输送机

运输机的另类发展背负主战坦克都能短距起

发布时间:2022/5/13 18:36:40   
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最近做完了F14的节目,按理来说就应该趁热打铁继续F15的节目,不过呢,F15这种服役时间超长的战机制作时间是非常长的,所需要研究的资料是非常多的,远比一般的运输机直升机要复杂,另外军事视频也做得我们身心俱疲,我们都有自己的事情,做视频更多是出于业余的爱好,望大家多多支持!为了不冷场,我们又开了一个平行的新坑,X计划,主要讲的就是那些极度优秀却没有投入现役的装备,依旧是按时间和发展顺序来讲,和超级飞机,双火悍将以及立国大棒这三个大坑关系紧密,算是一个补充的系列,也能方便大家去了解武器甚至军事装备的发展概况。

本期视频承接的是轰炸机专题的炮艇机节目,大家可以返回去再看看。喜欢视频和文章的,记得赏赐转发哦!

YC14的短距起降能力非常出色

AC是全世界最致命的炮艇机,其基础机型就是著名的C战术运输机,强调的就是简易机场的短距起降能力,也是当年洛克希德三驾马车中的一驾,另外两个分别是超级运输机C5和大型运输机C。

安装有火箭助推器的C运输机

C虽然要比相似的安12稍强,但是受制于本身的基础,其短距起降能力并不算出色,需要暴力的用火箭助推起飞,非常夸张。同时,C只有20多吨的有效载荷,只能运送轻型装甲车和直升机等装备,不能运载中型坦克或者主战坦克。美国在那会已经注重全球部署能力和快速机动能力,因此想要一种拥有不弱于C短距起降能力还能运载更多货物的先进喷气式运输机。这个计划称作AMST先进中型短距起降运输机。也就是说,美国早在上世纪70年代初就要替换C了,害怕不?事实远超我们想象,算上F14,70年代美军研发的装备至今还是绝对的主力,70年代也堪称美国飞机的黄金时期,超强的技术实力和完善严谨研发流程的让人口水直流,太强大了!

F14是美国现代战机发展的里程碑

短距起降一直是航空界的一大难题。我们以日常乘坐的飞机为例,先要在跑道上滑跑,等速度上来之后持续爬升,降落基本是反着来一遍,这长长的起飞降落距离要尽可能缩短,能够显著减少事故发生的概率。对于军用飞机来说,短距起降能力意味着对起降场地的要求降低,更方便部署,提高适应性。总的来说,短距起降的黑科技我们目前大致说了两个,一是各种增升襟翼和气动设计,二是可变后掠翼,今天要说的黑科技实质上还是气动设计。

美军的要求很高,但是又不够具体,似乎只是知道自己要什么,但是怎么实现,他们也没招,便把这个活交给那些航空巨鳄。洛克希德,贝尔,波音,麦道以及费尔柴尔德都来竞争,由于特别强调了短距起降的黑科技,这几家公司的设计不但先进强大,甚至还有种复古科幻气息。

我们先来说这些方案中被抛弃的设计。洛克希德原本是最大的赢家,当时的美军运输机几乎被洛克希德统治,三架飞机都是同时代甚至同类机型中最强的飞机。但是洛克希德在民用机市场上表现不好,这也就直接导致其在大飞机领域的设计实力有所下降,面对后来崛起的对手们开始力不从心,气喘吁吁。

洛克希德的方案名为LG-X,外形和C接近。这个方案提高短距起降能力的方式居然是利用矢量喷管直接获得升力,过于粗暴。贝尔的方案没有过多的亮点,有些平庸。美国空军很快给了回应,让波音和麦道继续研发,制造原型机。

麦道的机型是YC15,看起来像缩小的C17运输机。和暴力的洛克希德以及平庸的贝尔相比,麦道更加成熟稳重,而且将民用机的经验用在新机型的设计上。先来看它的总体设计,飞机为上单翼四发布局,T型尾翼,起落架为前双轮,主起落架是四轮小车式,并且设计了可以容纳起落架的凸起。机头的座舱不但有六片玻璃的座舱,还在机头两侧靠前的位置设计了两片玻璃,改善了视野。麦道在发动机的选择上非常讨巧,首先是使用了四台总推力接近30吨的JT8D-17涡扇发动机,安装位置进行了特殊设计,可以更换更大的发动机,不至于像那样因为换个发动机攒出了一大堆问题。

YC15的核心就是主翼,也是我们最关心的部分。飞机的机翼是超临界翼型,这个我们在安东诺夫专题里讲过,大家可以看看。YC15为了增升,使用了夸张的外部吹气襟翼,机翼后缘的四分之三都是吹气襟翼。吹气襟翼展开的时候,可以将发动机的气流向下偏转,自然可以产生相当可观的升力。双缝襟翼的开缝能够让机翼上表面的气流流速增加,利用的是著名的康达效应,不过这个不要着急,后面有个将康达效应贴在脸上的大佬,我们待会再说。

外部吹气襟翼外加开缝襟翼的设计不算难,难点在材料和控制技术上。不过优点也很明显,结构相对简单。YC15也有使用反推装置,缩短了降落距离。反推装置几乎也成了民航客机的标配,但是因为反推装置故障造成的事故也不少。此外,反推装置也可以让飞机依靠自身的能力倒车。是不是越听越耳熟,怎么和C17一模一样?

