第二百零五章巧夺天工
此前巴伐利亚飞机制造厂应用在BF-*********获得了巨大成功,但是这种缝翼只能沿着水平方向的滑轨伸出或者收起,所以存在相当大的性能局限。随着德国空气动力学界对于前缘缝翼原理理解的深入,鲁泽尔显然已经不再满足于这种简单的缝翼结构了。
于是在BF-*********,这位设计师进行了多项重大革新。其中最重要的一项改进就是将原来前缘缝翼的水平滑轨,变成了带有下弯度的圆弧形滑轨。不要小看鲁泽尔为缝翼滑轨增加的这点弧度,这个看似简单设计使得BF-*********,不再是简单地水平伸出,而是在向前伸展的同时还向下方偏转。
当飞机迎角刚刚开始增大时,缝翼将沿着滑轨向前滑动,但不会立刻与主机翼分离,而机翼面积和机翼前缘弯度却会随着缝翼向下偏转而增加。这种状态下,前缘缝翼的作用与前缘襟翼的作用有点类似,机翼前缘弯度的增加会提高升力系数,而机翼面积的增加则会降低机翼载荷,这两者都有利于提高战机的机动性。
如果此时飞机的迎角继续增大,缝翼将会继续展开直到与主翼完全分离并且分裂出缝道。与此同时,缝翼向下偏转的角度也会继续增大。这样在大迎角状态下,前方吹来的气流就会首先平滑而无分离地绕过缝翼前缘,再与缝道中流出的气流汇合,这就进一步减小了机翼上表面的逆压梯度,推迟了气流分离,增大了机翼的失速迎角。
总而言之,这种使用弧形滑轨的新型缝翼无论在较小的迎角还是在大迎角状态下,都比使用水平直线滑轨的传统缝翼拥有更高的气动效率。但是滑轨形状的改变还不是BF-*********,这套缝翼系统真正的点睛之笔,其实是它的涡流发生系统。
当BF-*********,你就能看到前缘缝翼覆盖下的主翼前缘上表面分布着一排细密的锯齿。当飞机处于平飞状态时,由于前缘缝翼处于关闭状态,这排锯齿就被隐藏在缝翼之下,所以不会给飞机的巡航带来额外的废阻力。而当前缘缝翼随着飞机迎角增大而张开时,这些锯齿就暴露在气流中了。
没错!就是这么个看上去没有多少技术含量的小玩意,其实是一种内置式的涡流发生器,这也是海伦娜用多年的研发投入换来的技术果实。要知道在上个位面的航空领域中,涡流发生器可是*********广应用的技术。
由于这些锯齿的方向和气流的方向被设计有一定的夹角,所以当从缝翼的缝道里流出的气流吹过这些锯齿就会产生多股细小的涡流,这些涡流可以将边界层外部流速较高的气流卷入到边界层内,这样就增加了边界层内气流的能量,效果是让边界层厚度变薄而流速变快,更不容易因为能量不足以克服逆压和粘性力而与翼面分离。
带弧形滑轨的前缘缝翼和内置锯齿状涡流发生器占据了BF-*********,它们的相互配合使得BF-*********性。这可不仅仅意味着BF-*********时代机型的失速临界迎角,还意味着BF-*********的迎角范围内不受分离涡的威胁,从而能在更大的迎角下保持较高的效率,所这个设计可以极大提高BF--*********力。
虽然本位面的BF-*********所做的改变,仅仅是赋予了缝翼滑轨一定的弧度并且增加了锯齿状涡流发生器而已。但是正所谓细节之上见真功夫,这一点点技术改进的背后可是试验数据的大量积累和理论模型的不断修正,这个过程前后耗费了十几年的时间和大量的金钱,就这还是在海伦娜这个超级外挂可以一直把握大方向不出错的情况下实现的。
除了领先时代的前缘缝翼设计之外,BF-*********方,还在于它对于发动机排出的废气也进行了充分且合理的利用。
为了优化飞机的气动外形和改善飞行员视野,BF-*********,也就是说发动机的曲轴箱在上而汽缸盖在下。按照常规设计,采用这种倒置直接将发动机的排气管设置在机头下方两侧就行了,比如上个位面的BF-*********,但在海伦娜的影响下,本位面的BF-*********。
