独特的翼上四发

时间: 2025-06-24  作者: 电竞赛事ob

  

独特的翼上四发

  美国宇航局的静音短途研究飞机旨在用于在人口密集中心的市中心机场飞行。 QSRA 的众多独特测试中,有一项是在“小鹰”号航空母舰上进行的,旨在评估其独特的控制管理系统在海军航空兵中的应用前景。

  将一架实用的双涡轮螺旋桨货机改装成后掠翼四引擎喷气式飞机,无疑需要一系列独特的条件。如果这些改装导致其最大巡航速度仅为160节(约260公里),最大航程仅为256英里(约410公里),那就更显得匪夷所思了。但在20世纪70年代末,NASA设计和制造安静短途研究飞机(QSRA)时,就发生了这样的事情。

  这款独特飞机的诞生源于世界各地的研究人员对市内机场概念的研究。这些机场有时被称为短距起降机场 (STOLports),被设想成为航空运输的下一个发展趋势。支持者声称,通过在城市中心建造小型机场,人口密集的地区可以更轻松、更快速地与更广阔的航空旅行网络连接起来。

  由于此类机场占地面积有限,它们会使用较短的跑道。而且由于这些机场周围的人口密度很高,任何使用这一些机场的飞机都必须比现有机型安静得多。这些设计限制是QSRA项目的重点研究领域之一,NASA的工作就是探索如何设计和认证此类飞机。

  QSRA 采用了一系列实验性的飞行控制概念,包括独特的右侧操纵杆以及附加在顶置油门杆上的控制装置。美国国家航空航天局(NASA)预算紧张,因此当发现可以从美国国家大气研究中心免费获得一架德哈维兰加拿大公司(deHavilland Canada)的C-8A“水牛”运输机时,他们抓住了这个机会。他们延续了这种“战术节俭”的策略,发现了六台诺斯罗普A-9A原型对地攻击机剩余的AVCO-莱康明公司(AVCO-Lycoming)YF-102涡扇发动机。由于A-9A失去了与A-10竞争的军事合同,这些发动机得以保留,并免费提供给了QSRA团队。

  现在,机身与发动机都已到位,剩下的就是设计机翼并组装飞机,以便开始测试。NASA与波音公司签订了机翼设计和制造合同。QSRA没有采用最初“水牛”飞机上安装的传统直翼,而是采用了后掠翼,并配备了复杂的襟翼和边界层控制管理系统(BLC)。

  QSRA团队在飞机前摆姿势拍照。从这个方面能清楚地看到加强型不可伸缩主起落架。边界层控制(BLC)系统会把发动机引出的空气转移到位于机翼顶部、襟翼和副翼前方的小型喷嘴。

  这些引气有助于保持边界层附着,延缓失速的发生,提高控制面效率,并使飞机能够以较低的空速飞行。此外,发动机将位于机翼顶部,以利用康达效应——一种使推力向下偏转并增加升力的气动效应。

  图中排气痕迹展现了康达效应,发动机推力附着在襟翼上,并向下改变方向以增加升力。NASA意识到高速巡航效率对该项目的价值不大。他们还预计,测试所需的陡峭进近和高下降率非常容易造成着陆时产生更大的冲击。因此,他们将起落架改造成不可伸缩式,并对其进行了加固,以承受通常超过每分钟700英尺(约213米)的稳固着陆。

  QSRA 于 1978 年 7 月 6 日在西雅图波音机场首飞。此后不久,该飞机进行了一系列测试,为多个项目收集数据。这些项目涵盖范围广泛,从收集数据以帮助监督管理的机构制定未来短距起降 (STOL) 客机的认证标准,到测量大角度进近和离场对噪声足迹的影响。

  飞行中的 QSRA 的独特俯视图。QSRA 的性能令人印象非常深刻——65 节进近速度为标准,低速飞行演示时速度低至 50 节。尤其有必要注意一下的是,该飞机的最大起飞重量为 60,000 磅——比满载 50 名乘客的 CRJ200 支线 磅。

  最高性能起飞时的地面滑跑距离为664英尺(约190米),短距起降(STOL)着陆时的地面滑跑距离仅为550英尺(约160米)。但能利用较短的跑道并非唯一目标。为降低人口密集城市机场进出时的噪音,团队希望评估采用7.5度陡峭进近航道(而非标准的3度下滑道)的可行性。

  在进行这些测试的过程中,团队发现,这种进近方式能将飞机的噪音足迹降低80%到90%。他们指出,这种陡峭的下滑道会使飞机在进近过程中的任何高度都比传统客机高出一倍以上。NASA甚至建议在跑道中点着陆或在机场正上方进行螺旋下降,以将噪音足迹限制在机场本身的范围内,从而不可能影响邻近社区。目前尚不清楚团队是否考虑过这种进近方式可能对机上乘客造成的影响。

  NASA发现,只需采用大角度进近,就能大幅度减少噪音。QSRA 随后进行了一系列广泛的测试。除了研究可控性和噪音足迹外,它甚至还参与了 NASA 和美国海军的联合测试项目,在“小鹰”号航空母舰上进行了飞行测试。这项测试评估了先进推进升力技术的使用情况,QSRA 成功完成了一系列从航母甲板上的非阻拦着陆和非辅助起飞。

  最后的测试项目完成后,QSRA 便退役并被搁置。如今,在谷歌地图上能够正常的看到,它停放在加州山景城莫菲特场 NASA 艾姆斯研究中心一个安静的坡道上,虽然饱经风霜,但别的部分完好无损。

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