为什么以前的飞机螺旋桨在前面,现在的装到后面了?

螺旋桨的位置,背后可是战争推进出来的技术选择,不是工程师心血来潮。

一战刚开始的时候,飞机还算是战场上的“文明人”,多数国家把它当成热气球的替代品,用来侦察和校炮。飞得都不快,飞行员遇到敌机打个招呼很正常,天上没血雨,地面才是拼命厮杀。

结果1914年8月有人突然不讲规矩,飞起来带砖头往对方机舱砸。这是人类第一次空战,没过多久升级到手枪、步枪、手榴弹甚至机枪都搬上了天。战斗越来越凶,飞机设计也开始被战争改造。

早期的飞机速度慢,结构简单,用的多是后置螺旋桨。螺旋桨放在机翼后面,推出来的气流不会打扰机身和机翼,能高效把动力转成推力,不容易有湍流,操控压力小。而且机头没东西挡着,飞行员视野宽阔,双翼设计也不会因为气流速度差造成麻烦。

但战争推进得太快,机枪上了飞机,前置螺旋桨反而显出好处。螺旋桨高速旋转形成的滑流直接打到尾翼控制面,速度一上来,操控就更灵敏。发动机放前面,重心自然前移,飞行更稳定,从失速中改出的机会更大,还能顺便利用螺旋桨气流给发动机快速降温。

后置螺旋桨的问题也被翻出来。首先它更容易吸进机翼和机身形成的紊流,飞行效率掉下来;桨叶振动更剧烈;飞行员跳伞时风险大,掉下来可能直接被卷进桨叶;起飞抬头时距离地面更近,刮地几率高。

就算这样,像英国这样的国家在一战初期还是坚持用后置螺旋桨,其中一个理由就是机头没桨叶挡着,射击更方便,不怕打中自己桨叶。

直到1915年,德国工程师搞出了一个改变历史的发明,射击同步协调器。原理很直接,把机枪和螺旋桨用机械结构连起来,桨叶转到枪口前时自动触发凸轮,阻断击发,然后等桨叶空过去再开枪。这样子弹就准确地从桨叶缝隙穿过,一发不中桨叶。福克战斗机用上这个装置之后战场表现炸裂,一战尾声加上二战,大部分战斗机都改成了前置螺旋桨设计。后置逐渐只在旋翼机上能见到,不再是主流。

战争结束不代表后置螺旋桨就彻底淘汰,它在无人机上找到了新舞台。

现在的侦察打击型无人机,机头通常挂着精密设备,比如彩虹4、翼龙2机腹下的集成光电瞄准系统,那是侦察和精确瞄准的核心。发动机如果在前面,废气高温往设备吹,很可能影响探测效果,还会污染光学系统。把发动机和螺旋桨挪到后方,可以彻底避免这种干扰,侦察画面更清晰,瞄准更精准。

翼龙2的尾翼是V型的,在它发射导弹时,尾焰会被尾翼挡一下,保护后部的螺旋桨不受高温冲击,延长可靠性。

不过,现在的无人机用的是涡轮桨叶发动机,已经是喷气式发动机技术衍生出来的,跟二战的活塞螺旋桨完全不是一条技术路线。

所以,螺旋桨是在前还是在后,背后是速度、操控、武器配置、冷却方式一整套复杂的博弈。战争初期慢悠悠的观测机可以后置,机炮机枪时代前置的优势被释放出来。到了无人机,任务需求又把后置推回舞台。历史其实一直在解释一个问题,技术的演变不是单纯的发明,而是一步步被战场逼出来的。

http://jajdj.com/chanpinzhanshi/767063.html

QQ咨询

QQ: