Почему самолет D8 Double Bubble от НАСА настолько эффективен?

Основным преимуществом является его более низкое полетное число Маха 0,74. Это позволяет использовать минимальную стреловидность, что, в свою очередь, снижает площадь крыла, массу конструкции и требования к тяге. Теперь выберите правильное определение эффективности (которое пренебрегает скоростью), добавьте ожидаемый расход топлива двигателя через 20 лет, и концепция выглядит победителем. Если цены на топливо поднимутся до 200 или 300 долларов за баррель, этот тип самолетов существенно снизит стоимость полетов. Однако фюзеляж с двойным куполом лишь немного повлияет на общую экономию. Большинство из них будет получено от (гипотетических!) двигателей и крыльев с большим удлинением и малой стреловидностью.

Обратите внимание, что более низкая скорость полета компенсируется заявлением о гораздо более коротком времени посадки, поэтому двойной пузырь выходит вперед по времени блокировки. Единственная причина заключается в том, что пассажиры будут садиться быстрее, потому что они могут выбирать между двумя проходами, чтобы добраться до своих мест. Очень сомнительно!

Ниже приведена страница 105 этого отчета , на которой показано снижение расхода топлива на отдельных этапах перехода от эталонного проекта Boeing 737 к концепции D8.1. Наибольший вклад вносит снижение крейсерского числа Маха (и увеличение коэффициента крейсерской подъемной силы, что позволяет уменьшить площадь крыла) и оптимизация двигателя.

Судя по всему, предельные затраты на фрекинг в ближайшие годы будут удерживать цены на нефть ниже $70, а авиакомпании будут продолжать заказывать самолеты, которые выглядят как те, что эксплуатируются сегодня.

Просматривая предложения в PDF-файле, указанном в вашем комментарии, большинство из них заставляют меня съеживаться. Начиная с семидесятых годов мы видим одни и те же концепции сверхзвуковых путешествий, и здесь они снова представлены, только в других цветах. Некоторые дозвуковые конструкции хороши, но снова мы видим безнадежные концепции, такие как коробчатое крыло , которое поддерживается потоком грантов НАСА только потому, что оно выглядит совсем по-другому. Я также скептически отношусь к концепциям смешанного крыла , которые появляются у каждого нового поколения авиаконструкторов.

Глядя на презентацию Массачусетского технологического института , в частности на страницы 13-15, они рассчитывают, что фюзеляж , среди прочего , является несущим телом .

Для большинства самолетов фюзеляж включает в себя пассажирский салон, грузовой салон, топливные баки и т. Д. И спроектирован так, чтобы при этом создавать как можно меньшее сопротивление. Фюзеляж с несущим корпусом фактически обеспечивает подъемную силу, а не просто добавляет минимальное сопротивление.

Концепция также рассчитана на

• более чистая аэродинамика
• передовые, легкие материалы
• двигатели с более высоким КПД
• меньше площадь крыла
  • с фюзеляжем, обеспечивающим некоторую подъемную силу, меньшим весом и меньшим количеством топлива, необходимым для предполагаемой миссии, требуется меньшая площадь крыла.

Все это в совокупности обеспечивает повышение эффективности примерно на 70%.

( http://www.nasa.gov/topics/aeronautics/features/future_airplanes.html )

• Двигатели требуют меньше мощности, для взлета требуется меньшая взлетно-посадочная полоса (около 5000 футов).

• полеты по более коротким и прямым маршрутам для экономической эффективности.

• Опора на обещанные достижения в области управления воздушным движением, такие как использование автоматизированных инструментов принятия решений для слияния и разделения на маршруте, а также во время набора высоты при вылете и снижении при прибытии.

в целом это существенно улучшает большинство аспектов самолета (я перечислил несколько вещей, их гораздо больше на веб-сайте НАСА).

Их презентация на странице 87 конкретно описывает причины конструкции фюзеляжа.

Дополнительный подъем и больше места в кабине в меньшем фюзеляже, по-видимому, являются основными причинами, которые они приводят. Но в презентации есть и много других деталей.

Но обратите внимание: форма фюзеляжа — это только часть общего заявленного повышения эффективности. Есть много других особенностей, таких как более низкая крейсерская скорость, уменьшенная стреловидность крыльев, что приводит к снижению веса и т. д.