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飛機“長相”越來越奇特

2009-02-19 10:04:18杜以會
發明與創新·中學生 2009年1期
關鍵詞:飛機

杜以會

飛機對世人來說,已不是什么新奇事物,但以下這組飛機卻與眾不同:設計師們用了最大膽的設計理念來打造它們,讓其擁有獨一無二的外形。雖然其中一些機型止步于試驗階段,并未投入量產,但它們的誕生足以證明,人類的創新力和想象力有多么強大。

前衛的WA-14型水上飛機

VVA-14擁有最大膽、最前衛的造型設計。它曾因為其獨特的造型而被選人電腦游戲,著名電腦游戲——《合金裝備3》內就曾出現過它的身影。

VVA-14型水上飛機是由前蘇聯別里也夫設計局研制出的一款試驗性機型,它可以在海面上垂直起降。VVA-14采用組合式機翼,寬大的機艙可以安放升力發動機、充氣式浮筒滑板和機載設備。前蘇聯之所以要研制這么一款飛機,主要是為了在冷戰期間應付來自美國潛艇的威脅,因為這款能在海上航行、垂直起降的飛機很難被對手發現。

VVA-14的誕生可追溯至上世紀70年代,它是由飛機專家羅伯特,巴爾蒂尼帶領的設計小組研制的。1972年9月4日,VVA-14在塔甘羅格進行了首次試飛,試飛中出現的唯一故障是飛機液壓系統出現了劇烈振動。1974年,為了在水上實現垂直起飛,VVA-14上又更換了更大的浮筒。

此后,由于VVA-14在試飛中遭遇了難以克服的技術困難,加上前蘇聯高層對耗資龐大的VVA-14逐漸失去了信心,VVA-14的研制計劃最終被迫終止。

雖然VVA-14并未成功投入量產,但其研發過程為前蘇聯飛機設計局提供了許多寶貴的實驗數據和經驗。VVA-14的試驗原型機長度為25.97米,時速達760千米,最大載重量為5.1萬千克,同時它還可以加裝魚雷等武器。目前,這架試驗原型機被停放在俄羅斯的莫尼諾航天博物館。

火箭飛機X-15

X-15被認為是第一架實現有人駕駛的亞太空飛船,所以駕駛X-15的試飛員都被認為是“太空人”。美國著名宇航員、“登月第一人”——阿姆斯特朗就曾駕駛X-15抵達天空的盡頭——大氣層與宇宙的交界處。在X-15所有的飛行試驗中,共有8名試飛員曾抵達距地面80千米的高空,美國國家航空航天局還曾向這些X-15試飛員頒發過“太空人飛行勛章”。

X-15火箭飛機是由美國國家航空航天局與空軍聯合研發的一款試驗型飛機,在上世紀60年代初,它曾創下了無數飛行速度和高度紀錄。X-15還曾飛往地球大氣層的盡頭并帶回許多珍貴數據,后來美國在設計建造航天飛機之時,就曾利用過這些數據。

X-15的建造計劃于1954年被提出,其首次飛行試驗于1959年6月8日進行。X-15長15.45米,翼展為6.8米,只能搭載一名飛行員。與其他飛機不同的是,X-15并不能自行起飛,而是需要掛在B-52型飛機的機翼上,然后由B-52將其載往高空處再啟動并脫離B-52。X-15的機身呈圓柱形,機上的許多零部件都由能抗高溫的鎳合金制成。X-15除了飛得高,其時速也可達到驚人的7274千米。

美國共制造了3架X-15型飛機,這3架飛機共進行了199次飛行試驗。X-15的第200次飛行試驗由于天氣與技術原因而被迫取消。目前,X-15一號機被存放于華盛頓國家航空博物館內;二號機被存放在美國俄亥俄州的一座空軍基地內;三號機則在一次試飛中失事。

機身隆起的“超級古比”

“超級古比”是一種龐大的寬體飛機,它是專門用來運輸超大型貨物的。美國“超級古比”共建有5架,可分為兩種型號,但外界一般將這兩種型號都統稱為“超級古比系列”。“超級古比”是在美國C-97J同溫層飛機的基礎上改造而成的,C-97J是美國軍方版的波音377型飛機。但與波音377型飛機相比,“超級古比”僅有機翼、機尾以及起落裝置與之相同。

