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[2012.10.20] 电磁感应之证

2012-10-21 17:06| 发布者: migmig| 查看: 7344| 评论: 21|原作者: 悠悠万事97

摘要: 将来可以用电动马达弹射大型客机上天
【导读】空客工程师的思绪再次在蓝天上展翅翱翔——他们设想用感应马达将大型客机弹射上天。

飞机起飞

电磁感应之证

将来可以用电动马达弹射大型客机上天

Oct 20th 2012 | from the print edition

aircraft.jpg

某年龄组的读者或许还记得杰里•安德森(Gerry Anderson)创作的一部名为《雷霆机》的儿童电视连续剧,里面说的就是以此命名的宇宙飞船。雷霆机的起飞方式与现实世界中的宇宙飞船不同,它并非垂直上天,而是坐在一架火箭推进的发射车上,由后者沿水平方向加速获得起飞速度的。

而这实际上正是空客——欧洲最大的民用飞机制造商——的工程师们最新一轮的蓝天狂想。除了发射车将由感应马达(就是当今在通往上海机场的路上奔驰往返的高速火车上使用的那种专用马达)而非火箭推动之外,工程师们认为,1962年的幻想可能会成为2050年的现实。

考虑到许多乘客现在已经对让飞机升空这一整个过程神经紧张,这些工程师更愿意称他们的建议为“环保爬升”[注1],但他们的想法直接来自“雷霆机”。待飞飞机将会端坐在一个平台上,后者沿着代替飞机跑道的轨道飞驰。该平台将被加速到起飞速度,这时飞机将借助它自己的发动机升空。

以这种方式起飞既可节省燃料又能让那些住在机场附近的人们日子好过些。飞机发动机是依飞机以巡航速度在同温层水平飞行达到最佳设计的,用这样的发动机在地面上为飞机加速会浪费大量燃料。反之,用感应马达提供动力的平台将以地面加速达到最佳为中心思想设计。它可以让飞机获得更高的起飞速度、让它爬升得更快并节省燃料。这也意味着地面上遭受飞机噪音骚扰的人会少一些。而平台可以做到所有这些,需要的只是一条比传统跑道短三分之一的轨道。

按照空客的粗略估算,对一次典型的900公里(560英里)航行来说,“环保爬升”将在保留现有飞机设计的情况下合计节约燃油3%。但它也将使人们得以设计更轻的飞机,使用小些的发动机,从而进一步减低燃油消耗、噪音和废气排放。

这一想法也并非完全的幻想。美军承包商通用原子(General Atomics)已经在新泽西州莱克赫尔斯特(Lakehurst, New Jersey)的一座空军基地内建造并测试了一套以线性感应马达为基础的这种系统。现在人们正在放大通用原子的这一系统,以便将其装备于美国海军的新一代航母之上。

据通用原子称,相比现有航母上使用的蒸汽动力弹射器,以线性感应马达推动的发射器具有几大优点。用恒力的蒸汽动力弹射器桀骜不驯,而线性马达的速度和功率可控,这就使飞机能够平稳加速。这可以让飞机受到较小的应力,因而提高寿命。这也让乘客在起飞时更感舒适。飞机一旦起飞,投射机便可让流入马达的电流反向而迅速制动,准备下一次发射。

当然,可以在军队氛围下使用的设备并不一定适合于民用航空,这就是从来没有人考虑在民用机场中装备蒸汽弹射器的一个原因。但线性马达操作平稳,这意味着它可以控制起飞力,将加速度保持在2.5倍重力加速度之内;这是现代客机在跑道上疾驰时通常感受到的加速度。旅客不需要体验 “王牌飞行员” [注] 水平的加速度。

或许也可以将线性马达用于着陆。航母式拦截索会对飞机造成太大的损伤,而且乘客也不会舒服。但如果让降落的飞机在装有线性马达的活动平台上着陆,那时就可以让通过马达的电流反转使飞机减速。这样飞机可能就不再需要起落架了,重量即可再次减轻。这一点就连安德森都没想到。雷霆机靠制动火箭垂直着陆。


