第二百零六章控制系统
这里有必要重点介绍安装在BF-*********,这是一种安装在机翼后部的襟翼增升系统,它的翼面平时紧贴在主机翼下方并和机翼后缘融为一体。而在工作时翼面会首先沿着滑轨向后退行,待到襟翼前缘退到接近主机翼后缘的位置时,襟翼会向下方偏转从而和主机翼之间形成缝隙。后退开缝襟翼工作时,会给机翼带来三方面的影响:
第一方面的影响是增大了机翼面积。当后退开缝襟翼收起时,襟翼的绝大部分面积都和与主机翼交叠在一起,此时较小的机翼面积保证了飞机在平飞时具有较低的阻力;但当后退开缝襟翼工作时,随着襟翼面向后退行,原本与主机翼交叠的部分露了出来,使得机翼面积增大而翼载降低,这会在增大飞行阻力的同时,提高机翼的升力。
第二方面的影响是增大了机翼弯度。当后退开缝襟翼收起时,机翼形状相对比较平坦,这时机翼的升力和阻力都比较低;但当襟翼退行到位并向下偏转时,机翼的形状就会变得更加弯曲,这一变化带来的效果和前面增大机翼面积的效果类似,同样会在增加机翼阻力的同时提高升力。
第三方面的影响是推迟了襟翼上表面气流的分离。这一点是相对普通襟翼和未开缝的后退襟翼来说的,起决定作用的就是襟翼完全打开时形成的缝道。其中的原理和前缘缝翼有类似之处,都是将翼面下方一部分压力较高的气流通过缝道引导到机翼上表面,提高翼面上方气流的能量,从而吹散分离涡并推迟机翼失速。
这套后退开缝襟翼系统被安装在BF-*********,正好位于战机废气引射冷却系统喷管的后方,所以当后退开缝襟翼完全打开时,翼面便正好位于发动机废气和散热器冷却气混合产生的高速喷流之中,这种被称为襟翼吹气的增升方式,使得BF-*********远远超过其自身面积的操纵效能。
襟翼吹气除了提高了后退开缝襟翼的效率外,还带来了一个意想不到的好处,那就是即使在很低的速度下,战机也可以通过调节两侧襟翼的位置让两侧机翼产生大小不等的升力,从而产生反扭力以抵消螺旋桨旋转给机体施加的的扭转力。
并且由于废气引射冷却器的喷流强度和发动机排气中所包含的能量正相关,所以当发动机功率提升导致扭转力增强时,吹气襟翼所能提供的反扭力也会同步增强,这就等于提前消除了日后因为动力升级而导致扭转力超过机体设计余量的问题。
在上个位面中的二战后期,德国改到山穷水尽的BF-109这个问题,其所装备的功率达*********,已经远远超过了那狭小机体可以提供的安全余量,这个问题给BF-*********都带来的负面影响,不过当时紧迫的战事已经不允许德国再去全面根除这个问题了。
作为多家航空设计单位合作的成果,在注重驾驶体验的库尔特·谭克博士的亲自操刀下,新战机的操作系统也比此前世界上所有的战机型号都更加进步,它的起落架和武器系统像上个位面的电力收放,而舵面则采用了一套机械传动的无回力液压阻力操纵系统。
在这套控制系统中,操纵杆所连接的钢索并不是直接拉动舵面,而是拉动液压助力器的活门控制摇臂,然后依靠液压助力器的力量将翼面偏转到相应位置。这样不论飞机的速度有多快,也不论作用在舵面枢轴上的力矩有多大,飞行员要让飞机获得相同舵面偏转角度,所需要给操纵杆施加的力量都是相同的。
这是因为飞行员从操纵杆上感受的的力量根本就不是从舵面上传来的,而是谭克博士用一套弹簧式感力定中装置为他们模拟出来的。不要以为这个系统很高大上,说白了说是飞行员的操纵力牵引着连接着感力弹簧的滚轮臂,带动滚轮在一个凸轮上运动。
这是要让舵面偏转角越大,所需要的操纵杆量就越大;弹簧就会被拉动得越多,于是飞行员的感力也就越大。但如果飞行员放开操纵杆,滚轮就会在弹簧的作用下,自动回归到凸轮中间的凹陷处,这时所有操纵面回到中立位置,飞机也会自动恢复平飞。
虽然这套系统本身结构并没有多复杂,但是对于经验不足和体力较弱的飞行员来说,无异于天赐福音!你说自己是菜鸟,吃不准不同速度下要加多少的杆力?在BF-*********!你说自己胳膊细,飞机速度快了拉不动杆,在BF-*********!
