飛機上這些革新設計,真令人拍案叫絕
原標題:飛機上這些革新設計,真令人拍案叫絕
眾所周知,1903年12月17日,萊特兄弟試飛了人類歷史上第一架載人可控飛行器——飛行者一號。然而當時的飛行者一號操縱方式,是通過「翹曲機翼」的方式來實現的。這是一種非常複雜的機械結構,主要通過拉索來控制翼型的曲率來實現對升力的控制。
顯然我們是無法在任何一架現代飛機上找到這種控制方式的,因為這種方式被更為簡潔有效的「副翼」替代了。他的發明者——格倫·寇蒂斯(Glenn Curtiss),早年是一名飛行家、賽車手。在1908年,他研發設計並試飛了自己的飛機——June Bug。這架飛機最大的創新在於採用了活動舵面替代了翹曲機翼,大大簡化了操縱機構,提高了可維護性。
然而,這樣優秀的設計並沒有能馬上被用於航空業。
20世紀20年代時,帕維爾·奧西波維奇·蘇霍伊設計了ANT-25試驗機。
該機長13.41米,翼展達到了驚人的34米,機翼面積為87.12平方米。
ANT-25設計的關鍵在於機翼。充滿自信的蘇霍伊為了追求極致的空氣動力學效率,把該機的展弦比定為了13.04。這麼大的展弦比非常有利於改善飛機的升阻特性。但是,這個設計給結構工程師帶來了巨大的挑戰。該機經過很多實驗才終於解決了機翼顫振的問題。
巨大的展弦比使得飛機可以飛得很遠,而蘇霍伊的另一個訣竅就是把機翼設計成了一個整體油箱。蘇霍伊知道,僅僅氣動效率高是不夠的,能多帶燃油才是王道。他設計的ANT-25技術驗證機,空重3.701噸,加滿油,帶上3名機組人員後,總重接近8噸。
在起飛時,燃油重量佔全機重量的比達到了52%!
也就是說,該機裝載的燃油比飛機的空重還要重。要知道,這可是上世紀30年代初期,這時候可沒有什麼高性能複合材料,也沒有全機總體優化軟體。
ANT-25的成果,驗證了許多當時最前沿的增升、增穩技術,同時也培養了日後的一代飛機設計大師。20年代的人們,已經解決了怎麼飛起來的問題,處於從單翼到雙翼過渡的時期,也逐步面臨了增升減阻減重的問題。因此,我認為ANT-25這樣一款似乎沒有太多人知道的飛機,反而更能代表那個時代航空技術革新的精華。
20世紀40年代,梅塞施密特飛機公司製造的Me262戰機所使用的軸流式渦噴機使它成為人類航空史上第一種投入實戰的噴氣式戰鬥機。
20世紀50年代,在進入噴氣時代之後,戰鬥機很快超越了之前螺旋槳飛機800km/h的速度極限,但想要繼續加速,進入0.8M以上的跨音速區,空氣的可壓縮性成為了一道必須要跨過去的坎。
因此,航空工程師們給出了一個可能——後掠翼,後期蘇聯在30年代進行了自己的後掠翼研究。米格設計局就曾經設計過一款外觀讓人一眼難盡的「米格-8」試驗機,研究後掠翼低速飛行性能,並在其後數年繼續改進。
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※印製的奇葩美學,真讓人大開眼界
※盤點十大空軍強國,靠購買其它國家飛機的印度排名竟如此高
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