麦道吸引美军当然不是性能出色这么简单,人家民航客机非常多,便借用了大量成熟飞机的部件,造价直线下降。不过麦道也被美军坑了一把,中途修改技术指标。

美军认为原来指标不够出色,便增加了载重和航程的要求。麦道不得已加大了翼展,发动机换了四台CFM56-2,总推力增加十多吨,性能更加强悍。但是问题也来了,波音在这个时候开始占据了上风。

再说波音的飞机前,我们来说说著名的康达效应。其实我们在节目中经常说气动知识,这不但是航空航天的基础,也是现代战争的重点,至于我们为什么要吐槽,那还是很多人说我们没有讲这些干货,唉,文明时代不能说脏话,这些人真的是!一把键盘成就一个英雄!

如果各位有学习流体相关的专业,就知道大学的流体力学简直就不是人学的!谁学谁知道!

康达效应是用发现者的名字亨利康达命名的,更加形象的称呼是附壁效应。流体在流动时,会在物体表面沿着物体表面的凹凸流动。其实飞机的机翼就是根据附壁效应设计的,只要气流不分离,飞机就能获得操控能力。而且,飞机的升力虽然主要依靠上下的压力差,但是附壁效应让气流下偏也能产生一部分升力。所以说流体力学是极为复杂的,只要人类需要空气来提升自己的移动速度,流体力学的研究就会是世界最高端的学科之一。

我们一般说的失速,主要就指的是附壁效应因为各种原因消失,飞机会迅速变成砖块。利用附壁效应,飞机可以将气流偏转获得一部分升力,至于这一部分升力是大是小,全看这些公司怎么设计了。

YC15小范围的利用了康达效应,而波音的YC14就不一样了,他的名字应该叫做YC14“康达”短距起降运输机。为了应用康达效应,波音疯狂的使用了发动机上置的设计,并且使用了两台总推力高达50吨的CF6-发动机,这要比换发动机之后的YC15还要强大。

波音将自己的技术称为上表面吹气技术,简而言之就是飞机发动机的气流不需要像下表面吹气设计那样利用襟翼来转向,而是靠附壁效应在上表面向下运动,甚至垂直向下流动,产生垂直向上的反作用力,也就是升力。

很多人可能对这种技术的短距起降能力没有直接的概念,那么我们来看看这个视频。这是一架加拿大的的德·哈维兰DHC5飞机,在美军中的代号是C8运输机。这架NASA(那萨)的C8改装了四台发动机,这四台发动机是当初YA9所使用的YF涡扇机,安装在机翼上方。由于利用了康达效应,它甚至可以不依靠拦阻索就能在航母上降落,也能不使用弹射器起飞,完全可以当做舰载预警机使用。

YC14的性能非常强大,看看试飞工作就知道。YC14在试飞中运载了一辆M60坦克,全重达到了50吨,这意味着伊尔76都要甘拜下风,直逼现阶段的运20运输机。军方对YC14非常着迷,不但安排两架飞机进行表演,还向波音租借了两架YC14继续试飞,这可比当时的C好太多了。

我们以现在的眼光来看,这两架飞机都是C的良好替代者,要是美国随便选一架服役至今,那么美军将不再让C这种飞机限制自己地面车辆的性能,可能很多优秀先进的项目都不会中途下马了。

很明显,我们也只能说可能,因为事情的发展并没有这么简单。

这两架飞机的性能无疑是优秀的,不过美军的要求发生了变化,他们认为,未来的新运输机将不能这么简单的只当做是C的替代者,他们更希望有一种可以短距起降的战略运输机,这两架飞机再怎么好,都只是中型运输机而已,哪怕载重都接近50吨,但是在航程上可是要大大逊色于运20的,跨级别的性能优势可不是简简单单几个亮眼的数据,这也是很多人的一个误区,就好比老生常谈的轰6。

后来,美军做出了决定,一来整个项目的投入也不多,研发的成果也都是不可多得的技术储备,二来呢,C其实已经很不错了,真的不急着替换,这两架飞机虽然更优秀,可是取代C要花费大量资金去订购新飞机,而且空军的C一旦老化退役,空军将失去介于C和C5之间的运输机,这类运输机才是中流砥柱,样样全能,YC15和YC14显然不够合格。

不过事情到此到也没这么快就结束,有了两条分支。

年,詹姆斯麦克唐纳成立了麦克唐纳公司,年,唐纳德·道格拉斯成了道格拉斯公司,这两个一直都是航空界的传奇大佬,诞生了数不清的经典飞机。年的时候,麦克唐纳公司兼并了道格拉斯,成为了著名的麦道,F15就是最出名的作品。到了年,波音这个让全世界军火商都敬畏三分的超级军火商吞并了麦道,波音帝国终于初现雏形。

YC15和YC14被放弃后,美国又开展了新计划,C-X,麦道这次胜出。后来的事情大家都知道,那就是C17成功服役,而且特别像放大版的YC15。麦道在YC15项目中的经验对新项目帮助巨大,这也是麦道能够在上一个项目取消的情况下快速赢得新项目的原因。

C17破了很多记录,从年开始研发到年服役,足足用了14年,是美国研发时间最长的飞机项目,足以证明这个项目对美国空军的重大意义。不得不说,美国这次的选择是极为正确的。这两架至今看起来还很优秀的飞机或许在别的国家能称王称霸,但在美国这里,不好意思,你们还是不够优秀!