本位面BF-*********产生的废气,会通过机身两侧整流罩下的废气管道进入机翼根部,最终流到机翼下方的两个引射式散热器中。这时废气会在引射器内的收敛喷管中被加速到超音速,然后进入到引射器的混合管。这种高速高能的气流会形成强烈的引射效应,从而将冷空气吸入发动机散热器。被吸入的冷空气会先经过热交换器,冷却发动机和中冷器的冷却液,然后在引射器的混合管内和发动机废气充分混合,最后向后方高速喷出。
这套设计的第一个好处,是增大了冷却空气的流量,提高了发动机的冷却效率。上个位面二战中的活塞式战斗机,大多要依赖飞机本身的速度让气流通过发动机的冷却装置,而本位面BF-*********废气的能量将冷却空气吸入,也就是说即使飞机处于低速乃至静止状态,冷却器依然可以维持最基本的运行。这套设计的第二个好处,是充分地利用了散热器和发动机废气中的能量产生推力。当本位面的BF-*********,冷却空气流入散热器后会首先在热交换器中被第一次加热,然后再在混合管中被废气第二次加热,最后这些空气在离开精心设计的散热器喷管时,在受热膨胀中获得的压力能会被转化为动能从而产生推力,这可以让BF-109飞得更快。相比之下,上个位面美国的野马战斗机将被散热器加热膨胀的空气从收敛喷管中喷出,通过“梅里迪斯效应”获得的那点推力就简直是小巫见大巫了。
这套设计的第三个好处,是可以让机身两侧的废气管道整流罩发挥出良好的气动效果,为了容纳废气管道,BF-*********形整流罩与机翼前缘相连接。这个直接冲压成型的整流罩不仅让前机身和机翼的过渡更圆滑,还能在大迎角下产生流过机翼上方的涡流,从而增加机翼的升力,这个作用倒是和后世的边条翼有几分异曲同工之妙,只是效果没有边条翼那么明显。
这套设计的第四个好处,是可以在机翼后部的襟翼偏转时,以高速气流冲刷襟翼翼面,从而提高襟翼的增升效率。本位面BF-*********:内侧的后退开缝襟翼、中间的普通襟翼、外侧的副翼,而引射式散热器正好位于内侧的后退开缝襟翼的前方。这样当襟翼完全收起时,散热器喷流可以顺畅地从襟翼下方流过;但当襟翼展开时,高速喷流就会直接冲刷在襟翼上,这就等效于增大了襟翼的面积,提高了襟翼的效率和战机的盘旋能力。
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于是在BF-*********,这位设计师进行了多项重大革新。其中最重要的一项改进就是将原来前缘缝翼的水平滑轨,变成了带有下弯度的圆弧形滑轨。不要小看鲁泽尔为缝翼滑轨增加的这点弧度,这个看似简单设计使得BF-*********,不再是简单地水平伸出,而是在向前伸展的同时还向下方偏转。
当飞机迎角刚刚开始增大时,缝翼将沿着滑轨向前滑动,但不会立刻与主机翼分离,而机翼面积和机翼前缘弯度却会随着缝翼向下偏转而增加。这种状态下,前缘缝翼的作用与前缘襟翼的作用有点类似,机翼前缘弯度的增加会提高升力系数,而机翼面积的增加则会降低机翼载荷,这两者都有利于提高战机的机动性。
如果此时飞机的迎角继续增大,缝翼将会继续展开直到与主翼完全分离并且分裂出缝道。与此同时,缝翼向下偏转的角度也会继续增大。这样在大迎角状态下,前方吹来的气流就会首先平滑而无分离地绕过缝翼前缘,再与缝道中流出的气流汇合,这就进一步减小了机翼上表面的逆压梯度,推迟了气流分离,增大了机翼的失速迎角。
总而言之,这种使用弧形滑轨的新型缝翼无论在较小的迎角还是在大迎角状态下,都比使用水平直线滑轨的传统缝翼拥有更高的气动效率。但是滑轨形状的改变还不是BF-*********,这套缝翼系统真正的点睛之笔,其实是它的涡流发生系统。
当BF-*********,你就能看到前缘缝翼覆盖下的主翼前缘上表面分布着一排细密的锯齿。当飞机处于平飞状态时,由于前缘缝翼处于关闭状态,这排锯齿就被隐藏在缝翼之下,所以不会给飞机的巡航带来额外的废阻力。而当前缘缝翼随着飞机迎角增大而张开时,这些锯齿就暴露在气流中了。
没错!就是这么个看上去没有多少技术含量的小玩意,其实是一种内置式的涡流发生器,这也是海伦娜用多年的研发投入换来的技术果实。要知道在上个位面的航空领域中,涡流发生器可是*********广应用的技术。
