“飞碟”航空器
由俄罗斯“埃金皮”航空股份公司设计的一种“飞碟”状航空器,正在萨拉托夫飞机工厂试制。这种航空器的机身是一个像铁饼似的圆盘,两侧有很短的机翼,后部有向外倾斜的双垂尾。所有的客货以及发动机和机载设备,都装在上凸的盘舱内。
研制者经过大量的预研工作,认为这个方案是可行的。其遥控的缩比模型,已经进行飞行试验。它不需要机场;因为它使用气垫,可以在水面或平坦的陆地起降。 研制者设想这种航空器适用于运送大量物资和乘客,具有很好的经济性和安全性。正在制造的是起飞重量为9吨的试验机,有效载荷2.5吨,或载客18一2O人。起飞重量 4O吨、12O吨和 600吨的方案也在研究之中。
这种“飞碟”航空器集边界层控制、矢量控制和气垫技术于一身,并具有低阻高升、动力操控、垂直或短距起落的功能。总体布局也颇具特色,它采用的是小展弦比下单翼、大升力体、V型尾翼和滑橇式起落架总体布局。其旅客舱、载货舱及动力舱均处于升力体内,气动外形光滑过渡,既简洁又紧凑。该飞行器与飞机的最大区别是取消了传统的机身,代之以翼化的飞升体。传统的机身以载人纳物为主,同时确保其与机翼、尾翼的连接与可靠,以及为系统设备的安装与管线的通过提供方便。普通飞机主要是作为承载体考虑,在空气动力学上以减小阻力为目标。而飞升体则不同,既要达到载人纳物的要求,又要达到在空气动力学上产生足够大的升力,及较小的阻力,并满足操纵与控制的要求,技术水准较高。也有人将飞升体视为进化了的机身、翼化的机身、或异化的飞翼。
风洞实验表明,俄罗斯研制的这种飞升体具有很大的升阻比。飞行器在离地245米高度作超低空飞行时,其升阻比为25;当飞行器升至8500~ilO00米高度时,其升阻比还能保持在17~18;迎角为2度时,飞行器的巡航效益最理想,迎角在20度内时飞行效率仍然很高。图示出了一种升力体的内置发动机与大凸度翼型匹配,产生升力、推力,形成地面效应的工作原理。内置发动机的抽吸作用:1加速了升力体上表面的气流运动,扩大了上/下表面压差,可加大升力;2向后排出的气流产生向前的推力;3.向下排射的气流可产生气垫,从而形成地面效应。
虽然该飞升体为全金属结构,但因其中有宽大的空间可作为客/货舱使用,所以其结构重量并不大。尤其是翼化的机身具有极大的卸载作用,这一点对于用所产生的气动升力来抵消死重,确保优良的飞行性能显得十分必要。
小展弦比机翼常用在现代高速飞机上,对减小飞行阻力,尤其是微波阻力,提高飞行速度有利。在该升力体飞行器上采用小展弦比机翼还可起到翼梢小冀的作用,以减小诱导阻力,同时还可在翼面上设置副翼,进行操纵。采用下单翼布局,还有助于缩短起落架结构尺寸,减轻结构重量。当需要迫降水面时,还有助于确保机上人员安全撤离。
该飞行器的动力装置安置在飞升体两侧内的动力舱中,而不是象翼吊发动机那样暴露在外面,这样可使飞升体的外形具有更好的流线形,以减小气动阻力。同时,动力装置工作时产生的抽吸效应,扩大了飞升体的压差,有助于提高升力。采用埋入式动力舱这种布局的另一方面,是考虑到动力装置与气垫风扇的结构联系、功率利用等其它因素。由于飞升体内空间较大,所以采用这种布局也同样便于动力装置的维护。除此之外,由于使用的是隔音舱,其噪音被控制在75分贝以内,符合环境控制的要求。
该飞行器的尾翼为V型尾翼,它是由左右两个翼面组成,并分别固定在飞机尾部两侧。中央呈扁平形状。在扁平段上安装了缝隙状的矢量喷管,从中排出的气流专门用于姿态控制,包括机动飞行、水平推进和起飞/降落、悬停、过渡等。V型尾翼兼有垂直尾翼和水平尾翼的作用。其翼面可分为固定的安定面和铰接的舵面两部分。这种尾翼可同时起到纵向和航向稳定作用。当两边舵面作相同方向偏转时,它可起到升降舵作用,当两边舵面作不同方向偏转时,可起到方向舵作用。
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