地效能否降低飞机起降滑行距离?
标准手业2013/05/18极客DIY IP:四川
考虑到相对低速时,飞行器所受到空气阻力远低于地面或水面滑行阻力,能否利用地效原理,设计合理的发动机位置,以强化飞行器起降时地效作用。从而大幅减少滑行距离,减轻对跑道的依赖?
来自:综合交流区 / 极客DIY
29
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~~空空如也
stall
11年8个月前 IP:未同步
526567
阻力小了滑行距离不就大了?
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口贝
11年8个月前 IP:未同步
526599
应该做全程考虑,我想应该地效飞行器的设计可能在高空的飞行效率不行
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拔刀斋
11年8个月前 IP:未同步
526622
回 楼主(标准手业) 的帖子
飞机起降要求完全飞起来或者落稳,两者选一;而地面效应能让飞机在跑道上飘浮却不足以维持正常飞行,这个中间状态很危险。
所以地面效应在飞机起降时对安全不利,要尽量避免其影响。
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yanli12321
11年8个月前 IP:未同步
526626
我认为对客机而言最重要的不是起降距离而是经济性,增加起降性能必然影响到飞行的经济性,估计不会被航空公司接受
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标准手业作者
11年8个月前 IP:未同步
526708
引用第1楼stall于2013-05-18 12:16发表的 :
阻力小了滑行距离不就大了?  

不能简单的说阻力小滑行距离就大,我们需要减小的是地面滑行距离
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标准手业作者
11年8个月前 IP:未同步
526710
引用第2楼口贝于2013-05-18 13:18发表的 :
应该做全程考虑,我想应该地效飞行器的设计可能在高空的飞行效率不行  

纯地效船,其实还是一个船,不是飞机。在飞机上能否通过调整机翼形状和发动机位置来调整飞机飞行的效率?
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标准手业作者
11年8个月前 IP:未同步
526711
Re:回 楼主(标准手业) 的帖子
引用第3楼拔刀斋于2013-05-18 14:11发表的 回 楼主(标准手业) 的帖子 :
飞机起降要求完全飞起来或者落稳,两者选一;而地面效应能让飞机在跑道上飘浮却不足以维持正常飞行,这个中间状态很危险。
所以地面效应在飞机起降时对安全不利,要尽量避免其影响。  

我考虑的是利用地效使飞机离地同时,利用发动机空中加速,也就是说将地面滑行改为地面-空中滑行,这样即便短距跑道也没什么问题,哪怕地面尽是坑,只要前面没有挡路的就行。不像现在,一旦跑道炸毁,飞机根本上不了天。
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标准手业作者
11年8个月前 IP:未同步
526712
引用第4楼yanli12321于2013-05-18 14:30发表的 :
我认为对客机而言最重要的不是起降距离而是经济性,增加起降性能必然影响到飞行的经济性,估计不会被航空公司接受  

你所说的是大飞机,对于民用来说,我认为小型飞机有广阔的应用空间,而如果能一两百米或者两三百米就能把尽量大点的飞机进行起降,那么小机场不是到处都可以修了吗?而且空中滑行的阻力更小,起飞经济性肯定也更好,至于降落,能缩短距离,降落应该更省油和时间才对吧?
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power_rdx
11年8个月前 IP:未同步
526746
你的想法是,飞机飞在空中阻力要比在地面上滑行更小,所以应用地面效应缩短滑跑距离让飞机在超低空加速再拉升对吧?

但是这里面有个问题你没考虑到。飞机之所以能飞在空中,其升力的根本来源是发动机的推力。在地面滑行时,飞机的重量由轮子负担;而在空中时,则只能由发动机来负担。所以相同速度下,飞在空中要比滑行消耗更多的能量。

