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主题:【原创】用高速吹气罐助飞机短距起飞 -- 思想的行者

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  • 家园 【原创】用高速吹气罐助飞机短距起飞

    与庄汀讨论舰载机起降平台的时候考虑了短距起降飞机,集装箱船改装简易航母等问题

    在二战当中,昧国方面就已经使用了大量的用商船改装的护航航空母舰,但是那是螺旋桨战机时代,螺旋桨战机起飞相对容易些

    膺国在马岛战争中也用集装箱船进行改装起飞鹞式飞机

    鹞式飞机具有短距起降的能力。

    F35的舰载型有一个严重问题,就是向下的喷流的高温会对钢板造成严重损害----这个貌似无解,战机越是要现代化,发动机功率要越高,这个尾喷气流的温度也就越高,即使中国进行类似研究,可能也解不开这个结。

    战机如果没有短距起飞能力的话,在集装箱船上起飞就很难做到了。

    所以我考虑这样一种途径:直升机螺旋桨+喷气式的飞机

    也就是说利用螺旋桨起飞并达到一定的前进速度---如果达不到战机在跑道上的速度的话就需要更高的高度---以提供机翼上面的足够的升力 ,机翼升力与前进速度平方成正比---同时喷气式发动机开始工作,而螺旋桨旋翼则收缩起来---与机体贴合。

    这样的方法可以说是一种很笨的方法,因为增加旋翼这一套系统增加了很多重量,增加了部分阻力,以及增大了些雷达反射面,增加了系统复杂性,应该还需要一个电动机组---即螺旋桨依靠电动机进行驱动,问题在于增加的这些付出能够带来多大的好处。

    但是考虑到旋翼带动的气流对固定翼上的气流在左右翼的不同影响---左右翼的气流的方向不同,基本上会造成飞机的翻转,这个方案被我否定。

    现在看来,替代方案还有一个,那就是水上飞机

    如果有较多的水上飞机的话,那么用快鹰导弹远程攻击夺取制海权,用水上飞机实施对岛屿的火力压制,这是比用高风险的航母舰队更高效,更稳妥的办法。

    当然水上飞机太笨了,也不是一个特别好的选择

    可以考虑气罐助推的情况

    考虑几个安装在机翼上面的能够自动脱落的压缩空气罐,在飞机起飞的时候气罐发出高速气流,即给机翼提供升力,再加上火箭助推系统,飞机就可以实现超短距起飞

    一些简单的计算:

    火箭助推与这个方案存在本质的不同---火箭助推的力加在整个的飞机上,给整个的飞机提供一个加速度,增大飞机的速度,从而增大机翼上来流的速度,由于飞机重量本身很大,所以对机翼上的来流的速度增加影响不大

    而气罐则是直接将高速气体在 上翼面吹,直接降低上翼面的空气压力,这种方法提供的额外升力有多大,还是需要计算的或者经过实验的。

    简单计算一下:空气密度1.293千克每立方米,翼展10米,气流在机翼上的厚度为5厘米,如果气流速度为100米每秒,那么在10秒钟内吹出的气体约为600千克,气罐重量1000千克的话,整个系统增加1600千克。

    如果能够将气流吹出的厚度继续压缩到2厘米,那么吹出的气体也就300来千克,系统重量不足一吨。

    简单的看,整个100米每秒的来流速度也就是相当于飞机以100米每秒即360公里的速度滑跑,起飞是没有任何问题的,飞机滑跑速度大致60公里(?)速度就可以起飞了---水上飞机的滑跑速度要达到100公里,但是水上飞机要重很多。

    从与fakeone的讨论结果来看,现在的问题在于钢罐太重了,所以问题在于需要有密度更轻,强度更大的材料,强度密度比钢材大十几倍的材料如果有---例如某些工程塑料例如某些聚酰胺树脂已经可以用于200MPA的高压管道,笔者不清楚该树脂的强度密度比值与钢材的强度密度比如何,但是还是可以寄希望于新材料的发展。

    • 家园 想起了国产凌凌漆,集十种杀人武器于一身的要你命3000

      西瓜刀、铁链、火药、硫酸、毒药、手枪、手榴弹、杀虫剂,每样都能独当一面,现在集中在一起,看你怕不怕?


