五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】像鸟儿一样腾飞(一) -- 晨枫

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家园 【原创】像鸟儿一样腾飞(十八)

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。

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Ryan 92 VZ-3是采用升力襟翼的先驱

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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C-17也可以玩“吸水”的把戏

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