还有另外一个问题。地效飞行器的飞行高度大约是0.5-6米,飞行器越小离地间隙也就越小。如果你说想要这么起降民用飞机,基本就是0.5-1米的高度。于是你依然需要一片平整开阔的场地,甚至连高点的杂草都不能有,才能让飞机正常起飞。有了这样的场地条件,修一个野战机场就完全不是问题了。
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标准手业作者
11年8个月前 IP:未同步
526892
回 9楼(power_rdx) 的帖子
9楼高杆![s:271]
还有几个问题想要请教一下。地效船起飞重量比飞机更重,但是单位重量耗油量相似(在一篇百度搜到的介绍里看到的),但有效减少了对机场的依赖。这是否可以说是地效飞行器起飞时耗油不会放大的证据?
至于机场问题,我的初衷是降低机场遭到破坏时,飞机对跑道的依赖(也就是说从空中滑行开始,对地面强度要求变为0),这样即便剩下短短的跑道也能飞起来。对于能在城镇间飞行的小飞机,一条够宽的马路也能做为起降的跑道。降低小飞机的飞行辅助成本。既然是做机场,本来就要求周边宽阔平整,这不仅仅是飞行安全需要,各种辅助工作也需要这样的空间。
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power_rdx
11年8个月前 IP:未同步
526906
回 10楼(标准手业) 的帖子
据说地效飞行器的效率要比普通飞机高40%,油耗会有所降低,但是你要知道起落架的摩擦阻力是非常小的,有老外曾经挑战过4个人推动一架40多吨的民航客机以超过10km/h的速度跑了50米远.而要是以人作为飞行的动力,只能维持一架重量仅30公斤的飞机在距地面仅几米距离内做超低空飞行。

至于机场的问题,美帝的解决方案是在飞机上装火箭
1.jpg
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标准手业作者
11年8个月前 IP:未同步
526922
回 11楼(power_rdx) 的帖子
你说的很有道理,但我们可以把飞机起飞过程理解成化学能转变为飞机动能+势能+排出气体动能+热能。当发动机功率相同的情况下,飞机达到一定高度、一定速度所花费的时间越短,总能量消耗越小。因为后面两项和时间有关。这也是直升机耗能巨大的原因-------它加速慢,还没事悬停打望美女。在阻力减小的情况下,无疑飞行的速度比跑步快,耗能相对也较小。10km/H的速度是无法维持飞机飞行的吧?利用超低空滑行后拉升应该还是可行的。
无耻米帝没事拿火箭得瑟!可恨啊-------我连一个火箭都没做出来过!
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power_rdx
11年8个月前 IP:未同步
526943
回 12楼(标准手业) 的帖子
你的设想前提是“在阻力减小的情况下”,而事实是在天上飞要比在地面跑多消耗很多倍的能量,这就是为什么人类可以骑自行车跑到130km/h而骑人力飞机只能飞到13km/h。

世界上第一架可以长时间连续飞行的人力飞机信天翁号,在1979年成功飞越英吉利海峡,耗时2小时50分钟历程37公里,平均时速13km/h

无耻美帝不是没事拿火箭瞎得瑟,这个设计的起因是1979年美帝驻伊朗大使馆有66人被劫持了,美帝想让一架C130在一个标准足球场里完成起降解救人质
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标准手业作者
11年8个月前 IP:未同步
526964
首先,我们要做的是一个飞机,不是汽车或别的东西,所以对比的是飞机[s:221]我希望的是更短的起降地面滑跑距离。第二,对于一个没有火箭的人来说,各种羡慕嫉妒恨最后终结为一句话“叫你得瑟!”[s:215]
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power_rdx
11年8个月前 IP:未同步
527065
回 14楼(标准手业) 的帖子
飞机的例子已经给你举过了,同样是10多km/h,在地面上推4个人可以推动40吨,而在天上飞,4个人只能支持120公斤。
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标准手业作者
11年8个月前 IP:未同步
527253
回 15楼(power_rdx) 的帖子
你的举例说明在地面滑行可以以更低的功耗更快达到起飞速度吗?
我先分析一下利用地效飞机的好处:1.地面滑行距离短2.可以更安全以超低空飞行的方式隐蔽接近敌舰,释放攻击武器后迅速拉升逃离(马岛战争中阿根廷飞行员做得很好)3.让小型飞机可以摆脱对机场的依赖(最好是公路起降)4.能量需求不应该有大幅度提升,实际上反而会减少飞机地面摩擦力做功(地面上可以推动40吨,但不代表它能让40吨飞机升离地面,而120KG小小的一坨,至少已经达到起飞速度)
你觉得如何?
+1
科创币
20!Dopaminor
2013-05-20
连15楼都没看懂,就别yy了。没那么简单的
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power_rdx
11年8个月前 IP:未同步
527285
回 16楼(标准手业) 的帖子
是的。

