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运输机咋不把发动机安在机翼上方?真干过,只是缺点实在太难受

21年03月23日 航趣飞机网

既然从发动机高压压气机引出高压空气再从机翼上外表排出就能大幅添加升力,那把喷气发动机搬到机翼上方使用全部喷流对机翼上外表吹气岂不是更加完美?

所以在上世纪60年代,美苏两国的飞机设计师都不约而同地研讨起上外表吹气(upper-surface blowing,USB)增升技能来。经过很多风洞测试和验证机试飞,研讨人们发现上外表吹气果真看似潜力无限,当襟翼放下时,柯恩达效应使发动机高速喷流能“粘附”在襟翼向下喷发,将部分发动机推力直接转化成升力,有效增大低速起降时飞机的升力,缩短起降滑跑距离。

很快在美国空军1972年发动的“先进中型短距起降运输机”(AMST)项目中,波音公司选用USB技能设计的YC-14计划进入最终比赛,与麦道YC-15竞赛C-130后继机的研发合同。

1976年8月9日首飞的YC-14原型机在机翼肩部安装了两台通用电气CF6-50D涡扇发动机,单台推力23吨,最大起飞重量114吨,最大有效载荷31.4吨,在载重12.3吨时仅滑跑600米就能升空,性能全面超过C-130。USB技能除了大幅添加升力外还让YC-14因发动机高置不容易在简易跑道起降时吸入异物。

苏联著名的安东诺夫设计局同期也进行了双发短距起降运输机的研制,它就是于1977年8月31日首飞的安-72。该机总体布局与YC-14相仿,在肩部布置了两台推力6.5吨推力的D-36涡扇发动机,从发动机推力能够看出安-72的体量远小于YC-14,该机是一种最大起飞重量仅为34.5吨的轻型运输机。USB相同使安-72具有了优异的短距起降能力,起飞滑跑距离仅为620米,下降滑跑距离420米。但与最终被取消的AMST项目不同,安-72和安-74民用型的总产量达到了195架,成为世界上唯一一种选用USB技能的出产型飞机。

 

虽然USB技能得到了安-72的成功应用,但尔后却再无一种喷气式运输机选用该技能。USB是一种长处与缺点相同杰出的增升技能,肩部发动机舱过于接近机身发生的乱流导致YC-14的阻力比最初的预测高11%,大幅降低了该机的巡航功率,最终经过在发动机舱添加扰流片才稍微降低了巡航阻力。此外为了尽可能增大发动机喷流流过机翼的面积,无论是YC-14还是安-72都把发动机尾喷管做成了半圆形,在巡航飞行时推力丢失较大。最终为了抵抗发动机的灼热喷流,YC-14和安-72的翼根上外表和襟翼都选用耐热合金制作,支付了较大的重量价值,居高临下的发动机虽能避免吸入跑道异物,却大幅添加了地勤保护发动机的难度。

安74

总而言之,YC-14和安-72为短距起降在其他方面支付的价值太大,安东诺夫研制的安-72/74后继机——安-74TK-300D所以改为了传统的翼下发动机吊舱布局。

当年与YC-14竞赛的麦道YC-15选用了截然不同的外部吹气襟翼技能,起降时让发动机喷流直接吹到下偏襟翼下方发生升力,巡航时传统发动机吊舱也不丢失推力,支付的重量价值也小。所以最终该技能笑到最终,作为AMST项目的遗产被成功应用在了C-17运输机的研制中。
 

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