这第二条分支就有意思了。在YC14首飞一年多以后,苏联那边也成功试飞了一架著名的运输机,安72,西方再次送上了不好听的代号,运煤船。安72要取代的是之前的安24的双发螺旋桨运输机。

安72的改进型号是安72A,后来改称安74,载重增加,体积也变大。安72和安74的整体布局和YC14非常接近,只不过体型相差较大,安72A只能算是轻型运输机,而YC14已经可以算作是大型运输机。布局的相似不能说安东诺夫抄袭了波音,安东诺夫的实力大家有目共睹,这种结构的飞机并不算特别革命性的设计,顶多算是借鉴。而且两者首飞只相差一年,抄袭显然站不住脚。

安72设计有复杂的襟翼和各种控制翼面,同时还有反推和增升装置,短距起降能力非常突出。其最大起飞重量只有34.5吨,几乎是C的一半,因此最大载重也不大,只有10吨。

苏联研制安72和安74主要是针对极地地区,这些地方对起降性和可靠性的要求较高,而这两种飞机也的确适合极地使用。另外,安72P型还是一种武装型,机身右侧安装了一门双管23毫米炮,可以俯冲攻击地面的目标,这时候它的威力不弱于同样俯冲进攻的歼10。安72P还能在翼下挂载两个55毫米火箭发射巢,甚至可以在机舱顶部的滑轨上挂载数枚炸弹,并且从机尾舱门扔炸弹,这的确很苏维埃!机身的左侧有观瞄设备,右侧有一个气泡型观察窗,机舱内部有折叠的座椅,可以运输士兵,顶部的起重机也可以协助装货。

当然,安72和安74的最大亮点是短距起降能力,那么前面说的都只是基本而已,短距起降能力出色的飞机要在航母这种好东西上才能发挥最大作用。

回到开头,C曾在舰上做过起降测试,证明这种中型运输机在不满载的情况下是可以在航母上起降的。那么使用了更加优秀的增升系统会不会更适合航母呢?

前面讲米格25和米格31的时候说到过苏联的空中力量组成,空军和防空军是独立军种,隶属于空军的前线航空兵也是苏联的一大特色。

苏联当时的大型预警机主要是用来辅佐截击机的,也就是地面的延伸,并不向美国那样作为空中指挥平台。很明显,著名的苔藓预警机和A50预警机都不是前线航空兵的,那么前线航空兵要是想更高效的作战,还得有属于自己的预警指挥飞机。这就诞生了著名的安71预警机。

安71预警机的整体造型和安72类似,最大的区别就是机尾布局。顶置的平尾被放到下方,而在原来的位置上安装了一台代号为量子的预警雷达。可惜的是,载机丝毫没有任何问题,强大的短距起降能力和适应能力非常适合前线航空兵。但是,这个机载雷达一直没能完善,而安71预警机也就成了一款非常可惜的机型。

按照苏联航母的发展,未来服役的都是带有弹射器的超级核动力航母,因此,这种特殊强调短距起降能力的飞机其实有些多余,正常布局的飞机完全可以在弹射器的帮助下起飞。真实的苏联海军预警机其实是正常布局的安75和鹰眼斯基的雅克44。

值得一提的是,安72系列的衍生版安74TK-将上置发动机改为了正常的悬吊式,因为短距起降能力对潜在用途来说不再重要。

结尾呢,说两件事。第一,安71预警机虽然不是为航母专门研制的,只是在换用更强大的发动机修改气动布局甚至缩小尺寸的情况下,是非常适合滑跃航母的。然而就目前来看,没有人会真正将这种飞机放在航母上用,好的弹射器足够解决所有问题,正如你们所想的那样,所谓的潜在用户中国海军已经跨过了滑跃航母和短距起降预警机的时代,都有好的弹射器了,用不着再去另辟蹊径。

第二,YC15和YC14虽然出色,但是美军选择了吹气襟翼设计的C17。安72这边也走了一条极为类似的道路,放弃了这种发动机上置的另类设计。安东诺夫认为安72系列飞机已经老化,便研发了新的安,依旧强调短距起降能力。安使用了正常布局,避免了安72运输机制造难度高和维护难度高的问题,而且没有使用特殊构型的安依旧拥有很不错的短距起降能力,相比于安72,只是起降距离稍有增加,综合看起来,安是一种更加优秀轻型飞机。

好了,这一期短距起降就到这里,X计划特辑也将继续按照发展顺序介绍其他飞机,每一个系列之间的关系也都很紧密,本期的直接续作就是未来的C17节目,希望大家继续支持哦。

防空切

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