像鸟儿一样腾飞

晨枫

原载西西河

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  飞碟之类的太过离奇,更实际的还是在普通布局的固定翼飞机上做文章。倾转发动机、倾转机翼、倾转机身都太兴师动众,不是只要把推力矢量转一个向就成了吗?这就是推力偏转(deflected slipstream,也称升力襟翼,因为特大的襟翼是垂直起落升力的主要来源)的概念。实现起来,把特大号的襟翼放下来,螺旋桨或喷气发动机对着猛吹,襟翼就把推力矢量向下偏转。由于发动机直接向襟翼吹气,也有把这叫做喷气襟翼,但在英文里和吹气襟翼是一个词,都是 blown flap,不过这和通常所说的吹气襟翼不是一回事。仔细分别的话,前者是翼下吹气襟翼(under-the-wing blown flap),后者是翼上吹气襟翼(over-the-wing blown flap)。要注意的是,推力偏转不是向量推力(vectored thrust),发动机喷口并不转动,推力偏转是通过襟翼完成的。Ryan 92 VZ-3 是这方面的先驱。螺旋桨时代,推力矢量比较“散”,这也是利用 Coanda 效应的上表面吹气增升很难在螺旋桨飞机上实现的道理,所以 Ryan 要用异常巨大的襟翼和翼尖包围的垂板,来实现升力襟翼。Fairchild VZ-5 比 Ryan 更进一步,使机头往上抬起 30 度,利用地效进一步增加升力襟翼的增升作用,这已经接近 Freewing 的概念了。法国布雷盖(后并入达索)的 941 型短距起落客机是第一个在量产飞机上使用升力襟翼技术的,美国的美国航空公司(American Airlines)等研究过将布雷盖 941 用于美国国内城际通勤航线,由于种种原因,最后没有实现。第一个将升力襟翼用于喷气飞机的是麦克唐纳 YC-15,这是和波音 YC-14 竞争 AMST 计划的麦克唐纳方案。由于喷气发动机的喷流均匀一致,从襟翼向下偏转的喷流还对机翼上表面的气流起到一定的 Coanda 效应,进一步增加升力。AMST 下马后,波音没有对“上表面吹气增升”进一步研究,但麦克唐纳把升力襟翼用于 C-17,使升力襟翼终成正果。不过不管是 YC-15 还是 C-17,重点都不再是垂直起落,而是短距起落。

Ryan 92 VZ-3 是采用升力襟翼的先驱

Fairchild 224 VZ-5 更进一步,前机身有一个自然的 30 度上仰,进一步增强增升效果,T 形尾顶端后有一个小螺旋桨,用于悬停是辅佐姿态控制

 

但是实用型的升力襟翼还是法国人先走一步,借助升力襟翼技术,布雷盖 941 已能够在特别窄小的场地起落著称 / 在美国,美航(American Airlines)也对把布雷盖 941 用于市中心机场到市中心机场的中短途航线很感兴趣

 

麦道 YC-15 用“喷气襟翼”增升,说白了,就是用特大号的襟翼,有发动机喷气流对着直接吹,产生向下的偏转,达到增升 / YC-15 和波音的 YC-14 一起,竞争取代 C-130 的“先进中型短距起落运输机”(Advanced Medium Short Take off and Landing Transport,简称 AMST)计划

这里容易看到特大襟翼打开时的情景。AMST 计划最后取消了,YC-14 和 YC-15 都没有投产,但YC-15的喷气襟翼技术日后用到 C-17 上

 

从前机轮离地的角度,就可以对 YC-15 短距起飞的能力有所领略 / YC-15 的升力襟翼在 C-17 上开花结果了,C-17 也可以用特大号的襟翼实现短距起落,不过考虑到 C-17 造价不菲,C-17 用于前线野战机场的机会恐怕不多

C-17 也可以玩“吸水”的把戏

 

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