飞机“长相”越来越奇特

2009-02-19 10:04杜以会
发明与创新·中学生 2009年1期
关键词:试飞员载货标枪

杜以会

飞机对世人来说,已不是什么新奇事物,但以下这组飞机却与众不同:设计师们用了最大胆的设计理念来打造它们,让其拥有独一无二的外形。虽然其中一些机型止步于试验阶段,并未投入量产,但它们的诞生足以证明,人类的创新力和想象力有多么强大。

前卫的WA-14型水上飞机

VVA-14拥有最大胆、最前卫的造型设计。它曾因为其独特的造型而被选人电脑游戏,著名电脑游戏——《合金装备3》内就曾出现过它的身影。

VVA-14型水上飞机是由前苏联别里也夫设计局研制出的一款试验性机型,它可以在海面上垂直起降。VVA-14采用组合式机翼,宽大的机舱可以安放升力发动机、充气式浮筒滑板和机载设备。前苏联之所以要研制这么一款飞机,主要是为了在冷战期间应付来自美国潜艇的威胁,因为这款能在海上航行、垂直起降的飞机很难被对手发现。

VVA-14的诞生可追溯至上世纪70年代,它是由飞机专家罗伯特,巴尔蒂尼带领的设计小组研制的。1972年9月4日,VVA-14在塔甘罗格进行了首次试飞,试飞中出现的唯一故障是飞机液压系统出现了剧烈振动。1974年,为了在水上实现垂直起飞,VVA-14上又更换了更大的浮筒。

此后,由于VVA-14在试飞中遭遇了难以克服的技术困难,加上前苏联高层对耗资庞大的VVA-14逐渐失去了信心,VVA-14的研制计划最终被迫终止。

虽然VVA-14并未成功投入量产,但其研发过程为前苏联飞机设计局提供了许多宝贵的实验数据和经验。VVA-14的试验原型机长度为25.97米,时速达760千米,最大载重量为5.1万千克,同时它还可以加装鱼雷等武器。目前,这架试验原型机被停放在俄罗斯的莫尼诺航天博物馆。

火箭飞机X-15

X-15被认为是第一架实现有人驾驶的亚太空飞船,所以驾驶X-15的试飞员都被认为是“太空人”。美国著名宇航员、“登月第一人”——阿姆斯特朗就曾驾驶X-15抵达天空的尽头——大气层与宇宙的交界处。在X-15所有的飞行试验中,共有8名试飞员曾抵达距地面80千米的高空,美国国家航空航天局还曾向这些X-15试飞员颁发过“太空人飞行勋章”。

X-15火箭飞机是由美国国家航空航天局与空军联合研发的一款试验型飞机,在上世纪60年代初,它曾创下了无数飞行速度和高度纪录。X-15还曾飞往地球大气层的尽头并带回许多珍贵数据,后来美国在设计建造航天飞机之时,就曾利用过这些数据。

X-15的建造计划于1954年被提出,其首次飞行试验于1959年6月8日进行。X-15长15.45米,翼展为6.8米,只能搭载一名飞行员。与其他飞机不同的是,X-15并不能自行起飞,而是需要挂在B-52型飞机的机翼上,然后由B-52将其载往高空处再启动并脱离B-52。X-15的机身呈圆柱形,机上的许多零部件都由能抗高温的镍合金制成。X-15除了飞得高,其时速也可达到惊人的7274千米。

美国共制造了3架X-15型飞机,这3架飞机共进行了199次飞行试验。X-15的第200次飞行试验由于天气与技术原因而被迫取消。目前,X-15一号机被存放于华盛顿国家航空博物馆内;二号机被存放在美国俄亥俄州的一座空军基地内;三号机则在一次试飞中失事。

机身隆起的“超级古比”

“超级古比”是一种庞大的宽体飞机,它是专门用来运输超大型货物的。美国“超级古比”共建有5架,可分为两种型号,但外界一般将这两种型号都统称为“超级古比系列”。“超级古比”是在美国C-97J同温层飞机的基础上改造而成的,C-97J是美国军方版的波音377型飞机。但与波音377型飞机相比,“超级古比”仅有机翼、机尾以及起落装置与之相同。

