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水上飛機(jī)
“飛碟”航空器
由俄羅斯“埃金皮”航空股份公司設(shè)計(jì)的一種“飛碟”狀航空器,正在薩拉托夫飛機(jī)工廠試制。這種航空器的機(jī)身是一個(gè)像鐵餅似的圓盤,兩側(cè)有很短的機(jī)翼,后部有向外傾斜的雙垂尾。所有的客貨以及發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載設(shè)備,都裝在上凸的盤艙內(nèi)。
研制者經(jīng)過大量的預(yù)研工作,認(rèn)為這個(gè)方案是可行的。其遙控的縮比模型,已經(jīng)進(jìn)行飛行試驗(yàn)。它不需要機(jī)場;因?yàn)樗褂脷鈮|,可以在水面或平坦的陸地起降。 研制者設(shè)想這種航空器適用于運(yùn)送大量物資和乘客,具有很好的經(jīng)濟(jì)性和安全性。正在制造的是起飛重量為9噸的試驗(yàn)機(jī),有效載荷2.5噸,或載客18一2O人。起飛重量 4O噸、12O噸和 600噸的方案也在研究之中。
這種“飛碟”航空器集邊界層控制、矢量控制和氣墊技術(shù)于一身,并具有低阻高升、動(dòng)力操控、垂直或短距起落的功能?傮w布局也頗具特色,它采用的是小展弦比下單翼、大升力體、V型尾翼和滑橇式起落架總體布局。其旅客艙、載貨艙及動(dòng)力艙均處于升力體內(nèi),氣動(dòng)外形光滑過渡,既簡潔又緊湊。該飛行器與飛機(jī)的最大區(qū)別是取消了傳統(tǒng)的機(jī)身,代之以翼化的飛升體。傳統(tǒng)的機(jī)身以載人納物為主,同時(shí)確保其與機(jī)翼、尾翼的連接與可靠,以及為系統(tǒng)設(shè)備的安裝與管線的通過提供方便。普通飛機(jī)主要是作為承載體考慮,在空氣動(dòng)力學(xué)上以減小阻力為目標(biāo)。而飛升體則不同,既要達(dá)到載人納物的要求,又要達(dá)到在空氣動(dòng)力學(xué)上產(chǎn)生足夠大的升力,及較小的阻力,并滿足操縱與控制的要求,技術(shù)水準(zhǔn)較高。也有人將飛升體視為進(jìn)化了的機(jī)身、翼化的機(jī)身、或異化的飛翼。
風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)表明,俄羅斯研制的這種飛升體具有很大的升阻比。飛行器在離地245米高度作超低空飛行時(shí),其升阻比為25;當(dāng)飛行器升至8500~ilO00米高度時(shí),其升阻比還能保持在17~18;迎角為2度時(shí),飛行器的巡航效益最理想,迎角在20度內(nèi)時(shí)飛行效率仍然很高。圖示出了一種升力體的內(nèi)置發(fā)動(dòng)機(jī)與大凸度翼型匹配,產(chǎn)生升力、推力,形成地面效應(yīng)的工作原理。內(nèi)置發(fā)動(dòng)機(jī)的抽吸作用:1加速了升力體上表面的氣流運(yùn)動(dòng),擴(kuò)大了上/下表面壓差,可加大升力;2向后排出的氣流產(chǎn)生向前的推力;3.向下排射的氣流可產(chǎn)生氣墊,從而形成地面效應(yīng)。
雖然該飛升體為全金屬結(jié)構(gòu),但因其中有寬大的空間可作為客/貨艙使用,所以其結(jié)構(gòu)重量并不大。尤其是翼化的機(jī)身具有極大的卸載作用,這一點(diǎn)對(duì)于用所產(chǎn)生的氣動(dòng)升力來抵消死重,確保優(yōu)良的飛行性能顯得十分必要。
小展弦比機(jī)翼常用在現(xiàn)代高速飛機(jī)上,對(duì)減小飛行阻力,尤其是微波阻力,提高飛行速度有利。在該升力體飛行器上采用小展弦比機(jī)翼還可起到翼梢小冀的作用,以減小誘導(dǎo)阻力,同時(shí)還可在翼面上設(shè)置副翼,進(jìn)行操縱。采用下單翼布局,還有助于縮短起落架結(jié)構(gòu)尺寸,減輕結(jié)構(gòu)重量。當(dāng)需要迫降水面時(shí),還有助于確保機(jī)上人員安全撤離。
該飛行器的動(dòng)力裝置安置在飛升體兩側(cè)內(nèi)的動(dòng)力艙中,而不是象翼吊發(fā)動(dòng)機(jī)那樣暴露在外面,這樣可使飛升體的外形具有更好的流線形,以減小氣動(dòng)阻力。同時(shí),動(dòng)力裝置工作時(shí)產(chǎn)生的抽吸效應(yīng),擴(kuò)大了飛升體的壓差,有助于提高升力。采用埋入式動(dòng)力艙這種布局的另一方面,是考慮到動(dòng)力裝置與氣墊風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)聯(lián)系、功率利用等其它因素。由于飛升體內(nèi)空間較大,所以采用這種布局也同樣便于動(dòng)力裝置的維護(hù)。除此之外,由于使用的是隔音艙,其噪音被控制在75分貝以內(nèi),符合環(huán)境控制的要求。
該飛行器的尾翼為V型尾翼,它是由左右兩個(gè)翼面組成,并分別固定在飛機(jī)尾部兩側(cè)。中央呈扁平形狀。在扁平段上安裝了縫隙狀的矢量噴管,從中排出的氣流專門用于姿態(tài)控制,包括機(jī)動(dòng)飛行、水平推進(jìn)和起飛/降落、懸停、過渡等。V型尾翼兼有垂直尾翼和水平尾翼的作用。其翼面可分為固定的安定面和鉸接的舵面兩部分。這種尾翼可同時(shí)起到縱向和航向穩(wěn)定作用。當(dāng)兩邊舵面作相同方向偏轉(zhuǎn)時(shí),它可起到升降舵作用,當(dāng)兩邊舵面作不同方向偏轉(zhuǎn)時(shí),可起到方向舵作用。
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