无翼飞行器之谜
1981年盛夏的一个傍晚,英国科学家进行了这样一个试验:一个外形像倒扣着的碗的形状的飞行器在离地面大约200米左右的空中飞行,突然它放慢了下降速度,像老鹰似的,缓缓地转着圈,向下降落,当它快降落到地面时,又突然升高向远处飞去。
试验成功了,人们为之欢呼。这种飞行器外形很像至今还叫人猜不透的“天外来客”飞碟,故人们给它起了个“人造飞碟”的名字,其实它是一种正在研制中的新型的空中交通工具,名叫“无翼飞行器”,也可以说是“无翼飞机”。
为什么在航空技术高度发展的今天,人们对研究无翼飞行器如此感兴趣呢?
现代飞机随着速度和载重量的增加,起飞和着陆时的滑跑距离也相应增长,因此,飞机场也不得不建造得越来越大。一个大型机场占地就是几十平方千米。又由于受机场数量的局限,飞机在遇到紧急情况时,不能就近降落,因此常会出现不应有的事故,造成机毁人亡的恶果。尽管直升飞机不需要从机场起飞、降落,也没有庞大的机翼,但却有巨大的旋翼,而且噪声大,飞行速度也只有一般飞机的1/3~1/4(即每小时250~260千米)。于是,科学家们便开始研制一种既能像直升飞机那样可以垂直起落(不需要特定的机场),又能高速飞行的灵活的飞行器。现代航空技术的发展,已经为这种飞行器的研制奠定了理论基础和技术条件。
无翼飞行器以喷气发动机作为动力,喷口分为4个,均匀地分布在飞行器的侧面。无翼飞行器采用超轻射流控制技术,来实现垂直飞行、水平飞行和改向飞行。它的控制过程是这样的:发动机在膨胀型喷管的出口管壁上有2个相对的控制小孔,当一个小孔关闭,另一个小孔打开,并流出一股气流时,超音速气流就会在0.001秒内向关闭小孔的管壁面拐弯,并贴此壁面流动。2个小孑L同时关闭或同时打开,并同时流出一股气流时,超音速气流就不偏不斜地沿着喷管中心线方向喷出。飞行器四周有4条喷管,在每个喷口靠近喉部的出口段上下开2个控制小孔,只要调节8个控制孔的开与闭,就可以使飞行器自如地前进和后退、上升和下降。
无翼飞行器的种类很多,除了上面谈到的英国倒扣碗式无翼飞行器外,法国科学家还设计了一种环翼飞行器。这种飞行器,其机翼环绕机身,由4个支撑板将机身与机器同心地装在一起,前段为驾驶舱,中段有侧向或开缝式进气道,中间装有涡轮喷气发动机。驾驶员的座椅随飞行状态而转动。德国科学家也设计出一种没有机翼的能垂直起落的飞机。它采用双路式涡轮喷气发动机,起飞时,通过可调式节流阀门把水平喷气口挡住,使喷气垂直向下,从而产生升力。当飞机升到一定高度,需要水平飞行时,则减少垂直喷孔的喷气量,打开水平喷气口,使之产生水平推力。据说这种飞机飞行速度可达每小时2000千米。.
无翼飞行器的特点是结构简单、重量轻、起落方便,安全性也优于普通的有翼飞机。无翼飞行器可用于勘探森林资源、寻找地下矿藏、跟踪鱼群、指挥城市交通、营救等工作,也是未来人类生活中不可缺少的空中交通工具。