微小的隐藏振动可以使飞机更省油

新的声子地下设计可以帮助更广泛和可预测地控制飞机湍流,而无需重塑飞行器。在巡航速度下,客机的飞行速度约为 640 英里/小时,同时其机翼沿着其表面推动湍流空气。边界层湍流会增加阻力,降低飞行效率并需要更多燃料。马哈茂德一世 [...]

来源:SciTech日报

新的声子地下设计可以帮助更广泛和可预测地控制飞机湍流,而无需重塑飞行器。

在巡航速度下,客机可以以 640 英里/小时左右的速度行驶,同时其机翼沿着其表面推动湍流空气。边界层湍流会增加阻力,降低飞行效率并需要更多燃料。

Mahmoud I. Hussein 正在探索一种不同的方法来控制气流。他的研究不是改变飞机的外部形状,而是利用地表下的合成材料产生的工程微观振动,目的是减少湍流并提高燃油效率。

这种潜力很重要,因为一架商用飞机在一次跨国飞行中可以燃烧超过 10,000 加仑的喷气燃料。因此,即使效率的小幅提升也可能为航空公司带来大量节省。

在《物理评论 X》和《皇家学会学报 A》上发表的论文中,侯赛因和他的同事描述了使这一概念更接近实际应用的两项进展:超共振和无散射干涉。

“自航空业诞生以来,流行的范例是仅通过塑造飞行器来控制阻力。现在我们有了一个新概念,使用可以与气流动态相互作用的材料来影响表面阻力,以前所未有的方式提高飞行器性能,”科罗拉多大学博尔德分校 Ann 和 H.J. Smead 航空航天工程科学系教授 Hussein 说。

侯赛因还在物理系礼节性任命,隶属于材料科学与工程项目。

微小的振动可以重塑气流控制

他的工作核心是声子,即材料内发生的微小振动,而不是通过整个结构的运动。这些运动本身非常小,但控制它们可以影响表面与流动空气的相互作用。