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飛翼式飛機(jī)有什么優(yōu)缺點(diǎn)

作者:Anita 發(fā)布時(shí)間: 2022-02-05 01:33:05

簡介:】飛翼式飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn):  1、飛機(jī)不容易產(chǎn)生機(jī)斗向下俯沖的趨勢  2、機(jī)翼不會(huì)產(chǎn)生向后彎曲的傾向  3、有更強(qiáng)的平衡性和操作穩(wěn)定性  4、阻力小,翼負(fù)荷低,機(jī)翼內(nèi)可

飛翼式飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn):  1、飛機(jī)不容易產(chǎn)生機(jī)斗向下俯沖的趨勢  2、機(jī)翼不會(huì)產(chǎn)生向后彎曲的傾向  3、有更強(qiáng)的平衡性和操作穩(wěn)定性  4、阻力小,翼負(fù)荷低,機(jī)翼內(nèi)可利用的空間大,載重多,利于大型飛機(jī)采用其缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn):  1、機(jī)翼必須加厚加重,不適合高速飛行?! ?、起飛、著陸滑跑距離較長,不適合作戰(zhàn)斗機(jī)使用  3、飛機(jī)偏轉(zhuǎn)或縱向擺動(dòng)時(shí)難以及時(shí)糾正

在傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)中,飛機(jī)重心總是位于機(jī)翼的前面,這一點(diǎn)使得機(jī)翼提供的升力會(huì)打破機(jī)身的平衡,飛機(jī)很容易造成機(jī)斗向下俯沖的趨勢,為了平衡這種趨勢,通常在飛機(jī)尾部設(shè)計(jì)一些小的向下作用力的控制翼面,用以抵銷飛機(jī)的俯沖趨勢。其基本原則就是飛機(jī)可以在某些角度內(nèi)自由飛行,當(dāng)減小動(dòng)力的時(shí)候速度降低,機(jī)翼的升力降低,機(jī)斗也就會(huì)自然降低,然后飛機(jī)就會(huì)開始下降。 飛機(jī)若想達(dá)到簡單而又安全是有很多障礙的。位于飛機(jī)尾翼上的控制翼面使飛機(jī)往往比實(shí)際所需的長度要長,而這些延長的機(jī)身處于平衡考慮大部分還不能承擔(dān)載荷,此外,控制翼面的存在還會(huì)增加阻力,降低飛機(jī)的整體性能。最大的問題是這些翼面再增大阻力的同時(shí)還增加了飛機(jī)的重量,這就使飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)必須提供額外的推力以產(chǎn)生比原本飛機(jī)所需更大的升力才行。 傳統(tǒng)的飛機(jī)布置方式――載荷在前面控制翼面在后面――還會(huì)造成另一個(gè)問題,即對(duì)機(jī)翼產(chǎn)生向后的彎曲傾向(撓度),所以有時(shí)候機(jī)翼會(huì)在重心的前面有時(shí)會(huì)在重心后面,飛機(jī)的穩(wěn)定性和(通過額外翼面的)控制性是同樣重要的。然而,如果沒有額外的控制翼面就可以降低阻力和重量,在大多數(shù)情況下,這樣做都可以顯著的減小飛行阻力,而設(shè)計(jì)師也可以專心解決穩(wěn)定性的問題。 飛翼唯一的缺點(diǎn)是為了使機(jī)身更好的隱藏于機(jī)翼中,飛機(jī)的機(jī)翼必須設(shè)計(jì)的比通常的機(jī)翼厚得多。在低速時(shí)這一點(diǎn)無關(guān)緊要,但是當(dāng)飛機(jī)接近音速時(shí),在機(jī)翼相對(duì)較厚的部位就會(huì)產(chǎn)生巨大的阻力效用,所以飛翼不適合高速飛機(jī),它們對(duì)阻力比一般飛機(jī)更為敏感。除此之外,在高速時(shí)還會(huì)出現(xiàn)一系列的穩(wěn)定性問題,例如“馬赫下俯”(mach tuck),設(shè)計(jì)人員需要經(jīng)過許多艱苦的工作來加以解決。 