五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】比声音还快(一)(完) -- 晨枫

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家园 谢谢

A380等于大公共汽车,不是法拉利,不选美的。大部分现代客机腰里都揣了一沓老票,这是高亚音速下面纪律的关系。同样,早年超音速战斗机的座舱基本就是机体的延伸,为的是减小迎风面积,但这样就要蜂腰。现代战斗机的座舱都是高高在上,一方面改善飞行员视野,另一方面也是面积律的关系,蜂腰反而没有了。

家园 潮兄喜欢B-58,就再来几张图

B-58是第一种大规模服役的超音速轰炸机。由于技术限制,B-58的航程和载弹量都有限,只能用来投放中程空地核导弹,不能像B-52那样做常规轰炸,所以服役时间很短。B-58的线条确实漂亮,现在还有一批粉丝呢。

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家园 【原创】比声音还快(三)

布里斯托尔198不是英国的第一个超音速客机的方案。在布里斯托尔和维克斯-阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)合作提出198之前,阿姆斯特朗和威特沃斯(Whitworth)合作提出过一种十分怪异的M形机翼方案。从气动设计来说,这个方案有很多相当先进的地方,采用了“跨音速面积率”的蜂腰设计,以减小穿越音障的阻力。机头有一个前出的尖刺,用以提前形成激波,将波前锋从机翼前移,以改善机翼的气动情况(详细讨论请见《回归地球母亲之路》)。最特别的是机翼,从翼根开始前掠,然后到一半翼展的时候,改向后掠,形成一个十分独特的M形,或者说,像一对在天空挥舞的巨大的钢铁龙虾钳。这个独特的形状有利于大尺寸大后掠翼的横风控制问题。阿姆斯特朗-威特沃斯的M形机翼方案尽管前卫,但速度只有M1.2。其收缩的蜂腰使客舱布置很不方便,最后成为航空史上一个著名的纸上谈兵的异类。

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阿姆斯特朗-威特沃斯M形翼方案,像不像在天空飞舞的一只大龙虾?

英国人一旦疯狂起来,那真是拦也拦不住,想出的怪东西叫人瞠目结舌。亨德里-佩奇(Handley-Page)在20-30年代是英国最著名的大型客机制造公司,其大型双翼客机曾经飞遍日不落帝国的各个角落,以豪华、舒适和可靠著称。战后英国政府主持将众多中小行业公司合组为国营大公司,也是“打造xx行业的航空母舰”的意思,英国里兰(British Leyland)成为汽车界的龙头老大,BAC则是飞机界的对应。但是亨德里-佩奇不愿加盟,还是单干,没有多久,就在飞机工业“注销户口”,不过这是后话。亨德里-佩奇的方案比阿姆斯特朗-威特沃斯的更前卫,采用一个巨大的飞翼,乘客和货物都装载在机翼里,但飞行员的座舱在机翼的一端。亨德里-佩奇的飞翼和一般的飞翼不同。一般的飞翼取消机身,加宽加厚机翼,但飞翼沿前进方向的中轴线是对称的。亨德里-佩奇的飞翼是斜翼,相当于取消机身,同时取消一侧机翼,只剩下另一侧机翼,所以飞翼在空中斜对着前进方向飞。由于取消了机身,斜着飞的飞翼可以几近任意地调整后略角,而不至于引起太大的气动上的麻烦。在实际上,后掠角过大时,诱导阻力增加,所以并不实际。斜翼对高亚音速到M1.4之间是最优的,速度更高并没有优越性。况且,这个科幻式的设计有很多不切实际的地方。起飞着陆时,斜翼要正过来,需要异常宽大的跑道。乘客闷在没有窗子的客舱里十分别扭,但在斜翼前缘开窗,在结构上麻烦太多,斜着坐也是奇奇怪怪的。斜翼调整后略角时,发动机的推力方向需要同步调整,大大增加机械上的复杂性。亨德里-佩奇的斜翼方案最后也是沦为航空史上另一个著名的纸上谈兵的异类。

