這不是超現(xiàn)代的藝術(shù)。這張圖片由美國宇航局的高性能計算機(jī)生成,顯示了正在虛擬風(fēng)洞中測試的跨音速桁架支撐翼(TTBW)飛機(jī)概念,顯示了其機(jī)翼與周圍空氣的互動。在這種情況下,沿著機(jī)翼前部的暗紅色區(qū)域代表了高速氣流,因?yàn)門TBW的機(jī)翼比今天的商業(yè)客機(jī)的機(jī)翼要薄,可以刺穿空氣。棕褐色的區(qū)域顯示了由空氣動力機(jī)翼產(chǎn)生的相對平滑的尾流。

美國宇航局的高性能計算機(jī)已經(jīng)生成了這張圖像,顯示了正在虛擬風(fēng)洞中測試的跨音速桁架支撐翼(TTBW)飛機(jī)概念。該圖像強(qiáng)調(diào)了飛機(jī)的機(jī)翼與周圍空氣的互動。資料來源:NASA/Oliver Browne
TTBW飛機(jī)由于其較長、較薄的機(jī)翼由空氣動力桁架支撐,因此產(chǎn)生的阻力較小。在飛行中,它可以比標(biāo)準(zhǔn)客機(jī)少消耗10%的航空燃油。

跨音速桁架支撐翼飛機(jī)自由空氣配置的可視化,顯示了時間平均的表面壓力系數(shù)輪廓(紅色為高,藍(lán)色為低)和由表面皮膚摩擦力定義的流線。圖像顯示了沿機(jī)翼跨度的沖擊,包括沖擊位置的跨度變化,以及突出沖擊下游的分離流區(qū)域的流線。Oliver Browne,NASA/Ames
位于加利福尼亞的美國宇航局艾姆斯研究中心的高級超級計算部門制作了這張圖片,作為轉(zhuǎn)型工具和技術(shù)項(xiàng)目為TTBW研究開發(fā)計算工具工作的一部分。
1月,NASA為其可持續(xù)飛行演示器項(xiàng)目選擇了波音公司的一個TTBW概念。
美國宇航局和波音公司已經(jīng)聯(lián)手設(shè)計了一架跨音速桁架機(jī)翼(TTBW)飛機(jī),該飛機(jī)采用了尖端技術(shù),可以大大提高商用飛機(jī)的燃油效率。TTBW飛機(jī)具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu),具有高長寬比的機(jī)翼和機(jī)翼及支柱,可應(yīng)對復(fù)雜的空氣動力學(xué)現(xiàn)象,如跨音速緩沖、分離流動和湍流尾流。
標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)做法是采用基于雷諾平均納維-斯托克斯(RANS)的計算流體動力學(xué)(CFD)分析來預(yù)測緩沖區(qū)的發(fā)生,但準(zhǔn)確的預(yù)測可能需要更精確的尺度解算CFD模擬來預(yù)測緩沖區(qū)的發(fā)生和分離流的發(fā)展。因此,NASA的先進(jìn)航空運(yùn)輸技術(shù)項(xiàng)目已經(jīng)啟動了一項(xiàng)多中心合作的努力,以創(chuàng)建新的模擬技術(shù)來預(yù)測TTBW和類似的桁架式機(jī)翼配置的性能,特別是預(yù)測跨音速緩沖的開始。