[注1] eco climb posts
空中客车发布「更聪明的天空」概念,目标在 2050 年前将碳排量减半(视频)
由 Marco So 于 1 month 之前发表 [http://cn.engadget.com/tag/eco+climb/]

ecoclimb.png

空中客车(Airbus)刚刚公布了一个名为「更聪明的天空」(Smarter Skies)的未来航空模式概念,期望通过更有效率的飞行来达致相对短的飞行时间和更少的二氧化碳排放,最终目标是在 2050 年之前将碳排放量减半。概念里面包含了几个大方向,包括「环保爬升」、「列队飞行」、「滑翔降落」、「低排放地面操作」和「使用环保燃料」。
在「环保爬升」方面,跑道将会设有一个以可再生能源推动的起飞辅助器,它会帮助飞机以更短的跑道距离、以更快的速度飞起和爬升到巡航的高度;有点像美国航 空母舰那些蒸气发射台。「列队飞行」方面,飞机会在空中高速公路上像候鸟迁移那样以列队的方式飞行,飞机和飞机之间会有一个系统控制间距和选取最有效率的 航道。「滑翔降落」则比较简单一点,就是在引擎空转之下滑翔降落到跑道,这样就可以减少噪音的产生和减少降落后的滑行距离。
至於「低排放地面操作」代表飞机降落后直至滑行到客运大楼之间的操作都会交由以可再生能源推动的运输车管理,这样飞机就可以在降落后关掉引擎,节省能源。最後,「使用环保燃料」的意思很明显,就是机场设施和飞机都转用生物燃料或可再生能源,换取一个可持续发展的未来。
其实上述的概念都不是完全创新的,正如上文提到的起飞辅助器就在美国的航母上出现过,Airbus 要做的就是将它放到地面和将规模放大。「滑翔降落」其实早就是每间航空公司梦寐以求的降落方式,机师在理想的情况下都会以这个方法降落,要尽量为公司省下 油费;只是碍於实际空中交通情况通常都不容许这样做,因为滑翔降落是要在某一个距离某一个高度就开始下降,能不能这样做取决於控制塔了(安全为先)。不过 是否创新也好,关键是 Airbus 能否做到和如何做到。

[注2] Top Gun: 1986年的一部美国行动片《壮志凌云》,描述航空母舰和美国海军战斗机武器学校(昵称Top Gun,也是此片名字的由来)中飞行员的故事。

8

鲜花

握手

雷人

路过

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最新评论

引用 林木木 2012-10-21 09:59
本帖最后由 林木木 于 2012-10-21 10:07 编辑

某年龄组
年龄段?

创作的一部名为《雷霆机》的儿童电视连续剧,里面说的就是以此命名的宇宙飞船。
我觉得应该是先有宇宙飞船,后有的电视剧,所以建议用“同名”/以同名宇宙飞船为主题?


引用 山东超峰 2012-10-21 10:17
本帖最后由 山东超峰 于 2012-10-21 11:07 编辑

获得起飞速度的——达到起飞速度的  【吹毛求疵】

就是当今在通往上海机场的路上奔驰往返的——就当今往返于上海机场的

飞机发动机是依飞机以巡航速度在同温层水平飞行达到最佳设计的——飞机发动机为飞机在平流层巡航而优化

反之,用感应马达提供动力的平台将以地面加速达到最佳为中心思想设计。——相比之下,感应马达驱动的平台则为飞机提供地面加速而优化。

它可以让飞机获得更高的起飞速度、让它爬升得更快并节省燃料。——它可以让飞机获得更高的起飞速度、让它爬升得更快节省燃料。【感觉暗藏因果关系】

“环保爬升”将在保留现有飞机设计的情况下合计节约燃油3%。——即便在当前飞机设计的情况下,“环保爬升”也能为飞机节约3%燃油。

旅客不需要体验 “王牌飞行员” [注] 水平的加速度。——旅客不需要经受“王牌飞行员” [注] 水平的加速度。【感觉体验可以是主动的,而经受往往都是人不喜欢的】

这里的2.5g为什么不是重力加速度的2.5倍呢?【物理常识】http://zhidao.baidu.com/question/184194524.html

引用 山东超峰 2012-10-21 11:06
百科知识:【拦截索】在着陆时,飞行员必须将飞机完全压低,这样他可以保证钩住一条拦截索。同时他必须将发动机开到最大,这样假如他没有挂上拦截索的话他可以在最短的时间之内加速离开甲板,重新回到降落航线。拦截索是由液压制动的,它可以在两秒钟和50米内使飞机停下来。飞行员会依照甲板上的地勤人员的指示将发动机的推力降低到慢车并且离开降落区。在紧急情况下,比如飞机的挂钩损坏了,飞机无法使用拦截索停下来,在甲板上可以拉起拦截网来协助飞机迫降。
引用 危行言孙 2012-10-21 18:18
at hand?还是at land
引用 yannanchen 2012-10-21 22:23
直線電動機


