How är D8 Double Bubble-flygplanet av NASA så effektivt?

10

Hur fungerar "dubbelbubbla" -kroppen av " Double Bubble D8 "flygplan (utvecklat av MIT för NASA) bidrar till att förbättra den totala effektiviteten med cirka 70%?


Bildkrediter: NASA / MIT / Aurora Flight Sciences

    
uppsättning Victor Juliet 03.06.2015 15:09

4 svar

17

Huvudfördelen är den lägre flight Mach-numret på 0,74. Detta gör det möjligt att använda minsta sop, vilket i sin tur minskar vingeområdet, strukturmassan och kraven på dragkraft. Välj nu rätt definition för effektivitet (en som försummar fart), lägg till den förväntade motorbränsleförbrukningen på 20 år och konceptet ser ut som en vinnare. Om bränslepriserna går till $ 200 eller $ 300 per fat, kommer denna typ av flygplan att sänka kostnaden för att flyga väsentligt. Dubbelbubbelkroppen kommer dock bara bidra lite till den totala besparingen. De flesta kommer från de (hypotetiska!) Motorerna och de höga aspektförhållande vingarna med lite svep.

Observera att den lägre flyghastigheten kompenseras av kravet på mycket kortare omgångstider, så dubbelbubblan kommer framåt i blocktider. Den enda resonemanget är att passagerarna kommer ombord fortare eftersom de kan välja mellan två gånggångar för att komma till deras platser. Mycket tvivelaktigt!

Nedan finns sidan 105 från denna rapport som visar förbättringen av bränsleförbrukningen av de separata stegen från en Boeing 737 referensdesign till D8.1-konceptet. Det största bidraget är att sänka Cruise Mach (och ökande kryssningslyftkoefficient, vilket gör det möjligt att minska vingeområdet) och från motoroptimering.

Somdetserutnukommermarginalkostnadenförfrackingatthållaoljeprisernaunder$70underdenärmasteåren,ochflygbolagenkommerattfortsättaattbeställaplansomserutsomdesomanvändsidag.

TittaigenomförslageniPDF-filensomärlänkadeidinkommentar,deflestaavdemfårmigattringa.Sedansjuttiotaletservisammabegreppförsupersoniskresa,ochhärärdeigen,presenterasendastiolikafärger.Vissasubsoniskamönsterärljuka,menåterigenservihopplösabegreppsom boxed wing som hålls levande av en ström av NASA-bidrag, bara för att det ser så annorlunda ut. Jag är lika skeptisk till de blandad vinge koncept som dyker upp med varje ny generation av flygplandesigners.

    
svaret ges 03.06.2015 20:48
6

Titta på MITs presentation , mer specifikt sidorna 13-15, räknar de på att flygplattan är en bland annat lyftkroppen .

För de flesta flygplan omfattar fartyget passagerarfartyg, lastkabin, bränsletankar etc. och är utformat för att införa så lite drag som möjligt i processen. Med en lyftkropp erbjuder skrovet faktiskt lyft, istället för att bara lägga till minimal drag.

Konceptet räknar också med

  • renare aerodynamik
  • avancerade, lätta material
  • högeffektiva motorer
  • mindre vingeområde
    • med skrovet som ger någon hiss, behövs lättare vikt och mindre bränsle för det projicerade uppdraget, mindre vingeområde behövs

Alla dessa, i kombination, ger den uppskattade 70% större effektiviteten.

    
svaret ges 03.06.2015 16:40
3

( länk )

  • Motorerna kräver mindre kraft, det kräver mindre landningsbanor att ta av på (ca 5000 ft)

  • flyger kortare och mer direkta vägar, för kostnadseffektivitet.

  • Tillit till utlovade framsteg inom flygledningshantering som användningen av automatiserade beslutsfattande verktyg för sammanslagning och avstånd Enroute och under avgång klättrar och ankomst avgår.

Övergripande förbättrar det i huvudsak de flesta aspekterna av flygplanet, (jag har enbart listat några saker, de är lastade mer på NASAs webbplats)

    
svaret ges 03.06.2015 15:37
2

Deras presentation på sidan 87 innehåller specifikt orsaker till skrovetypen.

Ytterligare lyft och mer kabinrum i mindre skrov verkar vara de främsta orsakerna de ger. Men det finns också många andra detaljer i presentationen.

Men notera: Fuselage-formen är bara en del av de totala effektivitetsförbättringarna. Det finns många andra funktioner som lägre kryssningshastighet, minskad svepning av vingarna, vilket leder till viktminskning mm.

    
svaret ges 03.06.2015 15:49