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民用超音速飞机的商业开发 - IDA
民用超音速飞机运载乘客和货物的速度比传统亚音速客机快得多。尽管早期商用超音速飞机（欧洲协和式飞机和俄罗斯 TU-144）于 2003 年停飞，但美国对民用超音速飞行的兴趣正在复苏。这种兴趣部分源于过去四十年材料、推进、飞行控制技术、分析方法和性能预测方面的进步，这些进步大大提高了设计、测试和运行盈利、高效、安全、可靠的超音速民用飞机的期望（Nicolai 和 Carichner 2010；McIsaac 和 Langton 2011）。尽管预期技术会有所进步，但这种飞行方式的物理现实是，超音速飞机仍然可能比亚音速飞机对环境产生更大的影响（就噪音和排放而言），并且可能会超过现行亚音速法规规定的噪音和排放限值。
民用超音速飞机的商业开发 - IDA
民用超音速飞机运载乘客和货物的速度比传统亚音速客机快得多。尽管早期商用超音速飞机（欧洲协和式飞机和俄罗斯 TU-144）于 2003 年停飞，但美国对民用超音速飞行的兴趣正在复苏。这种兴趣部分源于过去四十年材料、推进、飞行控制技术、分析方法和性能预测方面的进步，这些进步大大提高了设计、测试和运行盈利、高效、安全、可靠的超音速民用飞机的期望（Nicolai 和 Carichner 2010；McIsaac 和 Langton 2011）。尽管预期技术会有所进步，但这种飞行方式的物理现实是，超音速飞机仍然可能比亚音速飞机对环境产生更大的影响（就噪音和排放而言），并且可能会超过现行亚音速法规规定的噪音和排放限值。
处于初步飞机设计阶段的超音速公务机
飞机设计是一项迷人而又充满挑战性的任务。通常，需要实现相互对立的目标，并满足法规通常规定的限制。然而，主要的设计目标一直是安全性和可靠性，尽管在过去的几十年里，生态和经济问题补充了前者。因此，飞机设计始终是仔细考虑所有这些方面的结果，因此不仅仅是技术上的妥协。自 20 世纪初以来，飞机的基本几何布局没有太大变化；尽管如此，其技术复杂性发生了巨大变化。一个例子是轻量化设计，通过引入高性能铝合金和复合材料，已经利用了新的减轻重量的可能性。另一个例子是航空电子和电气系统设计的进步，导致飞机越来越“电动化”。所有这些发展都需要在早期开发阶段判断它们对飞机设计和性能的影响，以避免经济误判。这就是概念和初步飞机设计发挥作用的地方（参见第 2 章）。除了亚音速和跨音速运输外，超音速旅行的梦想也吸引了许多人和机构。然而，除了军用飞机外，只有协和式飞机和 TU-144 被引入客机市场。这两架飞机都只在极少数航线上使用过，而且它们的商业成功遥不可及，这是一个很好的例子，表明技术上可行的并不总是经济上合理的。尽管如此，“超音速”的热情仍然盛行，研究工作和资金仍在投入到这个主题上。然而，焦点从客机转移到超音速公务机 (SSBJ) 和高净值个人的利基市场。由于声望、便利、舒适和旅行时间的减少，它对高管和 VIP 尤其有吸引力。“这个列表并不完整；然而，这些参数可以提高企业生产力，从而证明超音速商务旅行是合理的。音爆、起飞和降落时的噪音、高油耗以及由此产生的排放被视为超音速运行的关键问题”（Schuermann 等人，2015 年）。发动机技术和机身设计的进步有助于找到与超音速飞行相关的生态和技术挑战的充分答案。由于这些问题与飞机的大小密切相关，因此可以将公务机大小的飞机视为进入实际超音速飞行的良好起点。“最近的市场研究表明，大量高级乘客愿意改乘超音速服务”（Schuermann 等人，2015 年）。事实证明，公务机大小的超音速飞机似乎找到了
图-144超音速运输机的地面效应特性
为了加深对此类飞行器地面效应现象的了解，我们通过飞行和地面试验获得了 Tu-144 超音速运输机的地面效应特性。飞行试验计划包括在下降飞行机动过程中获得的动态测量值和在跑道上平飞机动过程中获得的稳态测量值。我们利用 NASA 兰利研究中心 14 英尺 x 22 英尺亚音速风洞中的开发模型支持系统，为 Tu-144 的简单平面模型获取了动态和稳态风洞试验数据。我们还提供了 Tu-144 稳态全配置风洞试验数据。我们将实验方法的结果与简单计算方法（面板理论）的结果进行了比较。结果表明，幂律关系可以有效拟合所有数据集的升力随离地高度的变化。我们已使用组合数据集来评估测试技术并评估地面效应对各种参数的敏感性。机身、起落架、鸭翼和发动机气流等配置细节对各种数据集之间的相关性影响不大。没有发现任何明显的趋势与飞行路径角度或下降率有关。
应用超音速喷射器原理以增强...
