原创 陈思伊 航空知识
在莫斯科郊外的图波列夫高速公路和乌拉尔M5公路的交汇处(三角区域内),矗立着世界上第一架商用超音速客机图-144。这架图-144LL的机号为RA-77114,由图-144D改装而来于1996年11月29日首飞。1998年2月11日,该架飞机完成飞行实验计划后被一直存放在格罗莫夫国家物理和技术研究所,现如今是该地区最大的纪念碑。
1983年,这架重达30吨的飞机创造了三项世界纪录。其中两项是沿着1000千米长的封闭路线以平均2031.5千米/时创造的飞行速度记录,及沿着2000千米的封闭航线以平均航速高达2012.2千米/时高达18200米进行飞行,创造的新的飞行记录。
在图-144的履历中,最出名的因属1973年在苏联在巴黎航展上其与“协和”原型机共打擂台的场面,两台超音速客机因十分相似又都处于世界顶级水平,竞争也十分激烈。6月3日,在图-144的飞行表演中,试驾员米哈伊尔·科斯洛夫先加足马力快速爬升,数秒后,随着飞机翻转,图-144撞入了附近的村庄,导致机组所有成员全部丧命。关于这次的空难,众说风云,有人认为是驾驶员操作不当导致的飞机升力不足,也有人认为是为了躲避近处飞来的法国幻影战斗机,但无论什么原因,这次空难都使世界对图波列夫前卫的设计产生的怀疑。
作为民用飞机设计参考机种之一,抛开空难,今天让我们一探这架飞机的原机型与生产型飞机的设计特点。
图-144的设计特点
原型机机翼基本上是双三角形的下单翼 。前缘为直的折线,机翼内段前缘后掠角约 76°,外段前缘后掠角约 57°。内段带前缘锥度扭转 ,而外部则无扭转 ,故亚音速和超音速飞行时的升阻比较低 。但在生产型飞机上已作了改进 、翼展增大1,15米,采用了与“协和”号相同的锥形扭转,整个内外段翼面向上凸起弯曲,后缘向下凹陷弯曲,因此提高了气动效率。
生产型机身长65.7米,较原型机增长了5.7米。流线形的机头在起飞着陆和停放时可下垂 12°,以保证良好的视界。机身和下单翼融合在一起 。机身下表面较平,因而具有良好的机身升力特性和方向稳定性 。不足之处是座舱板下面不能设置行李舱或小的货舱 。在生产型上,其在机身两侧装有可收放的鸭式小翼,从而改进了飞机进入跨音速时的加速性及操作稳定性,增大载荷和航程。机身为半硬壳式结构,窗框与门框和机身侧蒙皮为翼整体。生产型舷窗数由原型的 25个增至 34个。旅客舱前方和左侧中央有舱门,应急出口由4个增加到 6个。
起落架支柱是用高强度的合金钢和钛合金的混合结构。在原型机上,主起落架是三轴小车式的,每轴有4个轮子,共12个机轮。在生产型上,主起落架改为双轴小车式,每轴有8个机轮。起落架舱壁有隔热层,以防发动机热。同时还有冷空气通入机轮舱,以冷却起飞后的轮胎和在飞行中散热。
原型机采用的是库兹涅佐夫设计局设计的双转子加力式涡轮发动机,装在翼下中央的发动机仓里。生产型的改动与“协和”号颇为相似,其由原先翼下中央的1个发动机改为2个翼下发动机舱,每个发动机舱中分别装2台发动机,进气道用活动斜板自动调节。发动机单台静推力为13000kg,加力推力为17500kg;生产型飞机用发动机的加力提高到了20000kg。仅在高温条件下起飞,或在超音速巡航飞行时才使用加力。其载油量与生产型也原有的70000kg也发生了变后,增加至80000kg。
飞行机组由2名驾驶员和1名飞行工程师组成。座舱可容下140名旅客,分为前中后三个仓位。机上有两个位于前部和中部的厨房和衣帽间及四个盥洗室。
具有1台与惯性导航系统相联的电子模拟计算机 ;中央大气数据系统;自动驾驶仪 ;飞行零位指示器 ;水平位置指示器;转弯侧滑仪 ;测距设备 ;一台活动地图导航显示器 ;数字经纬度读数器 ;气象雷达以及可变几何形状的进气口调节控制系统。
看完图-144 原型机的设计与生产型设计的比较,亲爱的读者您又有什么话要说?
注:本文参考《民用飞机设计参考机种之一 图-144超音速运输机》
风上风云|云端故事
原标题:《图波列夫只是将图-144送上天?不,还有设计可以探寻》