能飞上天的酒桶,你见过吗?
自1903年莱特兄弟的“飞行者一号”试飞成功之后,天空不再成为人类的禁区,不同类型的航空器的涌现,为人类征服天空提供了技术基础。在航空百年发展史中,除了一些性能卓越的经典名机之外,还出现过不少外形奇葩的飞行器,这其中就包括意大利的“飞行酒桶”。
20世纪初,螺旋桨飞机多以三翼、双翼为主,飞行速度普遍很慢。单翼机出现后,技术人员试图从动力、气动等方面改善飞机的速度性能,各种新型飞机层出不穷,但是由于螺旋桨飞机性能上的局限,在当时,没有任何飞机能够将速度达到每小时800公里以上。
在当时的技术条件之下,人们通过研究发现,螺旋桨飞机时速在达到800公里的时候,由于跨音速流畅直接导致螺旋桨的效率急剧下降,螺旋桨本身迎风面积大造成的阻力较大,随着飞行高度上升会导致活塞式发动机的功率降低等等方面的因素,让当时的螺旋桨飞机,不得不止步于时速800公里以内。提速,成为困扰当时航空界的一大难题。
为解决这一问题,意大利工程师路易吉·斯蒂帕,提出了一种很新的“操作”:将螺旋桨安装在飞机的机身中,形成一个机身涵道。他认为螺旋桨产生的气流进入机体后能被压缩,利用涵道内外的气流速度差,来拖动涵道外的气流。这样就能让飞机,在不借助其他推进装置的情况下,能够产生额外的推力,从理论上看会使飞机有着更高的速度提升。此外,螺旋桨内置可以提高安全性,阻挡桨叶遭受向外传播。斯蒂帕对自己的想法非常自信,这基于其对涵道式飞机气动力学多年的研究经验。在他看来,只要给他机会,他一定能将这一创造性的方案实现。
意大利人对路易吉·斯蒂帕的设计方案十分感兴趣,这架“萌里萌气”的飞机很快被制造出来,意大利航空界对这架飞机寄予厚望,希望它能带着突破活塞式发动机速度限制的希冀在世界航空史上留下浓重的一笔。
1932年6月,这架明星涵道式飞机迎来了它的首次试飞,试飞过程很顺利,但飞行效果却远没有达到预期。飞机飞行品质较差,飞行过程频繁摇晃。加之体积过大、动力不足,以及过大的风阻使得飞机最大飞行速度仅有每小时100多公里,如此低的飞行速度远远无法达到意大利军方将其作为战斗机的性能指标。“飞行酒桶”仅建造两架便草草下马,一度淹没在历史的长河中。
事实上,作为技术验证机,“飞行酒桶”并非一无是处。该机的试飞验证了涵道式螺旋桨确实能提高发动机效率;“飞行酒桶”的机身在一定程度上起到增升和减小降落速度作用;内置发动机也降低了飞行时的噪声。虽然斯蒂帕并没有突破螺旋桨动力的思维局限,但他的研究成果对航模涵道风扇、涡扇发动机的发展都有一定启发作用。2001年,一位澳大利亚航空爱好者复原了这架涵道式飞机,被世人遗忘的“萌萌机”,再次出现于世人眼前。
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