福州到南京火车票查询:[图文]全翼机的历程

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/29 03:09:40
  B-2“幽灵”隐形轰炸机是目前世界全翼机,又称飞翼发展的极致。
俗话说“一口吃不了个胖子”,全翼机的发展是经过了几代人上百年无数种类型的研发才到了今天的地步。介绍其发展过程就是想说明一个问题:投机取巧不能成功。
这个帖子也可以说是有感而发。日前看到某国航展琳琅满目的各种N代战斗机和无人驾驶作战飞机模型,感觉要喷出饭来。科学需要务实的态度,用地沟水泡臭豆腐的方法在这里不起作用,造出些模型来又能说明什么问题呢? 如此下去,我敢断言中国人几百年后仍然是跟在白人身后爬。
考量一下自己中小学的航模项目? 中学生参加滑翔机项目的有多少? 中学生开始学飞行的又有多少? 那种不实、欺骗、假大空、剽窃的习惯何时能改正呢?
要发展航空事业,不单需要勇敢的人,那些敢于牺牲自己的生命实现飞翔的理想的人,同样更需要勤恳务实一步一个脚印的人。






全翼机是一种没有尾翼并且机身的主要部分隐藏在机翼内的航空器。对任何飞机来说只有机翼是必需的,所以从理论上讲去除所有其他多余的部件在设计上是可行的。有的飞翼机身还是保留的,但是肯定是没有尾翼。
德国的“沃尔多·沃特曼”兄弟被认为设计制造了世界最早的飞翼。
霍顿I滑翔机


在传统的飞机设计中,飞机重心总是位于机翼升力中心的前面,这一点使得机翼提供的升力会打破机身的平衡,飞机很容易造成机头向下俯冲的趋势,为了平衡这种趋势,通常在飞机尾部设计一些小的向下作用力的控制翼面,用以抵销飞机的俯冲趋势。其基本原则就是飞机可以在某些角度内自由飞行,当减小动力的时候速度降低,机翼的升力降低,机头也就会自然降低,然后飞机就会开始下降。


飞机若想达到简单而又安全是有很多障碍的。位于飞机尾翼上的控制翼面使飞机往往比实际所需的长度要长,而这些延长的机身处于平衡考虑大部分还不能承担载荷,此外,控制翼面的存在还会增加阻力,降低飞机的整体性能。最大的问题是这些翼面再增大阻力的同时还增加了飞机的重量,这就使飞机发动机必须提供额外的推力以产生比原本飞机所需更大的升力才行。


传统的飞机布置方式——载荷在前面控制翼面在后面——还会造成另一个问题,即对机翼产生向后的弯曲倾向(挠度),所以有时候机翼会在重心的前面有时会在重心后面,飞机的稳定性和(通过额外翼面的)控制性是同样重要的。然而,如果没有额外的控制翼面就可以降低阻力和重量,在大多数情况下,这样做都可以显著的减小飞行阻力,而设计师也可以专心解决稳定性的问题。


飞翼唯一的缺点是为了使机身更好的隐藏于机翼中,飞机的机翼必须设计的比通常的机翼厚得多。在低速时这一点无关紧要,但是当飞机接近音速时,在机翼相对较厚的部位就会产生巨大的阻力效用,所以飞翼不适合高速飞机,它们对阻力比一般飞机更为敏感。除此之外,在高速时还会出现一系列的稳定性问题,例如“马赫下俯”(mach tuck),设计人员需要经过许多艰苦的工作来加以解决。


由于这些原因,对飞翼的研究仅限于1930到1940年代,那时候飞翼被认为是一种生产大型客机的自然解决方案,这种飞机的载客量要够大同时还可以装载足够跨大西洋定期航班的燃料。飞翼的巨大内部容积和低阻力使它自然而然的扮演起这一角色,美国的杰克 诺思罗普、德国的亚历山大 李比希和肖特兄弟都进行了这方面的研究,而德国的雨果 容克在1910年在时已经取得了一个飞翼滑翔机的概念专利。