总而言之,在本位面BF-*********,谭克博士基本达到乃至超越了他上个位面在成就。发动机的控制、螺旋桨的变矩、起落架的收放全部实现了自动化,飞行员甚至不需要在起降时担心上个位面单发战斗机普遍存在的螺旋桨扭转力问题,用谭克博士自己的话说就是:“在这架飞机上,即使是刚接触飞机的菜鸟,也能迅速找到对飞行的信心。
如果有人问这样的操作系统对于战斗机来说值得吗?海伦娜的回答是不仅是值得的,而且今后绝对会是物超所值!这套对飞行员、尤其是新手飞行员极为友好的操作系统表面上看会增加一点研制和生产成本,但是今后会大大降低飞行员的培训成本,缩短飞行员的培训周期,让飞行员将更多的精力用在击杀对手上,而不是费力地伺候自己的飞机上。
这样虽然每架飞机的采购成本会有一些提高,但如果综合考虑飞行员培训成本,包括金钱成本和时间成本,总体成本反而是下降的。如果再加上非战斗损失的减少,飞行员作战效率的提高等有利因素,改进操纵系统绝对是一笔极为合算的买卖。
海伦娜甚至认为操纵系统改进的潜在价值超过了对气动布局本身的改进,谭克博士也深以为然,他甚至在考虑给今后设计的飞机加上陀螺惯性导航系统,这样飞行员甚至可以在爬升到预定高度并标定航向后放手不管,等到了目标空域再接手飞机。
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第一方面的影响是增大了机翼面积。当后退开缝襟翼收起时,襟翼的绝大部分面积都和与主机翼交叠在一起,此时较小的机翼面积保证了飞机在平飞时具有较低的阻力;但当后退开缝襟翼工作时,随着襟翼面向后退行,原本与主机翼交叠的部分露了出来,使得机翼面积增大而翼载降低,这会在增大飞行阻力的同时,提高机翼的升力。
第二方面的影响是增大了机翼弯度。当后退开缝襟翼收起时,机翼形状相对比较平坦,这时机翼的升力和阻力都比较低;但当襟翼退行到位并向下偏转时,机翼的形状就会变得更加弯曲,这一变化带来的效果和前面增大机翼面积的效果类似,同样会在增加机翼阻力的同时提高升力。
第三方面的影响是推迟了襟翼上表面气流的分离。这一点是相对普通襟翼和未开缝的后退襟翼来说的,起决定作用的就是襟翼完全打开时形成的缝道。其中的原理和前缘缝翼有类似之处,都是将翼面下方一部分压力较高的气流通过缝道引导到机翼上表面,提高翼面上方气流的能量,从而吹散分离涡并推迟机翼失速。
这套后退开缝襟翼系统被安装在BF-*********,正好位于战机废气引射冷却系统喷管的后方,所以当后退开缝襟翼完全打开时,翼面便正好位于发动机废气和散热器冷却气混合产生的高速喷流之中,这种被称为襟翼吹气的增升方式,使得BF-*********远远超过其自身面积的操纵效能。
襟翼吹气除了提高了后退开缝襟翼的效率外,还带来了一个意想不到的好处,那就是即使在很低的速度下,战机也可以通过调节两侧襟翼的位置让两侧机翼产生大小不等的升力,从而产生反扭力以抵消螺旋桨旋转给机体施加的的扭转力。
并且由于废气引射冷却器的喷流强度和发动机排气中所包含的能量正相关,所以当发动机功率提升导致扭转力增强时,吹气襟翼所能提供的反扭力也会同步增强,这就等于提前消除了日后因为动力升级而导致扭转力超过机体设计余量的问题。