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直線電動機
直線電動機(或稱線性馬達)(Linear motor)是電動機的一種,其原理與傳統的電動機不同,直線電機是直接把輸入電力轉化為線性動能,與傳統的扭力及旋轉動能不同。

直線電機又分為低加速及高加速兩大類,當中低加速直線電機適用於磁懸浮列車及其他地面交通工具,而高加速直線電機能把物件在短時間內加至極高速度,適用於粒子加速器、製造武器等。

[编辑] 軌道交通應用

日本東京都營大江戶線,大阪长堀鹤见绿地线、今里筋线,福冈七隈线和中國廣州地鐵四號線﹑五號線、六號線与北京机场快轨採用了直線電動機運轉列車。
引用 yannanchen 2012-10-21 22:29
proof by (mathematical) induction ----原意是数学归纳证明。
induction 又是电磁感应的意思。
注意双关义

A proof by induction is just like an ordinary proof in which every step must be justified. However it employs a neat trick which allows you to prove a statement about an arbitrary number n by first proving it is true when n is 1 and then assuming it is true for n=k and showing it is true for n=k+1. The idea is that if you want to show that someone can climb to the nth floor of a fire escape, you need only show that you can climb the ladder up to the fire escape (n=1) and then show that you know how to climb the stairs from any level of the fire escape (n=k) to the next level (n=k+1).
引用 yannanchen 2012-10-21 22:31
Noun

blue-sky thinking (uncountable)
1.thinking that is not grounded or in touch in the realities of the present.
2.open-minded thinking (i.e., as wide and clear as the blue sky).
引用 yannanchen 2012-10-21 22:37
本帖最后由 yannanchen 于 2012-10-21 22:40 编辑

Eco-climb
Taking off in this way would both save fuel and make life more pleasant for those who live near airports
Eco-climb would reduce fuel consumption by 3% on a typical 900km (560-mile) flight, even with existing aircraft designs
ecologic or economic?both or either?
here i prefer it to mean economic
引用 yannanchen 2012-10-21 22:45
let rip (rip 动词)
let (sb,sth) act or speak without restraint
引用 悠悠万事97 2012-10-22 05:00
yannanchen 发表于 2012-10-21 22:45
let rip (rip 动词)
let (sb,sth) act or speak without restraint

网页很奇怪啊,陈版的答复我每条都点评了,但有些存在,有些却消失了。等稳定一下再说吧。
引用 危行言孙 2012-10-22 18:21
let rip with 的意思是一旦启动弹射就无法控制了力量大小了
引用 悠悠万事97 2012-10-22 20:55
危行言孙 发表于 2012-10-22 18:21
let rip with 的意思是一旦启动弹射就无法控制了力量大小了

Good point:
let it/her rip  (mainly American informal)
if someone lets a vehicle rip, they make it move very fast

let rip
1. to suddenly express your emotions without control
2. (British & Australian very informal) to allow gas to escape from your bottom loudly
引用 葆芙露莎 2012-10-24 16:37
The General Atomics system is now being scaled up to be fitted on a new generation of aircraft carriers for the American navy.
通用原子系统现正升级中,使其能够适配美国海军新一代航母。这里scaled up 可否这样理解
引用 葆芙露莎 2012-10-24 17:23
Whereas a steam catapult lets rip with a constant force, the speed and power of a linear motor can be controlled to provide smooth acceleration.这里let rip 觉得可以是 失控 或者 横冲直撞,因为后半句说可控制线性马达速率跟功率。---------蒸汽弹射器因是恒力推动而横冲直撞,但线性马达速度和功率皆可控,从而可以更平稳地加速。
引用 葆芙露莎 2012-10-24 17:26
yannanchen 发表于 2012-10-21 22:45
let rip (rip 动词)
let (sb,sth) act or speak without restraint

文采很好,望其项背了。
引用 危行言孙 2012-10-24 18:14
望其项背?难望其项背吧
引用 AL1716 2012-10-24 21:53
我估计美军会很不开心
引用 葆芙露莎 2012-10-25 11:38
葆芙露莎 发表于 2012-10-24 17:23
Whereas a steam catapult lets rip with a constant force, the speed and power of a linear motor can b ...

恩。感觉你的桀骜不驯还比较好。
引用 丢失的鱼 2012-10-25 14:48

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