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    • 家园 给教主点建议

      用教主的加油导弹把飞机先发射出去,同时还可以边飞边加油。

    • 家园 107或者130火箭炮弹将好。

      当然去掉战斗部,直接把挂在挂弹架上,上了蓝天扔了便是,千万注意别砸到自家屋顶,人命关天。

    • 家园 原理是否和NOTAR有共通之处

      我只是外行看热闹。但觉得和晨枫的“像鸟儿一样腾飞(二)”中介绍的NOTAR原理似有共通之处。请行家来指点一下。

      链接出处

    • 家园 感觉还是大弹弓靠谱点

      TG应该在搞电子大弹弓吧!

      人造小太阳+金龙电池+电子弹弓

      大弹弓弹机机,小弹弓打机机。

      密集阵都不需要了

    • 家园 直升机旋翼带动的气流对机翼上升力的影响看来此方案确实不行

      当直升机旋翼在转动的时候,同时带动了飞机上面的气流,这个流速还是很大的,可以提供给机翼不小的升力

      当然有一个问题是会造成左右机翼这个气流在飞机的左边是向前的,在飞机的右边的气流的速度是向后的,这个如果飞机朝前开的话,那么左右机翼上的升力有很大的不同,飞机将会翻转

    • 家园 用什么直升机,直接用火箭弹射

      哗一下就上去了,也加速了,而且出动速度还快。

      • 家园 火箭加在飞机上?这个原理上可行,但存在问题

        首先是火箭加在哪里。如果类似减速伞的位置则不好布置(力矩,结构强度,分离后不影响飞机气动外形等),因为要达到足够的助推力以实现短距的话起飞火箭的直径不小。垂直起飞的话难度更大。其次起飞后火箭分离技术不复杂,但每次安装火箭和再次安装火箭费时费力,实战时难以保证快速出动和持续出动。第三,单个火箭成本不高,但属于一次性消耗品,每次都要用,总体费用惊人。此外,火箭的储存安全也是问题。

      • 家园 用高压气罐给飞机机翼吹气应该是不错的选择是吧

        这样气罐安装在机翼下方---这个气罐当然是流线型的,但是气管在机翼上面,飞机起飞的时候,10来个气罐同时朝机翼上面吹气,就好像风洞那里一样的给飞机吹气---再加上火箭助推,矢量喷管飞机就可以超短距起飞了

        战舰跑道就可以大大的缩短,可以造小型航母,具有隐身能力的超小型航母了

        • 家园 你提过潜水气瓶吗?

          那个不过区区3000PSI的压力,你看看那个罐子有多重?

          你这么折腾,干嘛不直接用火箭呢?

          • 家园 空重不大于净重的两倍的话问题不是太大

            在给FAKEONE 的回帖中,稍微做了个计算---如果每秒喷10公斤,喷10秒,也就100公斤,考虑罐体本身重量,就算300公斤

            反正10秒钟以后那重量是抛掉的。

            火箭助推与这个方案存在本质的不同---火箭助推的力加在整个的飞机上,给整个的飞机提供一个加速度,增大飞机的速度,从而增大机翼上来流的速度,由于飞机重量本身很大,所以对机翼上的来流的速度增加影响不大

            而气罐则是直接将高速气体在 上翼面吹,直接降低上翼面的空气压力,这种方法提供的额外升力有多大,还是需要计算的或者经过实验的。

            简单计算一下:空气密度1.293千克每立方米,翼展10米,气流在机翼上的厚度为5厘米,如果气流速度为100米每秒,那么在10秒钟内吹出的气体约为600千克,气罐重量1000千克的话,整个系统增加1600千克。

            如果能够将气流吹出的厚度继续压缩到2厘米,那么吹出的气体也就300来千克,系统重量不足一吨。

            简单的看,整个100米每秒的来流速度也就是相当于飞机以100米每秒即360公里的速度滑跑,起飞是没有任何问题的,飞机滑跑速度大致60公里(?)速度就可以起飞了---水上飞机的滑跑速度要达到100公里,但是水上飞机要重很多。

            这种上翼面吹气的力学模型与来流速度直接增加的模型还是存在区别的,感觉这种方式还是更有效,否则F104 用了以后如果昧国方面不满意的话,就不会接着在F4 上面再用了。液化气瓶我提过,感觉空重还没有液化气的重量重。

        • 家园 错的离谱

          从发动机压气机引气往机翼上表面吹早就有了

          (F104,F4),发动机进气量是每秒种100公斤

          的量级,吹气也得有10公斤/秒的量记了,对比这

          个高压气罐算个什么啊,而且重死了。

          火箭助推也用过,但是火箭喷气比发动机喷气温度

          只高不低,烧蚀效果只会更严重

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