地热井是任何地热发电设施中的关键组成部分和大多数资本密集型部分。但是，他们经常在一生中经历压力下降，在某些情况下导致井压力低于发电厂的运营条件，这使得井无法使用发电。这可以使整个项目更加昂贵，因为必须钻出其他井来补偿不可用的蒸汽以维持所需的电厂输出。本研究探讨了使用弹出器来解决该问题的可能性。弹出器已用于石油和天然气和制冷行业的各种应用中。在地热发电中，喷射器被广泛用于从冷凝器中提取不可凝聚的气体。弹出器是使用高压流的动能来诱导低压流的流动的静态设备。超音速喷射器通过使用收敛性喷嘴将主要流体加速到超音速条件来起作用。这会产生一种压力，使二次流夹入，混合物在中间压力下退出。这项工作中描述的实验是在雷克雅未克大学能源实验室进行的，以在实验室规模上制造和测试超音速弹出器。是为了在不同的压力下连接两个饱和蒸汽流，并将结果与早期研究中开发的分析模型进行比较。该实验集中在喷射器尺寸对性能的影响上，特别是恒定面积混合部分（CAM）。该实验成功地证明了喷射器通过表现出受到压力和二次流的夹带而起作用，尽管与分析模型没有良好的匹配。从实验中，使用夹带比率的5 mM凸轮排出器提供了最佳的结果，达到了压力和出口压力以衡量其性能。分析模型还用于设计潜在的超音速喷射器，以连接肯尼亚奥尔卡里亚地热场的两个生产井。设计表明，可以使用此弹出器产生另外的2.2 MW电力。
超音速运输飞机的控制概念 - NASA
nasa.gov › 中心 › dryden › pdf PDF 作者：FW Burcham Jr · 1990 — 作者：FW Burcham Jr · 1990 综合控制 (5) 已经开发并... sion 进气道，将是一个多通道数字系统... NASA F-15 HIDEC 飞机上的 tion 过程。18 页
用于测试发动机进气口的超音速隧道设计
隧道设计主要在封闭式和自由喷射式之间。其他设计，例如使用穿孔或开槽壁的设计，没有特殊优势，如后面所示。已发布的数据 2 表明，封闭式喷射隧道通常比开放式喷射隧道效率高得多，由此可以得出，给定的抽吸供应可以运行比开放式喷射隧道更大的封闭式喷射隧道。然而，参考文献 2 的数据适用于模型阻力微不足道的隧道，而对于现在正在考虑的隧道类型，情况肯定并非如此。一个明显的实际要求是，隧道应该能够测试与气流倾斜的进气口，例如，在任一方向上倾斜 15 度。对于封闭式喷射隧道，这意味着必须为进气口和机舱相对于隧道本身的俯仰做好准备，这种准备需要将机舱安装在锥形空气罩内，进气口在顶点突出。这种防护罩造成的堵塞预计会导致进气口周围的气流大量损失。另一方面，对于开放式喷射隧道，进气口和发动机舱可以相对于扩散系统固定，只需倾斜扩散器即可。这意味着模型周围的流动路径可以比封闭式喷射隧道更清洁，因此可以更容易地实现高效率，尤其是在低俯仰角时。因此，
NACA/NASA 超音速飞行研究的精选示例
6 第 1 阶段：超音速飞行的障碍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 可调式“全动式”稳定器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . 20 第 2 阶段：地面设施数据和飞行数据的关联—集成 . . . . . . 20 超音速风洞模型与飞行阻力关联 . . . . . . . . . . . . 20 壁面干扰和柔韧性效应 . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 “冷壁”实验：风洞与飞行的直接相关性....................................................................................................................27 飞行与风洞流动质量的相关性....................................................................................................................................................29 气动热结构研究....................................................................................................................................................................................29 ........................................................................................................................................................................30 34 参数估计：飞行与风洞模型数据关联的有力工具。。
高温下标准模型的超音速风洞试验...
几十年来，人们一直需要进行大攻角高速风洞测试 [1]-[3]。在早期的航天计划中，以及在航天飞机轨道器的研发中，这种能力对于载人太空舱大气再入测试是必不可少的，例如，航天飞机轨道器以 25 马赫和约 40º 的攻角开始大气再入，仅在 4 马赫以下攻角才会降至 20 ° 以下 [4][5]。此外，现代导弹经常在超音速大攻角条件下机动，因此在研发过程中需要对其空气动力学特性进行适当的实验验证。最近开发的许多具有返飞能力的可重复使用运载火箭概念也强调了对超音速大攻角风洞测试的持续需求。人们已经对大攻角空气动力学进行了大量的理论和实验工作 [5]-[8]。此外，工程级预测代码也已扩展，以涵盖高攻角条件 [9]。另一个需要进行高攻角超音速风洞测试的领域是计算流体力学 (CFD)。许多处理高攻角空气动力学的代码正在开发中，主要是为了支持航天飞机、再入舱和类似飞行器的开发。开发人员承认，高攻角空气动力学带来了许多挑战 [10]-[12]。用作这些代码测试用例的实验数据将
高温下标准模型的超音速风洞试验...
几十年来，人们一直需要进行大攻角高速风洞测试 [1]-[3]。在早期的航天计划中，以及在航天飞机轨道器的研发中，这种能力对于载人太空舱大气再入测试是必不可少的，例如，航天飞机轨道器以 25 马赫和约 40º 的攻角开始大气再入，仅在 4 马赫以下攻角才会降至 20 ° 以下 [4][5]。此外，现代导弹经常在超音速大攻角条件下机动，因此在研发过程中需要对其空气动力学特性进行适当的实验验证。最近开发的许多具有返飞能力的可重复使用运载火箭概念也强调了对超音速大攻角风洞测试的持续需求。人们已经对大攻角空气动力学进行了大量的理论和实验工作 [5]-[8]。此外，工程级预测代码也已扩展，以涵盖高攻角条件 [9]。另一个需要进行高攻角超音速风洞测试的领域是计算流体力学 (CFD)。许多处理高攻角空气动力学的代码正在开发中，主要是为了支持航天飞机、再入舱和类似飞行器的开发。开发人员承认，高攻角空气动力学带来了许多挑战 [10]-[12]。用作这些代码测试用例的实验数据将