“超级古比”不但拥有庞大的机身,其外形也十分古怪。第一代“超级古比”的机身长为43米,为了拥有更大的载货空间,其上半部机身被设计得如同一个隆起的气球。通过这种设计,“超级古比”机身内部的直径高达7.6米,而载货区的宽度和长度也分别达到了2.7米与28.8米。第一代“超级古比”除了在机身上(相对于其原型机——C-97J)做了大幅改进,其发动机也采用了拥有更强马力的T-34P7型螺旋桨发动机。这种发动机可以让“超级古比”搭载1.8万千克的货物,而且其巡航时速可达480千米。

第二代“超级古比”比其前代更先进,它的载货区宽度和长度被分别加至4米和33.8米。此外,第二代“超级古比”搭载的是阿里森501-D22C型螺旋浆引擎,这使得它的载重量达到了2.47万千克。由于第二代“超级古比”上还配备了新型加压舱,所以它能在更高处巡航。

与一般的飞机相比,“超级古比”还有一个特别之处:它的前段机身能像一扇舱门那样开启闭合,这样就大大方便工作人员装卸货物。目前,仅有1架“超级古比”仍在为美国国家航空航天局运输货物,其余4架都被封存起来了。

破音速的水上飞机

美国F2Y“海标枪”是一款独一无二的水上战斗机,它的机身下方装有2座水上滑撬,可以让“海标枪”在海面上高速航行。尽管“海标枪”的研发项目后来被美国中止,但它仍然是目前世界上唯一一款能突破音速的水上飞机。

“海标枪”的诞生可追溯至1948年。当时美国海军提出要购买“新型超音速水上拦截战斗机”,最终美国康维尔公司设计的一款水上飞机竞标成功,这就是“海标枪”试验机。1951年,美国海军向康维尔公司下了12架“海标枪”的订单。当“海标枪”以低速在海面上航行时,其机身会与海水直接接触;一旦其时速超过16千米,其机翼下的滑撬就会露出海面,帮助“海标枪”迅速起飞。

经过不断改进,“海标枪”试验机的速度终于超过了音速,但在一次公开试飞中,“海标枪”的试验机发生了解体,试飞员当场身亡,这使在场观看试飞的美国海军高层和媒体对“海标枪”失去了兴趣,最终美国海军取消了“海标枪”的订单。

装得下其他飞机的“白鲸”

“白鲸”是由欧洲空中客车公司生产的一款大型运输机,它是空客A300型宽体客机的“改进版”和“扩大版”。起初,这款大型飞机的官方名称是“超级运输者”,后来由于该飞机外形酷似白鲸,于是该机又得到了“白鲸”的名号并沿用至今。

“白鲸”的诞生其实也与美国“超级古比”运输机有着密切的联系。由于空中客车公司是由英、法、德等国航工企业联合组成的大型飞机制造公司,所以该公司的一些部件被分散在上述国家进行生产,最后再通过空运送至法国图卢兹市或德国汉堡市进行最后的组装。

而从上世纪70年代初期开始,担负着空中客车的飞机零部件运输任务的正是美国的“超级古比”。

身为飞机制造业巨头的空客公司之所以会选择波音飞机作为运输工具,也是出于无奈。因为空客的一些零部件相当庞大,而在当时全世界的各种货机中,唯有“超级古比”的载货舱能容纳这些零件。所以那时候有人这样笑话空客公司:“每一架空中客车的飞机都由波音的机翼在传递!”

后来由于“超级古比”的运行成本不断上升,空客公司决定自行设计一款超级运输机。1992年,空客公司通过对A300型客机进行改造,生产出了“白鲸”型运输机。“白鲸”的引擎、机翼和起降装置与普通型A300差不多,但它的上半部机身却隆起,形成了巨大的、呈马蹄形的载货区域。此外,“白鲸”的尾翼也被设计得比A300型的尾翼更大、更牢固,因为只有这样才能维持其飞行方向稳定。

“白鲸”载货区的直径为7.4米,长度达37.7米,其最大载重量为4.7万吨。“白鲸”于1994年9月进行首飞,经过335小时的飞行测试,1995年9月,它终于被正式投入使用,开始为空客公司运输零件。

除了空客公司,其他企业也可以租用“白鲸”来运输一些特殊设备,例如大型工业机器、大型艺术品,甚至是直升机。

随着科技力量的不断加强,飞机的外型越来越奇特,它的功用自然也会越来越多。

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