2022年的时候,运20曾远飞塞尔维亚执行运输任务,一共3天的时间,运20飞行了22架次,相关视频也在网络上广泛传播。
其中有一处细节引起了大家的注意,那就是运20在落地的时候,机翼、尾翼会“剧烈抖动”,看得大家心头是一颤一颤的,生怕哪里给“抖掉了”。
这究竟是飞机“不结实”,还是说我们的技术太过先进了呢?
说到航空飞机材料,大家第一时间想到的肯定是坚固,毕竟在高速飞行的状态下,飞机表层受到的气流扰动相当之大。
迎面而来的气流就像一枚枚炮弹,不断对飞机造成伤害,如果材质硬度不够,很容易飞着飞着就解体了。
而飞机增加材质强度的方法有很多种,比如说直接从原材料出发,采用大量的高强度金属,又或者说采用新型复合材料。
提升飞机的“抗揍”能力无可厚非,但在过程当中大家不能忽视了一个重要的点,那就是飞机的重量。
一般来说硬度大的物质,代表着密度越高,它的重量也就越大。
这个重量不仅不会对飞机的性能有帮助,反而还会成为累赘。
因为飞机越重,需要的发动机推力也就越大,耗油量自然也就水涨船高了。而油耗越高,成本也就越高。
倘若是一般的载客飞机,最多也就影响机票的价格,在市场平均水平上下浮动几百元,但对于军用运输机而言,自身的重量就相当关键了。
运输机自身材料负重比高,意味着它的负载能力将大大削弱,即便是没有负载的情况下,也会影响自身的航程。
可说了这么多,究竟和我们今天说到的运20机翼和尾翼正常降落时抖动厉害有什么关系呢?
其中的关系可就大了,运20在不影响自身性能的情况下,为了最大程度上的减少自身材料负重,在建造的过程中采用了大量的复合型材料。
当然,这种复合型材料究竟有什么,基于先进技术与材料保密性,我们不得而知,但有一点可以明确:
材料本身的硬度是在的,而且相比普通的硬性材料,运20现有的复合材料更轻,否则它也不会有66吨的最大载重。
但这种复合材料可能超乎大家想象,使得机翼具备了一定的“柔性”。
再加上运20本身的最大起飞重量也有220吨,这样的庞然大物从天上落下之后,机翼抖动一下是很正常的事情。
只要不是意外坠落,运20的机翼和尾翼都不会在抖动当中解体,原因有两点。
其一,正如之前所说,运20采用的大量复合型材料是有硬度的,可靠性非常高,抖两下只是特性而已,大家没必要看得太重。
第二点,在飞机交付之前,相关工作人员都会对运20的机翼进行大量的摆动测试工作,可能会有上千次甚至是数千次,分别模拟不同状态下的抖动。
在经过了长久测试工作之后,确保稳定性、安全性的前提下,运20才能真正走出生产线。
可以说运20的各个部件都是经过了考验的,人家工作人员模拟过更加极端的环境,并且符合标准,像这种运输降落已经是很稀松平常的事情了,自然不会出现意外。
如果大家不放心,可以去看看美国C-17运输机降落视频,这款运输机沿用了DC-10的同类复合材料,最大起飞重量263吨,最大载重77吨,整体来说跟运20相差不多。
这款运输机在降落的时候,抖动幅度可要比运20更大,人家美国陆陆续续服役了几十年的时间,也没听说过因为正常降落出问题。
除此之外,运20还有一点能够保证飞机的可靠性,那就是“电传飞行控制”。
这项技术简单来说,就是将飞行员的操作变为电信号,通过各种先进的航电设备对飞机进行控制。
传统的大飞机驾驶模式往往非常考验飞行员的判断能力,不论是起飞的时机还是降落的角度,都需要飞行员具备很强的专业素养,所以飞行员不是一般人能担任的。
但光靠专业素养惊人的飞行员还是不够,因为人的判断力再强,难以比过精密的智能电子设备,况且像运20这样的大飞机,航电设备几乎和飞机融为一体,比飞行员更加了解飞机的整体情况,可以做出更加合理的判断。
一旦在飞控过程当中决策出现失误,不说造成空难,至少也会减少飞机的使用寿命。
现在电传飞行控制系统就很好的解决了这个问题,它不仅能够给飞行员提供更多的数据信息,并且还能高效的回应飞行员的各种操作,从而大大提升飞机的抗风险能力。
此外,运20的超临界机翼也是非常亮眼的一项技术,这种设计技术可以让飞机的阻力减少,从而增加飞行速度。
一般来说像运20这样的大吨位飞机,在飞行的时候受到的阻力是惊人的,但它却可以达到0.8马赫左右的速度。
这恰恰是依托了超临界机翼的前缘钝圆,气流绕流时的速度减缓,使得局部流速变化趋于稳定。
但需要注意的是,这并非一项新颖的技术,早在上世纪70年代,空客公司就在自己的大飞机上使用。
中国如今运用在运20上,也算是对世界优秀技术的一种追赶。
当然,运20全身的优秀技术还有很多,所以大家别看这款运输机平时憨态可掬的样子,和民用飞机没啥区别,可细究下来,又处处是亮点。
参考资料:
【1】党铁红:《NASA超临界翼型的发展:民用飞机设计与研究》
【2】国防部:《“鲲鹏”会飞得更高、飞得更远》
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