“超級古比”不但擁有龐大的機身,其外形也十分古怪。第一代“超級古比”的機身長為43米,為了擁有更大的載貨空間,其上半部機身被設計得如同一個隆起的氣球。通過這種設計,“超級古比”機身內部的直徑高達7.6米,而載貨區的寬度和長度也分別達到了2.7米與28.8米。第一代“超級古比”除了在機身上(相對于其原型機——C-97J)做了大幅改進,其發動機也采用了擁有更強馬力的T-34P7型螺旋槳發動機。這種發動機可以讓“超級古比”搭載1.8萬千克的貨物,而且其巡航時速可達480千米。

第二代“超級古比”比其前代更先進,它的載貨區寬度和長度被分別加至4米和33.8米。此外,第二代“超級古比”搭載的是阿里森501-D22C型螺旋漿引擎,這使得它的載重量達到了2.47萬千克。由于第二代“超級古比”上還配備了新型加壓艙,所以它能在更高處巡航。

與一般的飛機相比,“超級古比”還有一個特別之處:它的前段機身能像一扇艙門那樣開啟閉合,這樣就大大方便工作人員裝卸貨物。目前,僅有1架“超級古比”仍在為美國國家航空航天局運輸貨物,其余4架都被封存起來了。

破音速的水上飛機

美國F2Y“海標槍”是一款獨一無二的水上戰斗機,它的機身下方裝有2座水上滑撬,可以讓“海標槍”在海面上高速航行。盡管“海標槍”的研發項目后來被美國中止,但它仍然是目前世界上唯一一款能突破音速的水上飛機。

“海標槍”的誕生可追溯至1948年。當時美國海軍提出要購買“新型超音速水上攔截戰斗機”,最終美國康維爾公司設計的一款水上飛機競標成功,這就是“海標槍”試驗機。1951年,美國海軍向康維爾公司下了12架“海標槍”的訂單。當“海標槍”以低速在海面上航行時,其機身會與海水直接接觸;一旦其時速超過16千米,其機翼下的滑撬就會露出海面,幫助“海標槍”迅速起飛。

經過不斷改進,“海標槍”試驗機的速度終于超過了音速,但在一次公開試飛中,“海標槍”的試驗機發生了解體,試飛員當場身亡,這使在場觀看試飛的美國海軍高層和媒體對“海標槍”失去了興趣,最終美國海軍取消了“海標槍”的訂單。

裝得下其他飛機的“白鯨”

“白鯨”是由歐洲空中客車公司生產的一款大型運輸機,它是空客A300型寬體客機的“改進版”和“擴大版”。起初,這款大型飛機的官方名稱是“超級運輸者”,后來由于該飛機外形酷似白鯨,于是該機又得到了“白鯨”的名號并沿用至今。

“白鯨”的誕生其實也與美國“超級古比”運輸機有著密切的聯系。由于空中客車公司是由英、法、德等國航工企業聯合組成的大型飛機制造公司,所以該公司的一些部件被分散在上述國家進行生產,最后再通過空運送至法國圖盧茲市或德國漢堡市進行最后的組裝。

而從上世紀70年代初期開始,擔負著空中客車的飛機零部件運輸任務的正是美國的“超級古比”。

身為飛機制造業巨頭的空客公司之所以會選擇波音飛機作為運輸工具,也是出于無奈。因為空客的一些零部件相當龐大,而在當時全世界的各種貨機中,唯有“超級古比”的載貨艙能容納這些零件。所以那時候有人這樣笑話空客公司:“每一架空中客車的飛機都由波音的機翼在傳遞!”

后來由于“超級古比”的運行成本不斷上升,空客公司決定自行設計一款超級運輸機。1992年,空客公司通過對A300型客機進行改造,生產出了“白鯨”型運輸機。“白鯨”的引擎、機翼和起降裝置與普通型A300差不多,但它的上半部機身卻隆起,形成了巨大的、呈馬蹄形的載貨區域。此外,“白鯨”的尾翼也被設計得比A300型的尾翼更大、更牢固,因為只有這樣才能維持其飛行方向穩定。

“白鯨”載貨區的直徑為7.4米,長度達37.7米,其最大載重量為4.7萬噸。“白鯨”于1994年9月進行首飛,經過335小時的飛行測試,1995年9月,它終于被正式投入使用,開始為空客公司運輸零件。

除了空客公司,其他企業也可以租用“白鯨”來運輸一些特殊設備,例如大型工業機器、大型藝術品,甚至是直升機。

隨著科技力量的不斷加強,飛機的外型越來越奇特,它的功用自然也會越來越多。

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