由于这些锯齿的方向和气流的方向被设计有一定的夹角,所以当从缝翼的缝道里流出的气流吹过这些锯齿就会产生多股细小的涡流,这些涡流可以将边界层外部流速较高的气流卷入到边界层内,这样就增加了边界层内气流的能量,效果是让边界层厚度变薄而流速变快,更不容易因为能量不足以克服逆压和粘性力而与翼面分离。
带弧形滑轨的前缘缝翼和内置锯齿状涡流发生器占据了BF-*********,它们的相互配合使得BF-*********性。这可不仅仅意味着BF-*********时代机型的失速临界迎角,还意味着BF-*********的迎角范围内不受分离涡的威胁,从而能在更大的迎角下保持较高的效率,所这个设计可以极大提高BF--*********力。
虽然本位面的BF-*********所做的改变,仅仅是赋予了缝翼滑轨一定的弧度并且增加了锯齿状涡流发生器而已。但是正所谓细节之上见真功夫,这一点点技术改进的背后可是试验数据的大量积累和理论模型的不断修正,这个过程前后耗费了十几年的时间和大量的金钱,就这还是在海伦娜这个超级外挂可以一直把握大方向不出错的情况下实现的。
除了领先时代的前缘缝翼设计之外,BF-*********方,还在于它对于发动机排出的废气也进行了充分且合理的利用。
为了优化飞机的气动外形和改善飞行员视野,BF-*********,也就是说发动机的曲轴箱在上而汽缸盖在下。按照常规设计,采用这种倒置直接将发动机的排气管设置在机头下方两侧就行了,比如上个位面的BF-*********,但在海伦娜的影响下,本位面的BF-*********。
本位面BF-*********产生的废气,会通过机身两侧整流罩下的废气管道进入机翼根部,最终流到机翼下方的两个引射式散热器中。这时废气会在引射器内的收敛喷管中被加速到超音速,然后进入到引射器的混合管。这种高速高能的气流会形成强烈的引射效应,从而将冷空气吸入发动机散热器。被吸入的冷空气会先经过热交换器,冷却发动机和中冷器的冷却液,然后在引射器的混合管内和发动机废气充分混合,最后向后方高速喷出。
这套设计的第一个好处,是增大了冷却空气的流量,提高了发动机的冷却效率。上个位面二战中的活塞式战斗机,大多要依赖飞机本身的速度让气流通过发动机的冷却装置,而本位面BF-*********废气的能量将冷却空气吸入,也就是说即使飞机处于低速乃至静止状态,冷却器依然可以维持最基本的运行。这套设计的第二个好处,是充分地利用了散热器和发动机废气中的能量产生推力。当本位面的BF-*********,冷却空气流入散热器后会首先在热交换器中被第一次加热,然后再在混合管中被废气第二次加热,最后这些空气在离开精心设计的散热器喷管时,在受热膨胀中获得的压力能会被转化为动能从而产生推力,这可以让BF-109飞得更快。相比之下,上个位面美国的野马战斗机将被散热器加热膨胀的空气从收敛喷管中喷出,通过“梅里迪斯效应”获得的那点推力就简直是小巫见大巫了。
这套设计的第三个好处,是可以让机身两侧的废气管道整流罩发挥出良好的气动效果,为了容纳废气管道,BF-*********形整流罩与机翼前缘相连接。这个直接冲压成型的整流罩不仅让前机身和机翼的过渡更圆滑,还能在大迎角下产生流过机翼上方的涡流,从而增加机翼的升力,这个作用倒是和后世的边条翼有几分异曲同工之妙,只是效果没有边条翼那么明显。
这套设计的第四个好处,是可以在机翼后部的襟翼偏转时,以高速气流冲刷襟翼翼面,从而提高襟翼的增升效率。本位面BF-*********:内侧的后退开缝襟翼、中间的普通襟翼、外侧的副翼,而引射式散热器正好位于内侧的后退开缝襟翼的前方。这样当襟翼完全收起时,散热器喷流可以顺畅地从襟翼下方流过;但当襟翼展开时,高速喷流就会直接冲刷在襟翼上,这就等效于增大了襟翼的面积,提高了襟翼的效率和战机的盘旋能力。
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