容克在1919年开始他伟大的JG1设计,试图把乘客放在厚厚的机翼内。但是1921年联合航空管制委员会宣布尚未完成的JG1飞机破坏了一战后对德国飞机尺寸的限制,容克设想的未来派的飞翼最多可容纳1000名乘客,最接近成功现实的是1931年的容克 G-38的34座Grossflugzeug飞机,客舱位于机翼前缘向内嵌入机翼,当时最大的陆上飞机(相对水上飞机),绰号“飞行旅馆”的G-38加入了汉莎航空公司的机队,后来它又转作军事用途直到1941年从雅典撤退的英军摧毁,日本获得容克的授权建造了几架G-38作为轰炸机。


容克G38






许多二战晚期设计的德国军用飞机都是基于飞翼,或者在此基础上进行修改,以尽量增加采用喷气式发动机飞机的航程。最著名的要数Gotha Go-229战斗机(也称Ho-229)。Ho-229于1044年首飞,它不但结合了飞翼(Nürflugel)的概念,而且有两台隐藏在可吸收雷达波的复合材料机翼中的喷气发动机,现在飞机原型仍然由史密森保存在其原始状态。
Go-229达到了戈林三个“一千”的要求,速度达到1024公里/小时、升高为15公里。


美军“抢劫”Ho-229回国







战后很多概念设计都基于飞机的平面形状,但是问题很快显现。为了延长轰炸机航程,对飞翼的兴趣一直延续到50年代。诺思罗普的B-49轰炸机是它最后的绝唱,但是它最终并未投产,即使是飞翼设计也不能弥补载油量的要求,后来更大的普通形式的飞机像波音B-52轰炸机取代了飞翼设计。随后的远程轰炸机再也没有采用飞翼形式的了,直到B-2“幽灵”战略轰炸机的的出现。


YB-49轰炸机



上世纪80年代飞翼作为一种可以大幅度降低雷达反射信号的方式再次引起人们的注意,这最终导致了诺思罗普公司的B-2“幽灵”隐形战略轰炸机的问世。在这一项目中,优异的空气动力学不再是关键问题。



由于飞翼在中低速范围内仍能保持优异的性能,其作为战术运输机的设想从未中断过,波音公司一直在进行一个采用翼身融合(混体飞翼)运输机的项目研究,这种运输机具有C-130大力神的尺寸大小,同时有更远的航程和多1/3的载荷。有很多公司如波音、麦道、德哈维兰公司都曾考虑设计飞翼式的客机,但是到目前为止均未实现。


X-48B首飞





英国人J.W. Dunne于1907年的Dunne D.1设计





1910年Dunne D.5
 1912年Dunne D.8









1932年Arup 2/4




Ho-2滑翔机,1935年。

 

Ho-3滑翔机,1937年






诺思罗普Freel飞翼,1929年


诺思罗普N1M,1940年






Ho H. IV, 1941年

诺思罗普 N-9M, 1942年。








Vought-173, 1942年。





 Baynes “蝙蝠”,英国,1943年。






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诺思罗普XP-79, 1945年,第一次使用喷气式发动机(两台)










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诺思罗普B-35轰炸机,1945年,项目取消。










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诺思罗普B-49,败于B-52,1947年。










Vought XF-5U,1947年。










A.W.52G,英国,1949年,1946年项目开始。






英国1939年项目,试飞中升空12英尺,由于战争计划搁置。

Manx,英国,1940年项目开始到1946年项目停止,共飞行19个小时。


英国20-30年代的滑翔机项目


40年代英国滑翔机项目,1946年首飞,后来加装两台喷气发动机,成为AW 52


英国DH-108,1948年首飞,创造了700英里/小时速度记录,1950年坠毁后项目停止。




Ho-XV双座滑翔机,1949年Horton逃亡阿根廷后设计。






IA-38运输机,Horton于1960年设计,










 Mitchell U-2 超翼,1977年。




Mitchell A-10, 1982年






 Dassault nEUROn


A-12“复仇者”概念图




X-45A


X-45C




诺思罗普“翻转刀片”轰炸机概念图




 

