år, har inga kommersiella BWB-flygplan kommit in i reguljär trafik ännu. Det har dock gjorts anmärkningsvärda framsteg:

    NASA:s X-48:NASA utvecklade en serie experimentella X-48 blandade vingflygplan för att studera och testa konceptet. X-48B genomförde framgångsrikt en serie flygtester under 2012, vilket visade på genomförbarheten av BWB-designen.

    Boeings Phantom Works:Boeings forsknings- och utvecklingsavdelning, Phantom Works, har utforskat BWB-koncept och genomfört vindtunneltester för att förfina designen.

    Ser framåt:

    Potentialen för BWB-flygplan att avsevärt förbättra bränsleeffektiviteten och miljöprestandan gör det till ett lovande område för forskning och utveckling inom flyget. När tekniska framsteg och utmaningar övervinns kan vi se BWB-flygplan ta flyg i framtiden, vilket revolutionerar flygresorna.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com