在人類航空史上,直升機(jī)和固定翼飛機(jī)的發(fā)明具有里程碑意義。眾所周知,直升機(jī)的設(shè)計(jì)靈感來源于兒童玩具“竹蜻蜓”,而固定翼飛機(jī)的設(shè)計(jì)靈感則來自鳥類的飛行方式。兩種都是會飛的航空器,飛行速度卻相差很多。有網(wǎng)友問:“為什么直升機(jī)比固定翼飛機(jī)飛得慢?”回答這個問題前,我們先來了解一下這兩種飛機(jī)的設(shè)計(jì)原理。
直升機(jī)飛行完全依靠旋翼的轉(zhuǎn)動獲得動力。直升機(jī)往前飛是通過改變旋翼與機(jī)身的角度,使直升機(jī)產(chǎn)生向上升力的同時(shí),產(chǎn)生向前飛行的分力。固定翼飛機(jī)的機(jī)翼外形更像鳥兒的翅膀,形狀通常為上凸下平。在飛機(jī)飛行時(shí),機(jī)翼上方氣流速度大、壓強(qiáng)小,下方的氣流速度小、壓強(qiáng)大,壓力差克服了飛機(jī)的重力,使飛機(jī)升空飛行。而固定翼飛機(jī)向前飛行的動力,則依靠獨(dú)立的推進(jìn)系統(tǒng)。
直升機(jī)為何比固定翼飛機(jī)飛得慢?根據(jù)傳統(tǒng)旋翼機(jī)飛行原理,直升機(jī)前飛時(shí),各片旋翼槳葉的旋轉(zhuǎn)速度相同,但相對于氣流的速度不同,當(dāng)直升機(jī)的旋翼轉(zhuǎn)速過快時(shí),前行槳葉會產(chǎn)生激波,后行槳葉則會發(fā)生失速現(xiàn)象。一段時(shí)間以來,傳統(tǒng)直升機(jī)的飛行速度一直無法突破340千米/小時(shí),如今飛得最快的貝爾V-280直升機(jī)也只有560千米/小時(shí)。與直升機(jī)不同的是,早期的固定翼飛機(jī)將螺旋槳安裝在機(jī)頭,這樣直推式的驅(qū)動方式使其飛行速度在誕生之初就明顯優(yōu)于后來的直升機(jī)。二戰(zhàn)時(shí)期,固定翼飛機(jī)的飛行速度已能達(dá)到850千米/小時(shí)。后來,隨著航空技術(shù)的快速發(fā)展,噴氣式發(fā)動機(jī)得到廣泛應(yīng)用,固定翼飛機(jī)的飛行速度更是實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。如今,X-43A無人機(jī)的飛行速度高達(dá)11200千米/小時(shí),已是直升機(jī)飛行速度的數(shù)十倍。
直升機(jī)的飛行速度雖然不及固定翼飛機(jī),但它具有的低空低速、垂直降落等優(yōu)勢特點(diǎn),在軍民兩用領(lǐng)域依然具有廣闊的用途和發(fā)展前景。
(照片提供:黃志偉)