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亨德里-佩奇的斜翼方案

在英法如火如荼地大干快上超音速客机的时候,苏联也没有闲着。在赫鲁晓夫的直接过问下,图波列夫设计局领命设计图-144超音速客机,很快拿出了设计方案。不过图波列夫清醒地忠告苏共中央,图-144的耗油惊人,经济性不好。苏共中央对图波列夫的忠告不感兴趣。耗油多吗?多灌点油就是了,重要的是要抢在西方前面,以显示社会主义优越性。图波列夫做到了,在68年12月31日,图-144抢在协和式之前两个月首先试飞,69年6月5日首先达到超音速,69年7月15日首先达到两倍音速。长期以来,图-144被揶揄为“协和斯基”,以暗示苏联抄袭协和式的设计。和许多类似的指控一样,这是十分不公正的。在相似的技术条件和思路下得出相似的技术结论,这种事情屡见不鲜。60-70年代苏联工业间谍活动猖獗,和协和式有关的间谍案有好几起,但这不等于图-144就是抄袭的。图波列夫设计局肯定研究过偷来的协和式的数据和图纸,但主要用来避免在技术上走弯路,和对症下药地赶超英法。事实上,图-144的机身比协和式长而且宽,图-144式每排5座而不是协和式的每排4座。图-144的发动机更紧贴机身,而不是协和式那样分得较开。图-144的机翼是简单的双三角翼,气动性能上不及协和式的远为复杂的S形前缘三角翼。图-144的可折叠的鸭式前翼大大改善了低速飞行和起落时的控制性能,这又领先于协和式,以至于多年后英法在研制协和式的后继时也增加了鸭式前翼。不过图-144的起飞着陆速度很高,以至于有必要采用民航飞机中十分罕见的阻力伞,给航班运营带来了不小的麻烦。

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图-144的早期方案,发动机集中在机身下

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图-144的雄姿,载客140人,速度M2.2,航程6500公里,77年12月年投入航班服务,6个月后退出正常航班,但是包机飞行仍继续了一段时间,现在也全部停飞了

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着陆时的图-144

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图-144(上)的发动机明显比协和式(下)的要向中间靠拢,因此协和式在发动机内侧还有襟翼,而图-144没有,这是一个显著的气动设计上的差别,就凭这,图-144也没法抄协和式的

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图-144着陆时放出阻力伞,这对军用飞机没有问题,对频繁起降的民航飞机就是一个很大的麻烦

元宝推荐:不爱吱声,抱朴仙人,

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家园 哈哈,我的沙发,我比声音还快
家园 哈哈,超音速烤猪!
家园 用激波烤猪?

给烤猪献花

家园 老大太牛了

怎么能写的这么快又这么好,滔滔江水中

家园 献花,大开眼界。真想不到英国人这么敢想敢干

说到图波列夫的直言敢谏,记得有个小段子:

好像是设计什么轰炸机的时候,有位军医出身的审查大员一定要求要想办法让飞行员在座位上就可以解决上厕所的问题。设计人员烦恼得不行,报到老爷子那里。老爷子哈哈大笑,当着那位大员的面说:“那就让他的飞行员坐在抽水马桶上飞!要弹射的时候,一拉马桶水箱的拉绳,就......笑死人了!”

于是这个问题就再也没人提起了

家园 英国人脑子歪起来,真是叫人口瞪目呆呢

变态的电影里面,英国电影大概是最变态的,原来看过一个什么理发师什么的,据说还是名片,实在太变态了。

图波列夫老爷子没想到还真幽默。不过图-160和苏32都有机上厕所,大概那位医生的徒弟还是不屈不挠吧。

家园 【广告】激波片皮猪,西西河名产,耶!
家园 道长果酱

前面已经写了一些了,后面的再边写边贴,否则哪有那么快呢?

家园 我有一本《图波列夫囚徒设计所》

送给1001了,那上边有不少段子,下次让他说

家园 看到这些稀奇古怪的东东,再想想运十,心里感觉很怪异啊。
家园 那么那个斜翼方案作货运怎么样?
家园 哈哈

我也有这本书,里面最逗的是那个三冲程发动机的故事。

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