第549章 鲁路修总务的新成就:倒海鸥翼的发明者
第549章 鲁路修总务的新成就:倒海鸥翼的发明者
1934年,12月15日。
柏林东北偏北150公里的乌瑟多姆岛上,一座名叫佩内明德的小镇。
由于和丑国人的海空大决战日渐迫近,德玛尼亚总务大臣鲁路修阁下,也难免有些忐忑,便在百忙之中抽出时间,来这里视察最新的空军科技进展,确保海空军能有足够的技术优势打赢即将到来的大战。
乌瑟多姆岛是佩内河入海口的一座小岛。
在地球位面,佩内河在后世是德波界河,流经波兰的什切青注入波罗的海。沃顿.斯宾塞那臭名昭著的「铁幕演说」里就提到「从亚德里亚海的的里雅斯特,到波罗的海的什切青,一道铁幕已经落下」。
当然,如今这个位面并不存在波兰,什切青这种地名当然也不存在,那里至今还叫「斯德丁」。
所以,佩内明德就只是斯德丁北郊入海河口上的一个海岛小镇,这里地方隐秘,很适合搞科研,战争爆发后不久,就被鲁路修总务钦定选为未来的空军科研基地。
本位面不可能用飞弹或喷气机来结束眼下这场战争了,如今才1934年,时代的「超前科研惩罚」太严重,还不如指望搞点更务实的东西。
佩内明德基地的研发重点,也就自然而然从地球位面的火箭科技,转向了本位面的基础空气动力研究。
佩内明德这边,倒是不用直接研发新的航空引擎,那些东西自有BMW和戴姆勒奔驰这些公司自己搞。但佩内明德基地的很多配套研究,都可以适配给BMW和戴姆勒奔驰,辅助它们提升技术实力。
「舰载单翼机的研究进行得怎么样了?9月份FW—190量产后,我指示的那几个继续深挖的研究方向,走上正轨了么?」
「其他各家飞机公司,用BMW—801引擎升级原有机型的工作做得如何了?有多少飞机过来试飞过了?」
鲁路修来到佩内明德基地后,率先就抛出了这两个他最关心的问题。
原来,早在今年9月份的时候,FW—190A战斗机开始量产,鲁路修总务也视察了新飞机的性能后,当时就吩咐基于FW—190A的基础,进一步深挖其舰载机改型。
福克沃尔夫等公司的研发负责人,当时也诉苦了一些痛点、难点,说这事儿估计还要半年以上,还有一些关键技术难点没有突破。
而鲁路修总务也做出了重要指示,也让库尔特.谭克博士等核心负责人眼前一亮。
当时库尔特.谭克博士是这么描述眼下的关键困境的:「尊敬的鲁路修总务阁下,把舰载机也像岸基飞机那样,从双翼机升级为单翼机,目前还存在诸多难点。联邦建造的第一级航母齐柏林级」,估计是一两年内都不可能上单翼机了,这款航母的尺寸、飞行甲板长度不太够,自前的单翼机起降需要的跑道长度远远超过其飞行甲板。
第二级马克殷麦曼级」航母,乃至后面更新的大型航母,倒是有可能在半年到一年内上舰单翼战斗机。至少它们的飞行甲板长度理论上是够的。」
而鲁路修总务当时也很诧异:「单翼机起降非要那么长的跑道吗?现在的FW—190A量产成功后,不是已经可以在航母上起飞,然后跨海运输到岸基机场降落?这么看来,起飞是没有问题的,反而就只是降落时甲板不够长?」
库尔特.谭克:「正如您所言,起飞需要的飞行甲板或跑道长度,其实并不是最大的瓶颈,我们已经尽力加强动力、改良升力舵面,让飞机能在不到200米的距离上顺利起飞。但降落实在是做不到。」
鲁路修:「原先双翼战斗机或双翼鱼雷机、攻击机,它们的起飞和降落所需的跑道长度,并没有明显差距,降落用到的跑道长度也不比起飞长多少,为什么到了单翼机,降落的跑道长度会远远比起飞需要的跑道长度更长呢?」
当时问到这个问题时,鲁路修已经抓住目前舰载单翼机研发的关键堵点所在了。
看起来,随著航空科技的进步,其他堵点都已经解决了,岸基转舰载化,最后的科技死结就在「降落需要的跑道太长」。
随后,鲁路修就仔细了解了更多细节,挖出「为什么降落所需的跑道长度会更长」的本质原因。
而库尔特.谭克等设计师也明确给出了关键技术堵点:「主要是原先双翼机的机体比较高、比较厚,毕竟有两层机翼嘛,设计舰载机版本的时候,一般都可以用上层翼作为主翼。
