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時間:2010-10-21 11:52來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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落著稱 / 在美國,美航(American Airlines)也對把布雷蓋 941 用于市中心機場到市中心機場的中短途
航線很感興趣
麥道 YC-15 用“噴氣襟翼”增升,說白了,就是用特大號的襟翼,有發動機噴氣流對著直接吹,產生向下
的偏轉,達到增升 / YC-15 和波音的 YC-14 一起,競爭取代 C-130 的“先進中型短距起落運輸機”
(Advanced Medium Short Take off and Landing Transport,簡稱 AMST)計劃
旋翼飛行原理
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這里容易看到特大襟翼打開時的情景。AMST 計劃最后取消了,YC-14 和 YC-15 都沒有投產,但YC-15 的
噴氣襟翼技術日后用到 C-17 上
從前機輪離地的角度,就可以對 YC-15 短距起飛的能力有所領略 / YC-15 的升力襟翼在 C-17 上開花結
果了,C-17 也可以用特大號的襟翼實現短距起落,不過考慮到 C-17 造價不菲,C-17 用于前線野戰機場
的機會恐怕不多
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C-17 也可以玩“吸水”的把戲
推力偏轉可以實現垂直起落,但很費勁,難怪 YC-15、C-17 只用推力偏轉實現短距起落而不是垂直起
落,一個是空軍的要求降低了,最主要的還是垂直起落比短距起落難好幾個數量級。但垂直起落畢竟是航
空人孜孜以求的。最徹底的推力偏轉莫過于把發動機直接對著地面,但水平飛行的時候,發動機還是要水
平才是,那何不打破飛機水平起飛的常規,讓飛機豎立起來,尾巴坐在地上垂直起飛,起飛后再改平呢?
由于起飛、著陸時飛機都是機尾沖地,所以稱為“坐地”式(tail sitter)。以 FW 190 戰斗機出名的
Focke-Wulf 在二戰后期眾多的秘密武器研究計劃中,就有一個 tail sitter 的方案 Triebflugel,用沖
壓式發動機驅動三葉寬弦大彎度剛性旋翼,旋翼和機身通過滑環連接。從道理上講,這樣的戰斗機沒有理
由為什么不能升空,盡管有很多技術細節的問題,諸如滑環的可靠性問題。如果戰爭再晚幾年結束,沒準
Triebflugel 真能服役。實際性能不說,那揮舞的機翼像耍把式的惡漢,沒準就把敵人給嚇著了。戰后,
根據戰時的經驗,美國海軍對減少對護航航母的依賴,在民船上分散部署可以垂直起落的護航戰斗機很感
興趣,tail sitter 在技術上的風險最小,成為首選。洛克希德和康維爾分別推出 XFV-1 和 XFY-1。兩者
都用巨大的機頭同軸反轉螺旋槳驅動,用下洗氣流作用下的機翼上的氣動控制面控制垂直起落和平飛階段
的飛行。試飛結果表明,垂直起飛和向平飛的轉換十分容易,但著陸是一個大難題。著陸時,由于剩余的
前進速度,飛機不光頭朝上,還稍有一點尾沖前的姿態,由于飛行員是仰面朝天的姿態,習慣的參照物像
地平線、地標等全都看不見,對估計飛機在下降過程中的前進速度、下降速度、高度、位置都帶來極大的
困難。Tail sitter 在經過初期的樂觀后,很快消失了。Tail sitter 的主要問題是著陸時飛行員的控制
問題,但無人機就沒有這個問題,所以波音在近年重又撿起 tail sitter 的概念,用于 Heliwing 無人機
上,現在仍在接受軍方的評估。
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德國人瘋狂起來真是吃不消,這不是哈德分子的狂想,而是 Focke-Wulf Triebflugel 的設計方案,如果
戰爭再延長幾年,沒準會投入戰斗的。這樣用機翼作旋翼,在道理上是可行的,不過和機身相連的滑環要
求很高 / 這樣揮舞著機翼迎擊敵人,像飛舞著巨錘的妖怪,心理脆弱一點的敵人,還不掉頭就逃?
戰后,Focke-Wulf 沒有放棄 tail sitter 的概念,這是噴氣式 FW 860 tail sitter 的方案 / 在地面中
奇怪的支架支撐
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起飛時,可以先短滑跑,然后支架把飛機猛地豎起來(這就是圖中的 erection,不要有聯想哦!),然后
像 tail sitter 一樣垂直起飛,著陸時順序反過來
洛克希德 XFV-1 / 康維爾 XFY-1 Pogo
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康維爾 XFY-1 在平飛中
進入噴氣時代了,Tail Sitter 也要與時俱進,Ryan 研制了用噴氣發動機的 X-13 / Vertijet 也可以從
傾斜導軌上起飛
Tail sitter 作為有人駕駛戰斗機已經是一個過時的概念了,但用于無人機,還是不錯的,波音的 Heliwing
就是一個例子
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Tail sitter 不光在美國引起很大的興趣,在法國同樣得到很大的重視。SNECMA 是制造航空發動機的,
但 SNECMA 在 50-60 年代也卷入了對垂直起落飛機的研究,推出 Coleoptere 系列的 tail sitter 研究
機。Coleoptere 和美國海軍的 tail sitter 還不同,不光采用噴氣發動機,還采用了罕見的環形翼
(annular wing)。環形翼可以看作圓整后的上下雙翼,而且上下雙翼之間還用翼梢小翼連接起來。在同
樣翼展情況下,環形翼可以產生比水平翼更高的升力。環形翼沒有橫滾穩定性的問題,滾到哪個角度對機
翼都是一樣的,盡管機艙里的人可能已經顛三倒四了。當然,環形翼在氣動分析和制造上比較麻煩,用于
水平起飛時,前起落架必須出奇地高,但用于 tail sitter,這就不成問題。SNACMA 的 Coleoptere 發展
到 C450,這時 tail sitter 的著陸困難問題已經很顯眼,法國空軍的作戰要求也已經改變,僅僅能作垂
直起落不再足夠,tail sitter 和常規戰斗機的性能相差甚遠,法國空軍的興趣也揮發了。
法國對 Tail Sitter 的概念很感興趣,SNECMA 設計了這個采用奇特的環形翼的 C450 Coleoptere 研究機
/ C450 在起飛
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這個角度可以清楚地看到環形翼,從某種意義上說,這就是翼梢小翼走向了極端,或者說雙翼機的雙翼用
圓環完整地連到一起
法國對 Tail Sitter 是很認真的,曾考慮過采用 Tail Sitter 概念的 JCM88 戰斗機
采用各種增升手段實現垂直起落,在理論上效率可以比直接噴氣產生更大的升力,但在實用中問題多
多,常常不能實現理論上的優越性。相反,直接用噴氣發動機產生升力,既不取巧,也不用擔心理論和實
 
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