在上个位面中的二战后期,德国改到山穷水尽的BF-109这个问题,其所装备的功率达*********,已经远远超过了那狭小机体可以提供的安全余量,这个问题给BF-*********都带来的负面影响,不过当时紧迫的战事已经不允许德国再去全面根除这个问题了。
作为多家航空设计单位合作的成果,在注重驾驶体验的库尔特·谭克博士的亲自操刀下,新战机的操作系统也比此前世界上所有的战机型号都更加进步,它的起落架和武器系统像上个位面的电力收放,而舵面则采用了一套机械传动的无回力液压阻力操纵系统。
在这套控制系统中,操纵杆所连接的钢索并不是直接拉动舵面,而是拉动液压助力器的活门控制摇臂,然后依靠液压助力器的力量将翼面偏转到相应位置。这样不论飞机的速度有多快,也不论作用在舵面枢轴上的力矩有多大,飞行员要让飞机获得相同舵面偏转角度,所需要给操纵杆施加的力量都是相同的。
这是因为飞行员从操纵杆上感受的的力量根本就不是从舵面上传来的,而是谭克博士用一套弹簧式感力定中装置为他们模拟出来的。不要以为这个系统很高大上,说白了说是飞行员的操纵力牵引着连接着感力弹簧的滚轮臂,带动滚轮在一个凸轮上运动。
这是要让舵面偏转角越大,所需要的操纵杆量就越大;弹簧就会被拉动得越多,于是飞行员的感力也就越大。但如果飞行员放开操纵杆,滚轮就会在弹簧的作用下,自动回归到凸轮中间的凹陷处,这时所有操纵面回到中立位置,飞机也会自动恢复平飞。
虽然这套系统本身结构并没有多复杂,但是对于经验不足和体力较弱的飞行员来说,无异于天赐福音!你说自己是菜鸟,吃不准不同速度下要加多少的杆力?在BF-*********!你说自己胳膊细,飞机速度快了拉不动杆,在BF-*********!
总而言之,在本位面BF-*********,谭克博士基本达到乃至超越了他上个位面在成就。发动机的控制、螺旋桨的变矩、起落架的收放全部实现了自动化,飞行员甚至不需要在起降时担心上个位面单发战斗机普遍存在的螺旋桨扭转力问题,用谭克博士自己的话说就是:“在这架飞机上,即使是刚接触飞机的菜鸟,也能迅速找到对飞行的信心。
如果有人问这样的操作系统对于战斗机来说值得吗?海伦娜的回答是不仅是值得的,而且今后绝对会是物超所值!这套对飞行员、尤其是新手飞行员极为友好的操作系统表面上看会增加一点研制和生产成本,但是今后会大大降低飞行员的培训成本,缩短飞行员的培训周期,让飞行员将更多的精力用在击杀对手上,而不是费力地伺候自己的飞机上。
这样虽然每架飞机的采购成本会有一些提高,但如果综合考虑飞行员培训成本,包括金钱成本和时间成本,总体成本反而是下降的。如果再加上非战斗损失的减少,飞行员作战效率的提高等有利因素,改进操纵系统绝对是一笔极为合算的买卖。
海伦娜甚至认为操纵系统改进的潜在价值超过了对气动布局本身的改进,谭克博士也深以为然,他甚至在考虑给今后设计的飞机加上陀螺惯性导航系统,这样飞行员甚至可以在爬升到预定高度并标定航向后放手不管,等到了目标空域再接手飞机。
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