地效飞行器目前仅限于海面应用,在陆地上很容易出事儿

短距离起降之前也已经说过了,装火箭就是了
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jiarunduo
11年7个月前 IP:未同步
529504
回 8楼(标准手业) 的帖子
小型飞机的起降距离本来就很小 运5飞机甚至能在50m之内起飞。而且小飞机对跑道要求不高,甚至只需要平整的土地就行连硬化都不需要。
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geis
11年7个月前 IP:未同步
529830
我只指出一个细节。飞机飞的能量来自发动机,不代表力来自发动机。
机翼的翼形是有升阻比的。航模的升阻比也能做到10了。就是飞的时候诱导阻力如果是1N,那么可以获得10N的升力。
这个和摩擦系数很像吧?当运输10N的东西时,需要克服的力的代价是1N,那么摩擦系数是0.1 。
当然相对于橡胶轮和平整的跑道,0.1还是一个很大的摩擦系数了。
那么还有一个问题。对于老式的螺旋桨飞机,根据莱特兄弟的理论,可以认为螺旋桨是另一个方向上的机翼。同样,还有一个升阻比的问题,这里表现为转动时的阻力矩和获得的拉力的比。

另外莱特兄弟的飞机为什么有多层机翼?因为那时的发动机不过关。
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医学院
11年7个月前 IP:未同步
532162
普通飞机起飞开襟翼,不就相当于地效飞行器吗??????
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power_rdx
11年7个月前 IP:未同步
532182
回 20楼(医学院) 的帖子
当然不相当。

地面效应仅在机翼距离地面的高度小于四分之一翼展时有明显效果,超出这一范围地面效应急剧减小。显然,普通飞机在距离地面几百米高时就打开襟翼降低速度,所依靠的只是普通升力
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医学院
11年7个月前 IP:未同步
532289
普通飞机起飞和降落时打开襟翼,利用了地面效应。

升阻比10。

快乐航空上面的太阳,制作的MINIMAX1100发动机拉力120公斤,几乎等于空飞机重量。升阻比10??????如果120公斤的飞机拉力12公斤,恐怕一阵风就吹下来了。
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power_rdx
11年7个月前 IP:未同步
532294
回 22楼(医学院) 的帖子
请问在距离地面500米的空中该如何利用地面效应?

航模推重比超过1都很常见,没翅膀都能飞,动力强不代表升阻比低。马路上跑的轿车大多数极速都能过200km/h,可你平时看他们都开多快?
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kc地毯清洁员
11年7个月前 IP:未同步
532312
回 23楼(power_rdx) 的帖子
这货没救....   不用争了
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标准手业作者
11年7个月前 IP:未同步
532491
回 21楼(power_rdx) 的帖子
我的本意是仅仅在超低空滑翔(无论起降)中利用地效降低起降距离和坠毁风险,这在飞机超低空破防的时候是很有用的,在高空中调整机翼模式,使其可以高效率高速飞行。
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power_rdx
11年7个月前 IP:未同步
532727
回 25楼(标准手业) 的帖子
首先,在上面的讨论中我们已经明确,利用地面效应几乎无法缩短滑跑距离,远不及使用助推火箭

然后,由于结构上的差异,地效飞行器的航速要远低于战斗机,更不可能超音速,这在超低空突防上无疑是致命的缺陷
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标准手业作者
11年7个月前 IP:未同步
533356
回 26楼(power_rdx) 的帖子
那么看起来,地效飞行器作为攻击武器没啥用啊
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power_rdx
11年7个月前 IP:未同步
533414
回 27楼(标准手业) 的帖子
有用,但是局限性太大。地效飞行器一般当做超高速快艇来用,而不是当做飞机
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guohc
11年7个月前 IP:未同步
534448
地效飞行器感觉有空中堡垒的味道,可以把喷气口藏起来,第六空间的抗打击能力不是直升机能比的
可以定位在直升机的层次作为步兵支援武器,类似机炮艇吧
起降这个,,,不能纠结于火箭助推啊,lz说是民用,不能次次都轰吧,况且那个又伤飞机又伤跑道,里面坐的人一定很不舒服。。。。。。。
功耗方面,如果转民用的话,按照lz说的多设节点,就互补了,短途的飞行应该问题不大,靠数量来取胜
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