由于這些原因,對(duì)飛翼的研究僅限于1930到1940年代,那時(shí)候飛翼被認(rèn)為是一種生產(chǎn)大型客機(jī)的自然解決方案,這種飛機(jī)的載客量要夠大同時(shí)還可以裝載足夠跨大西洋定期航班的燃料。飛翼的巨大內(nèi)部容積和低阻力使它自然而然的扮演起這一角色,美國的杰克?諾思羅普、德國的亞歷山大?李比希和肖特兄弟都進(jìn)行了這方面的研究,而德國的雨果?容克在1910年時(shí)已經(jīng)取得了一個(gè)飛翼滑翔機(jī)的概念專利。 容克在1919年開始他偉大的JG1設(shè)計(jì),試圖把乘客放在厚厚的機(jī)翼內(nèi)。但是1921年聯(lián)合航空管制委員會(huì)宣布尚未完成的JG1飛機(jī)破壞了一戰(zhàn)后對(duì)德國飛機(jī)尺寸的限制,容克設(shè)想的未來派的飛翼最多可容納1000名乘客,最接近成功現(xiàn)實(shí)的是1931年的容克 G-3834座Grossflugzeug飛機(jī),客艙位于機(jī)翼前緣向內(nèi)嵌入機(jī)翼,當(dāng)時(shí)最大的陸上飛機(jī)(相對(duì)水上飛機(jī)),綽號(hào)“飛行旅館”的G-38加入了漢莎航空公司的機(jī)隊(duì),后來它又轉(zhuǎn)作軍事用途直到1941年從雅典撤退的英軍摧毀,日本獲得容克的授權(quán)建造了幾架G-38作為轟炸機(jī)。 許多二戰(zhàn)晚期設(shè)計(jì)的德國軍用飛機(jī)都是基于飛翼,或者在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,以盡量增加采用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的航程。最著名的要數(shù)容克Go-229戰(zhàn)斗機(jī),這種飛機(jī)1944年首飛,它不但結(jié)合了飛翼(Nürflugel)的概念,而且有兩臺(tái)隱藏在可吸收雷達(dá)波的復(fù)合材料機(jī)翼中的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),現(xiàn)在飛機(jī)原型仍然由史密森保存在其原始狀態(tài)。 戰(zhàn)后很多概念設(shè)計(jì)都基于飛機(jī)的平面形狀,但是問題很快顯現(xiàn)。為了延長轟炸機(jī)航程,對(duì)飛翼的興趣一直延續(xù)到1950年代,諾思羅普 B-49轟炸機(jī)是它最后的絕唱,但是它最終并未投產(chǎn),即使是飛翼設(shè)計(jì)也不能彌補(bǔ)載油量的要求,后來更大的普通形式的飛機(jī)像波音 B-52轟炸機(jī)被建造出來取代了飛翼設(shè)計(jì)。隨后的遠(yuǎn)程轟炸機(jī)再也沒有采用飛翼形式的了,直到B-2幽靈隱形戰(zhàn)略轟炸機(jī)的出現(xiàn)。 1980年代飛翼作為一種可以大幅度降低雷達(dá)反射信號(hào)的方式再次引起人們的注意,這最終導(dǎo)致了諾斯洛普公司的B-2幽靈隱形戰(zhàn)略轟炸機(jī)的問世。在這一項(xiàng)目中,優(yōu)異的空氣動(dòng)力學(xué)不是關(guān)鍵問題。 由于飛翼在中低速范圍內(nèi)仍能保持優(yōu)異的性能,其作為戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)的設(shè)想從未中斷過,波音公司一直在進(jìn)行一個(gè)采用翼身融合運(yùn)輸機(jī)的項(xiàng)目研究,這種運(yùn)輸機(jī)具有洛克希德C-130d大力神運(yùn)輸機(jī)的尺寸大小,同時(shí)有更遠(yuǎn)的航程和多1/3的載荷。有很多公司如波音、麥道、德?哈維蘭公司都曾考慮設(shè)計(jì)飛翼式的客機(jī),但是到目前為止均未實(shí)現(xiàn)。

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