天空的舞者

2014-08-12 07:44王颂
兵器知识 2014年6期
关键词:战斗机航空发动机

王颂

北朝民歌《乐府诗集·杂歌谣辞四·敕勒歌》中曾有这样的词谣“天似穹庐,笼盖四野。天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。”诚然,在幅员辽阔的我国,对于天空的向往,一直是历代民众心底的梦。近代来自空中的诸多苦难则告诉我们,一个没有强大空军的国家,就像一个没有屋顶的家。

天空曾是神灵的殿堂,人类的禁地。对天空的祭祀,一直是各个国家,各个民族自诞生以来最神圣的仪式。作为居住在地面的生物,人类所能做到最荣耀的事情,就是去像鸟儿一样自由飞翔。

从轻于空气的飞行器,到重于空气的飞行器;从利用低密度物体的浮力升空,到利用运动流体产生的压差升力,人类航空百年,走过了诸多艰辛和辉煌。

1903年12月17日,人类第一架有人驾驶飞机“飞行者号”升空。1907年,冯如在美国旧金山以东的奥克兰设立了飞机制造厂。1909年9月21日,冯如的飞机第一次进行了试飞,他成为了中国航空之父。他仰望蓝天的雕像,就坐落在中国空军航空博物馆纪念雕塑大道的最前端。

19世纪20年代后期,随着航空技术在改善飞机空气动力学外形、降低飞机阻力和提高飞机发动机功率方面取得了重大进步,一批早期的三翼飞机被淘汰。到了1933年以后,双翼飞机也逐步退出历史舞台。

飞机最大飞行速度的提升,除了空气动力学方面的进步之外,还因为航空发动机技术的进步。航空发动机的最大马力已从1919年时的400马力,增加到1939年时的2 000马力。

在二战期间,世界航空工业取得了突飞猛进的发展,英国的罗尔斯罗伊斯,德国的宝马、梅塞施密特、奔驰、保时捷,日本的三菱等现代大型工业企业得以迅速崛起。它们大多是以研制航空活塞式发动机而起家。在第二次世界大战期间,由于空中武装力量的全面介入,人类战争形态也因此发生了深刻的变革。这一次,死神来自空中。

英国“飓风”式战斗机可以携带着火箭弹和航炮火力,从空中像开罐头一样横扫在地面不可一世的纳粹德军装甲纵队。而美英联军使用B-17、“兰开斯持”、B-29等中型和重型轰炸机,对纳粹德国和轴心国日本战略纵深进行的战略空袭,起到了转折战争形势、全面遏制敌人战争潜力的巨大战略作用。

朝鲜战争期间,人类开始进入喷气式飞机时代。各种奇形怪状的喷气式飞机逐渐成为天空的主角。在20世纪50-60年代期间,大量的航空新技术,诸如喷气式发动机技术、后掠翼技术、冲压发动机、短距和垂直起降技术,都开始被付诸试验。

越南战争,如同绞肉机一般的残酷战场中,战术空军力量异军突起成为空地打击作战的中坚。第二代战斗机的典型代表,美制的F-4“鬼怪”战斗机和苏制米格一19战斗机,在越南地区重演着它们的前辈——F-86和米格-15们所作过的事情。在战争期间,如何在高出勤率和高战损率的高强度战场环境下存活,如何针对暴露出的问题进行快速设计迭代,如何进行快速的战场经验积累,成为各国军方,尤其是各国军机飞机设计师的共同关注。万物归宗,一切工作努力的重心,就是提高武器系统的效能,更高效地杀伤敌人,取得战争胜利。

在20世纪70年代,发动机、机载电子设备和材料技术取得了进一步的发展,像鸟儿一样原地,或者短距离起飞成了新一代航空人的追求。在此期间,冷战的铁幕压得世界各国军方喘不过气,各国空军都面临着作战飞机还未起飞就被摧毁在地面,或者因为跑道被炸毁,无法起飞的威胁。因此短距/垂直起降技术迎来了一次春天般的爆发发展时期。英国的“鹞”式垂直起降战斗机脱颖而出,成为西方国家第一款实用型垂直起降战斗机。

大型飞机缩短起飞距离的努力也从未停止,为了应对苏联核突袭的威胁,美国战略空军司令部不仅仅在B-52战略轰炸机部队执行了24小时不停歇的空中实弹执勤,还要求担负战备值班的B-52轰炸机和KC-135加油机部队,必须达到在接到报警后的15分钟之内,全员全装升空疏散的战备标准。

对于发动机推力不足的飞机,诸如B-47和C-130,为了缩短它们的起飞距离,美国人还采取过为飞机加装火箭助推火箭帮助起飞的措施。

随着基础学科如生命大爆发一样的高速发展,飞得更高、更快、更远成为20世纪70-90年代各国航空科技产业共同参与的这场科技盛会的主题。

在1986-1988年期间,苏-27飞机的原型机P-42经过改装后,一口气创造了27项世界飞行记录。包括在25.4秒爬升至3 000米;在75.5秒爬升至15000米等。美苏冷战期间,美国U-2高空有人驾驶侦察机,一次次地挑衅苏联。而苏军则出动图95战略轰炸机时常对美军海外基地,甚至本土周围领域进行威慑巡逻训练。一叫间,航空技术的发展成为大国科技能力的角力场。

到了冷战末期,美军的B-1B、B-2以及苏军的图-26彼此间时常剑拔弩张。美军为了突破苏联红色稠密的防空网,还研发出了世界上第一款装喷气式发动机能飞到几万米高空巡航的“瓦尔基里”轰炸机。

当今,航空技术还在不断创新发展,除了已经问世的第五代隐身作战飞机外,航空技术大国还在轻质复合材料的运用,更高推重比的涡轮发动机,高超音速飞行器,空天飞行器等方面不断取得突破。特别值得提的是,随着自主导航,自动驾驶以及数据传输,远程控制等技术突飞猛进的发展,无人航空器旱现出百花齐放的局面。特别是在军事方面,各种侦察无人机、侦察/打击一体化无人机,甚至专门的大型攻击型无人机都已经出现,甚至取得了不俗战果,未来不可限量。

航空的世界永无止境,对天空舞者的追随也引领着爱好航空的年轻人不断创新,实干,溶入人类航空史发展的洪流中,到中流击水。endprint

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