波音公司将打造装备跨音速桁架式机翼的客机 致力于实现30%的效率提升
波音公司将打造装备跨音速桁架式机翼的客机致力于实现30%的效率提升当涉及到像航空公司那样燃烧大量的燃料时，仅仅一位数的燃料效率调整就会带来巨大的节省。以瑞士航空公司在其12架波音777飞机上安装的减阻薄膜为例，它能带来1%的效率提升，因此，仅在12架飞机上，瑞士预计每年可减少使用4800吨航空燃油，按现在的价格计算，每架飞机每年可节省近50万美元。对于像美国航空公司这样的运营商来说，如果效率提高1%，每年就能节省5亿美元，其机队接近1000架飞机。因此，一架比今天最好的单通道机器效率高30%的客机可能是非常具有吸引力的项目。我们第一次看到波音公司的"桁架式机翼"设计概念是在2010年，作为其设计的"亚音速超绿色飞机研究"（SUGAR）伏特概念的一部分，也是美国国家航空航天局研究项目的一部分。这个想法利用了更长、更细、高长宽比的机翼所带来的更高的升力和更低的阻力，也就是你可能在无动力滑翔机上看到过的那种。例如，波音公司在2016年测试的一个概念，其机翼比可比的标准飞机宽50%左右。然而，从结构上看，这种东西如果不进行加固就根本无法使用。因此，波音公司的设计将机翼悬挂在机身顶部，并用从飞机腹部上来的长桁架来支撑它们，精心设计的结构增加了额外的升力，以及强度和稳定性。作为一个以大约0.70至0.75马赫（519至556英里/小时，835至895公里/小时）巡航的亚音速概念，波音公司估计这些支撑翼客机可以比普通飞机少燃烧50%的燃料。2019年，该概念机被重新设计为在跨音速边缘巡航，大约0.8马赫（593英里/小时，955公里/小时）。波音公司的新闻稿说："当与推进系统、材料和系统结构的预期进展相结合时，与当今最高效的单通道飞机相比，采用TTBW配置的单通道飞机可以减少多达30%的燃料消耗和排放，具体取决于任务。"在数字建模和亚规模风洞测试方面已经有很长一段时间了，但美国宇航局现在已经通过SFD空间法案协议授予波音公司4.25亿美元的资金，将与来自波音公司和其他各种商业伙伴的约7.25亿美元一起投入，以实际去制造这个东西，并使它得到适当的飞行测试机会。美国国家航空航天局说，它计划在"2020年代末"完成跨音速桁架机翼验证机的测试，以便该项目所展示的技术和设计能够为工业界关于下一代单通道飞机的决策提供参考，这些飞机可能在2030年代投入使用。经过十多年的发展，桁架式机翼的概念已经在CFD中和风洞中进行了广泛的亚规模测试。当然这也会有挑战。首先，这些超长的机翼可能根本不适合现有的机场航站楼或机库。波音公司没有透露过任何关于验证机的细节，但是在2019年的概念中，它谈到了使用可折叠机翼来解决地面上的这个问题。还有一个事实是，标准客机上巨大、厚实、低长宽比的机翼为其油箱创造了一个完美的空心空间。把燃料放在机翼外，把大量的重量放在宽阔的地方，更接近升力中心，减少机翼与机身相接处的工程应力。这在一定程度上有助于坠机时的安全，使燃烧的燃料离乘客更远。而且，从纯粹的经济角度来看，它在机舱内腾出了空间，可以增加用来赚钱的座位。但桁架式设计使用了如此纤细的机翼，燃料箱可能不得不回到机身内。另一方面，波音公司表示，高位支撑的机翼"最终可以容纳先进的推进系统，这些系统在今天的低翼飞机配置中受到翼下空间不足的限制"--尽管这架演示机不会直接测试任何花哨的新发动机。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341877.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341877.htm
