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飛翼式飛機有什么優(yōu)缺點

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

簡介:】飛翼式飛機的優(yōu)點有以下幾點:  1、飛機不容易產(chǎn)生機斗向下俯沖的趨勢  2、機翼不會產(chǎn)生向后彎曲的傾向  3、有更強的平衡性和操作穩(wěn)定性  4、阻力小,翼負荷低,機翼內(nèi)可

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

在傳統(tǒng)的飛機設計中,飛機重心總是位于機翼的前面,這一點使得機翼提供的升力會打破機身的平衡,飛機很容易造成機斗向下俯沖的趨勢,為了平衡這種趨勢,通常在飛機尾部設計一些小的向下作用力的控制翼面,用以抵銷飛機的俯沖趨勢。其基本原則就是飛機可以在某些角度內(nèi)自由飛行,當減小動力的時候速度降低,機翼的升力降低,機斗也就會自然降低,然后飛機就會開始下降。 飛機若想達到簡單而又安全是有很多障礙的。位于飛機尾翼上的控制翼面使飛機往往比實際所需的長度要長,而這些延長的機身處于平衡考慮大部分還不能承擔載荷,此外,控制翼面的存在還會增加阻力,降低飛機的整體性能。最大的問題是這些翼面再增大阻力的同時還增加了飛機的重量,這就使飛機發(fā)動機必須提供額外的推力以產(chǎn)生比原本飛機所需更大的升力才行。 傳統(tǒng)的飛機布置方式――載荷在前面控制翼面在后面――還會造成另一個問題,即對機翼產(chǎn)生向后的彎曲傾向(撓度),所以有時候機翼會在重心的前面有時會在重心后面,飛機的穩(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,而設計師也可以專心解決穩(wěn)定性的問題。 飛翼唯一的缺點是為了使機身更好的隱藏于機翼中,飛機的機翼必須設計的比通常的機翼厚得多。在低速時這一點無關(guān)緊要,但是當飛機接近音速時,在機翼相對較厚的部位就會產(chǎn)生巨大的阻力效用,所以飛翼不適合高速飛機,它們對阻力比一般飛機更為敏感。除此之外,在高速時還會出現(xiàn)一系列的穩(wěn)定性問題,例如“馬赫下俯”(mach tuck),設計人員需要經(jīng)過許多艱苦的工作來加以解決。 由于這些原因,對飛翼的研究僅限于1930到1940年代,那時候飛翼被認為是一種生產(chǎn)大型客機的自然解決方案,這種飛機的載客量要夠大同時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行了這方面的研究,而德國的雨果?容克在1910年時已經(jīng)取得了一個飛翼滑翔機的概念專利。 容克在1919年開始他偉大的JG1設計,試圖把乘客放在厚厚的機翼內(nèi)。但是1921年聯(lián)合航空管制委員會宣布尚未完成的JG1飛機破壞了一戰(zhàn)后對德國飛機尺寸的限制,容克設想的未來派的飛翼最多可容納1000名乘客,最接近成功現(xiàn)實的是1931年的容克 G-3834座Grossflugzeug飛機,客艙位于機翼前緣向內(nèi)嵌入機翼,當時最大的陸上飛機(相對水上飛機),綽號“飛行旅館”的G-38加入了漢莎航空公司的機隊,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。 許多二戰(zhàn)晚期設計的德國軍用飛機都是基于飛翼,或者在此基礎上進行修改,以盡量增加采用噴氣式發(fā)動機飛機的航程。最著名的要數(shù)容克Go-229戰(zhàn)斗機,這種飛機1944年首飛,它不但結(jié)合了飛翼(Nürflugel)的概念,而且有兩臺隱藏在可吸收雷達波的復合材料機翼中的噴氣發(fā)動機,現(xiàn)在飛機原型仍然由史密森保存在其原始狀態(tài)。 戰(zhàn)后很多概念設計都基于飛機的平面形狀,但是問題很快顯現(xiàn)。為了延長轟炸機航程,對飛翼的興趣一直延續(xù)到1950年代,諾思羅普 B-49轟炸機是它最后的絕唱,但是它最終并未投產(chǎn),即使是飛翼設計也不能彌補載油量的要求,后來更大的普通形式的飛機像波音 B-52轟炸機被建造出來取代了飛翼設計。隨后的遠程轟炸機再也沒有采用飛翼形式的了,直到B-2幽靈隱形戰(zhàn)略轟炸機的出現(xiàn)。 1980年代飛翼作為一種可以大幅度降低雷達反射信號的方式再次引起人們的注意,這最終導致了諾斯洛普公司的B-2幽靈隱形戰(zhàn)略轟炸機的問世。在這一項目中,優(yōu)異的空氣動力學不是關(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)運輸機的設想從未中斷過,波音公司一直在進行一個采用翼身融合運輸機的項目研究,這種運輸機具有洛克希德C-130d大力神運輸機的尺寸大小,同時有更遠的航程和多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計飛翼式的客機,但是到目前為止均未實現(xiàn)。

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