也就是让机体、驾驶舱、引擎都跟上层翼连为一体,然后下层翼用支架挂在下面,再把支架进一步下延安装起落架。
这样,发动机和螺旋桨的轴线就和上机翼一样高,离地面比较远,螺旋桨转起来的时候不会打到地面。
但改成单翼机之后,因为只有一层机翼,哪怕把飞机的机体连接在机翼的上表面,也就是做成下单翼」,尽量把机体和引擎、螺旋桨轴线抬高。
但毕竟飞机少了一层结构,这样抬还是不够高,就只有把前起落架做高、把后起落架做小、让飞机停放时机头尽量往上仰,这样抬头的飞机螺旋桨才足够上翘,旋转时不会打到地面。
而这种为了让单翼机的螺旋桨不会打到地面」的抬头设计,会导致飞机的向下视野极差,在降落的时候也就看不到是否对准了跑道、距离跑道还有多少路程和高度。
这种难以对准的降落方式,导致降落时必须留出极多的容错余量,可能飞机落地后只要滑行150米就停稳了,但因为飞行员看不见下面的情况,他无法一开始就对准跑道,往往已经飞到跑道上空一两百米了,飞机才降到刚好能接触跑道的高度,前面那几百米跑道长度都是白白浪费掉的。
而且,就算是在空中的时候,飞行员也不能在最接近地面时、提前先让机头不上翘来换取下向视野。他可能在离地还有十几米的时候,就要让机头上翘了,否则一个闪失螺旋桨叶片就可能打到地面或飞行甲板。」
库尔特.谭克这番道理,当时已经说得非常细了:初代单翼机降落需要极长的跑道,并不是说触地后真要滑行那么远,而是飞行员向下视野不好,降落时要浪费很长一段跑道余量,对不准渐进场时的高度。
而这个「螺旋桨距离地面的高度太近」的问题,是单翼机相比于双翼机天然就要承受的弊端一毕竟人家双翼机有两层楼高你只有一层楼高,你装发动机螺旋桨的位置矮了一层楼,可不得靠「抬头」来硬拔高了么。
当然,这个技术问题其实是有解的,而且历史上不止一种解法,反正只要能解决飞行员降落时向下看的视野问题,就可以搞定了。
但鲁路修既然是穿越者,又知道了问题所在,所以他当时就直接想到了一个报答案的解法。
「既然是机体不够高、引擎和螺旋桨安装轴线不够高,那单翼机有没有办法把引擎和螺旋桨安装轴线进一步抬高、以避免机体过矮非得抬头的弊病呢?只要飞机降落时不用「抬头」太多,飞行员浪费降落跑道的问题也就解决了吧?」
库尔特.谭克等工程师一时愕然:「把机体和引擎的相对位置加高、让飞机不用抬头太大角度也能保证螺旋桨不撞地?如果真能做到这样,那当然是最完美了。
可现在我们已经把飞机完全设计成下单翼了,机体都被扛在机翼上方了,还能怎么抬升?总不能让机体凌空,或者严重破坏气动外形吧?」
「你们可以把飞机设计成折叠翼,而且,折叠展开后的形状,也不用是一」字平直的机翼,完全可以是倒海鸥型的嘛。」鲁路修总务一边说著,一边还让人拿来纸笔,随手画了个简易的示意图。
原来,鲁路修画的,就是类似于后世1942年服役的F4U「海盗」舰载战斗机的机翼结构。
历史上,丑国海军一开始在1937年研发、1939年8月量产了F4F「野猫」战斗机,那玩意儿就是一款完全平直下单翼的飞机,起降时抬头仰角就很大,向下视野很差,降落时要浪费很长一段飞行甲板根本对不准。
到了1940年,丑国人才觉得这玩意儿坑,开始研发下一代替代品,一直到1942年才拿出F4U「海盗」。
而「野猫」和「海盗」外观结构上最大的差异,就是前者平直翼,后者用了倒海鸥翼,硬生生把机体从机翼的上方又硬抬升了一大截高度,让飞机起降时不用再「抬头」那么大的仰角,极大节约了原本被浪费的降落跑道长度。
(注:平直下单翼和倒海鸥翼的对比如下图。)
现在鲁路修既然是穿越者,前世又看了那么多舰载战斗机和航母作战的视频、图文,F4U海盗那个形象太经典了,他都能大致背下来,画个示意图启发一下工程师们,又有何难。
库尔特.谭克等设计师们看了鲁路修总务随手画的草图后,也是豁然而起,有一种苦思冥想良久,突然被人拨云见日、茅塞顿开之感。
机体本身抬得不够高,只能靠抬头来弥补。但原来还可以用这种「让机翼往下折一段」的方式,硬生生把机体整体额外拔高一段,硬把「抬头」的角度给压下去!
