除长得萌一无是处,为速度而生却只能飞131KM/h 奇葩飞机( 二 )


米(meter的缩写))曾经为意大利夺冠的马基公司的C.72是一架非常漂亮的流线型共轴螺旋桨飞机,飞行速度达到了746 km/h,这也是活塞水上飞机迄今为止的世界纪录,说明意大利还是有一定的航空空实力的 。

这次夺冠重燃了意大利航空空圈五年三冠“永远保留奖杯”的热情 。墨索里尼深知这一事件是“提升国威”的大好机会,下令动员一切资源确保夺冠,一切条件向可能制造冠军飞机的厂商倾斜 。这个“举国体制”让意大利航空空行业一时风生水起,各大航空空企业都在琢磨如何在速度竞争中胜出 。此时,极客Stipa开始琢磨了 。他分析了当时飞机速度、发动机功率和外形之间的关系,发现在飞机外形无可挑剔的情况下,发动机功率的边际效应随着功率的增加越来越小 。比如功率加倍,速度可能只提高50%,再加倍,速度可能只提高10%...如此循环下去,飞行速度会越来越慢地增加,发动机功率不可能是无限的,所以必须从原理和飞机结构上解决这些根本问题 。
当时在活塞发动机的驱动下,800 km/h的速度几乎是极限 。速度上不去的原因是,要想再提速,就得提速 。此时螺旋桨尖端的线速度接近音速,会产生冲击波 。在这种情况下,螺旋桨遇到的阻力会急剧增加,给人的感觉是螺旋桨突然好像转不动了,很多飞机遇到这种现象就会坠毁,这就是航空空史上著名的“音障”问题 。在活塞机时代,为了解决这个问题,我们必须在不提高转速、不减小螺旋桨直径的情况下,尽量增加驱动力(这样,桨尖的线速度会变慢,同时迎风面积会减小,从而减小阻力) 。
Stipa 空的机身设计是先收缩后展开 。这种结构可以在进气速度接近音速的情况下,在尾部喷射超音速气流以获得反推力(现在的喷气喷管大多是这样) 。机身的纵剖面设计成机翼形状,机身也能产生升力,这也是当今高楼“圆翼”概念的来源 。

Stipa就是用这种思路设计的 。他的理论基础是流体力学中著名的伯努利信息源网络方程 。简单来说就是“小流通面积,大流速,大流通面积,小流速”,“大流速小压力,小流速大压力” 。其实这也是机翼产生升力的原因(现在高中物理知识) 。Stipa根据自己多年流体工程的工作经验,经过数学计算,在机身空和发动机上设计了奇特的结构,以期大大提高飞行速度 。按照他的设想,由于机身可以获得额外的推力和升力,可以用更小的螺旋桨推进,机翼可以适当缩小,这样飞机的迎风面积实际上要小很多,可以起到提速的作用 。这种结构也被称为“导管推进” 。
因为是从零开始的新飞机,全是工人手工制作的 。真的就像造一个大桶 。可以看到,水平方向舵和垂直方向舵安装十字形尾口后,由于传统驾驶舱没有空空间,飞行员只能“骑”在枪管上 。

Stipa在刊物《Aviation空Technology》(Rivista Aeronauti信息资源网ca)上发表了这个富有想象力的设计,并建议建造一个测试机来验证他的设计 。为了宣传意大利航空空技术的“国际领先”成果,也为了发展意大利航空空技术,当时统治意大利的墨索里尼政府批准了这一项目,并给予充分保障 。1932年与Aeroflot caproni 空公司签约,建造试验机 。经过几个月的努力,1932年3月,这架飞机以两位设计师的名字命名为Stipa-Caproni,这是当时罕见的单翼飞机(因为机身也产生升力,所以我们不需要机翼),制造完成,正在等待上天 。

1932年6月的一天,带着怀疑的目光,这架胖乎乎的飞机摇上了蓝天,但这只是成功的一小部分,因为最重要的速度指标根本达不到最初的设想,最大飞行速度只有131公里/小时,通常只有68公里/小时,比地面上的汽车还快 。当然,它的优点也不是没有——低噪音和安静 。

正前方看,只是一个圆环,但是侧身看,有一张脸——迎风面积大概是这样,不可收放的起落架也增加了不少阻力 。
有什么问题?首先,是权力 。这种旨在高速飞行的飞机配备了120马力的发动机,仅相当于今天家用汽车的水平 。为什么只给“高速飞机”装个小电机?今天猜测一下,这可能是因为无论是设计师还是航空空公司都在寻求稳定,认为可以选择安装一个小型发动机来“试一试” 。不过没关系,因为低速时气体流动的规律和高速时大不相同,收缩和膨胀部分的压力基本抵消,达不到预期的“高速”工况 。

▲这个东西只能叫电机 。
Caproni N.1拥有“喷气式”外观,内部有一个“活塞” 。这种“杂交”组合注定了它没有真正的实用性 。


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