航空爱好者在车房里造出来的飞翼Facetmobile





当中国的中小学生被着几吨重的书包为完成作业和高考发愁的时候,看看其他国家的青少年在干些什么。










飞是一个奇妙的梦


霍顿系列
霍顿I
图为霍顿兄弟


霍顿II


霍顿III


霍顿IV, 五十年代由密西西比州立大学按照霍顿设计制造。

霍顿IVb


霍顿V,由滑翔机转变为有动力飞机


霍顿VI


霍顿VII, 1938年项目开始,1943年首飞。
下面是Reimar Horten根据记忆整理的数据
Flying weight (minimum)                                                             2,900 kg 
     Flying weight with full equipment                                            3,200 kg 
     Engines 2 x 240 hp Argus AS 10 C (normally aspirated) 
     Sea level (crusing speed (180-200 hp per engine)                     310 kph 
     Sea level (top speed)                                                               340 kph 
     Normal take-off speed                                                                  110 kph 
     Ground run                                                                           250 meters 
     Sea level rate of climb at 180 kph (full power)                           7 m/sec. 
     Ceiling                                                                                  6,500 meters 
     CLmax = 1.2 no flaps 
                 = 1.6 with all flaps 
     Delta CL due to plain flap was 0.1



霍顿VIII,计划安装六台发动机。


霍顿IX
双发单座战斗轰炸机












霍顿X, 为高速战斗机。第一阶段为滑翔机,第二阶段安装一台Argus AS 10C发动机。


霍顿XII,为双座私人飞机设计,一台100马力发动机。
图:当时缺乏燃料,用牛来拖拉。


霍顿XIII为飞行控制系统试验机,其翼角为60度。


霍顿Parabola滑翔机,霍顿兄弟认为这是最为合理的气动布局设计,但由于样机损坏,后来也没有人继续这一项目,这一观点从来没有被证实过。




霍顿喷气式轰炸机设计

 

航空爱好者Ho-229的复制品(美国)


SED-6“蝙蝠”滑翔机,波兰,1952年首飞。




IS-5滑翔机,波兰,1949年首飞


DZIABA滑翔机,波兰,1946-1956年。


FARRAR滑翔机,美国,1950年。


Wolfgang UHL U-2,德国。


美国航空爱好者仿制Mitchell U-2“胜利”,一台22马力发动机。






航空爱好者的作品

















AV-44,法国,1935-1938年(由于战争项目中断)











Etrich, Carlo Godel








霍顿兄弟1954年的“混体飞翼”设计。






地效飞艇的设计。




被霍顿光环罩住的Richard Keller,他设计的Me-163很少有人提及。




Keller的设计












注意我给出的前提条件。
不务实,继续投机取巧,不一步一个脚印,被打倒是必然的。
比如这个设计,霍顿认为是最合理的气动布局,中国的航空大师们是否去考证过? 中国没有风洞? 能否证实一下搞出更合理的气动布局设计呢?
务虚投机的最省事。


中国的年轻航空爱好者队伍在哪里?
看看美国的青少年吃饱以后干些啥。










诺思罗普1933-1934年的全翼滑翔机项目




勇敢、务实,这是两个必备的因素。
Jim Their的“夜鹰”,1979年。










德国Karl Dehn的“环翼”






 

被霍顿光环遮住的SA-882。




德国BAHR滑翔机,1957年。

2010年11月18日波音公司“鬼怪光”无人驾驶战斗机完成低速跑道试验,为其六个月的高速跑道试验将在加州爱德武德空军基地进行。








BAe系统公司的“恶魔”无人驾驶飞机10月18日创造航空历史,第一次实现“无襟翼”飞行。











“恶魔”上的“流体飞行控制”系统为飞机在机翼上形成循环冲压空气,通过在传统的“襟翼”位置释放经过调节的冲压空气,在机翼后部制造一个“空气刀锋”达到控制飞行的目的。