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协和超音速客机的前辈,英国HP.115超音速实验机协和超音速客机的前辈

关键词:飞机,设计,HP,飞行机翼,超音速,安装,技术,结构

这种机翼在低速飞行的时候无法产生足够的升力

上世纪50年代,航空领域掀起一股超音速的技术风潮,战斗机、轰炸机都在追求超音速飞行,似乎速度才是制胜的法宝,这股风气也影响到了民航领域,人们开始设计超音速客机,为了探索相关技术,英国专门设计建造了HP.115实验机。

当时人们对超音速飞行所需的结构设计认识还不足,这一点从当时的战斗机设计就能看出,那时候的超音速战斗机为了获取高速飞行性能,机翼开始往小型三角翼演变,这种机翼在低速飞行的时候无法产生足够的升力,换句话说飞机无法兼顾高速和低速飞行性能。

对于民航飞机而言,低速飞行性能是必须考虑的问题,客机无法像战斗机一样一味地追求高速度,HP.115实验机正是希望找到这样一个技术平衡点。

英国皇家飞机公司在50年代发现一个有趣的现象,那就是三角翼在大迎角飞行的时候会在翼上产生漩涡,这个漩涡加快了气流的速度,从而提升了三角翼的升力。基于这一技术发现,英国在60年代初推动了实验机的发展,起初只是想设计一款无动力的滑翔机,后来想了想加上牵引飞机的使用成本,改成有动力的经济性过更好,于是便有了HP.115。

HP.115的结构造型独特,这主要是它的机翼结构所需。飞机采用长三角翼设计,机翼几乎从驾驶室后方一直延伸到机尾,前缘后掠角度为75°,展弦比非常小,这种设计的好处是延长翼上涡流的运转空间提升更多的升力。为了产生所需的升力,飞机在低速飞行时必须时刻抬起机头,这样才能产生足够的翼上涡流,为了在起飞滑跑阶段也能保持足够的迎角,飞机拥有一副“大长腿”,它的固定式前三点起落架显得比较修长。

在机身明显大幅度上扬的情况下,为了让机头的机组获得足够的视野,HP.115的机头部分有明显的下垂,这样才能在起降的时候看清地面。这种设计在后来的协和超音速客机身上也有体现,只不过设计师将协和的机头改为可动结构,起降时机头下垂,高速飞行时机头抬起与机体流畅过渡。

飞机的发动机舱位于机身尾部,采用前高后低的安装方式,HP.115就成了尾部喷气、机背进气的结构了。发动机为一台Bristol Siddeley Viper BSV.9涡轮喷气发动机推力8.5KN。

垂尾安装在发动机舱上方,并且垂尾上有一个流线型的整流罩,里面用来安装摄影设备,用来记录飞机飞行中的影像资料,有时还会在飞机上安装烟雾发生器,更加形象地展示气流运动。

HP.115在1961年8月首飞,在试飞中展示出有效的低速控制能力,飞行员在111千米的速度下仍然可以控制飞机,它的相关技术成果被运用到协和超音速客机身上。

HP.115实验机空重1669千克,最大起飞重量2291千克,机长15.34米,高3.89米,翼展6.25米,机翼面积40.1平方米,机组1人,最大飞行速度399千米每小时,续航时间40分钟。

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发布日期:2021-05-12 08:43:01

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