只要压低了抬头角,向下视野好了,降落时浪费的飞行甲板/跑道距离自然就短了,航母自然也就可以起降单翼舰载机了。
没想到困扰了海军航空兵那么久的单翼机上舰关键问题,总务阁下都能亲自神来之笔点破。
不过,这种设计肯定也会带来一些问题,尤其是总务阁下还希望借机直接上「折叠翼」飞机,这个往下凹的拐点本来就容易应力集中,还要加上折叠活动结构,机翼的强度会出问题的。
就算用最好的材料加强强度,未来这种舰载机的机翼设计寿命肯定会比正常飞机短很多,估计飞几个月就要大修,甚至换机翼。
不过,一想到这种武器有可能在大洋深处的决战中,赢得代差技术优势,哪怕整机使用寿命低于2000个小时,军方也绝对忍了。
以后再有第二代、第三代改进型,再慢慢解决机翼应力集中、金属疲劳、使用寿命短这些问题吧。
先解决有没有,再解决好不好。
当时,1934年9月份,库尔特.谭克等设计师领受新研发任务时,就是这么想的。
如今,一晃三个月过去了,到了1934年12月,鲁路修阁下来佩内明德验收的时候了。
他三个月前那神来之笔的重要指示,果然发挥了非常关键的作用,可以毫不夸张地说,鲁路修那几句话就是在给飞机设计师们醍醐灌顶,开辟一个全新的思路领域。
「尊敬的总务阁下,您当初的指示实在是太正确了,简直就犹如黑夜之中的明灯,为我们指引了前进的方向—您看,这架FW—190舰载版原型机,就是在您的指导下,其他尽量没改,但是把机翼改成了下单折叠翼。
而且是倒海鸥翼型结构,机翼从机身延伸出来后,一开始并不是直接往两侧平著伸展,而是先往斜下方30度伸展。一直伸到折叠点的位置,才改平成往两侧水平伸展。
这个设计在不明显破坏气动结构的前提下,硬生生把机身的轴线高度抬高了一米多,飞机停放时机头的仰角,也从30度降低到了12度,飞行员起降时的向下视野开阔了很多。
我们的试飞员已经可以把降落时浪费的跑道长度从200米左右缩短到50米以内,在陆上实验时,已经可以在模拟马克殷麦曼级」航母飞行甲板长度的跑道框内实现降落了。」
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库尔特.谭克语气激动地向前来验收的鲁路修汇报,指著一架造型奇特、拥有倒海鸥翼,但同时使用的正是FW—190经典的BMW—801引擎的飞机,一边还让试飞员进行演示。
空军的一名精英试飞员、此前是一线王牌飞行员,就当著总务大臣的面,展示了一下短距起降,果然做到了在地面上画的那个粉笔框跑道范围内停稳,而且看样子似乎还预留了三四十米的跑道余量。
换个手艺稍差一点的飞行员,或者在海浪颠簸环境下降落,应该也可以勉强做到吧。
「没时间给你们慢慢改良了,最多再半个月,稍稍打磨打磨,查漏补缺优化,我就要看到这款飞机量产!两个月之内,要让联邦的主力航母舰载战斗机换成这玩意儿!飞行员我也会提前拉过来先轮流训练!」
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