马卡耶夫造飞机

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多架运20驰援上海,带你了解又快又省油的超临界机翼

本文为视频文案,欢迎关注U管:马卡耶夫造飞机运20驰援上海,很威风,看视频,至少来了5架。我有幸曾经登上过运20(战术后仰),当时非常激动,脑门冒汗。如果你关注胖妞运20,在介绍飞机时,经常出现一个词:超临界机翼。有人就好奇,这超临界机翼到底是个啥?超临界超的又是个什么“界”?超临界机翼相比普通机翼,有啥不一样?说到激波,也就是飞机前面那堵“空气墙”,你会想到一个词:“声障”。人们开着飞机,吃着火锅唱着歌,使劲给油,发现飞机才刚刚接近音速,还没到音速呢,就已经遇到很大的阻力了,再加速很难,而且机身会抖动。出现这种情况,就是因为飞机周围的空气,它流动速度是不一样快的。机头的空速管测出来的空速,马赫数只有0.9,甚至只有0.8,但是机身附近有些地方的空气流速,很可能已经超音速了。超音速,就产生激波,有激波,就会有激波阻力,进而造成气流混乱,飞机就会抖动。现在的运输机,比如包括军用和民用,巡航速度一般都不会超过0.9个马赫,不会超音速。但是在这个速度下,机身附近也有可能产生激波。那如果产生激波的地方,正好在机翼上,你想想,会有什么影响?这几百吨的飞机能飞起来,全靠两个大机翼托着呢。如果机翼表面的气流混乱了,那可吓人了。之前咱们讲飞机失速还记得不?飞机失速的本质不就是攻角太大,导致机翼表面气流分离,变得混乱,机翼它失去升力了嘛,会摔飞机的。那这个激波如果出现在机翼上,是不是也会造成机翼表面的气流混乱?再然后,轻则升力减小,更费油。重则……哎呀不敢想,身份证含嘴里吧。也正是因为机翼超声速造成的影响太大,所以在飞机设计时,还有一个专门的名词,叫临界马赫数。它指的是飞机机翼表面的空气流动速度正好达到声速时,此时飞机的飞行马赫数。很显然,如果机翼表面的空气流速刚刚到声速,肯定也是在上表面,本来上面的空气流速就比下面快嘛。现在问题出现了,我开着飞机,如果飞的太慢,乘客要骂娘。如果飞的太快,飞行速度超过了临界马赫数,机翼上表面产生激波,飞机就会更费油,老板也要骂娘。那咋办?谁出现问题,就解决谁。你机翼上表面不是容易超音速嘛,那我就先解决你。当然,工程师也不是老天爷,自然规律摆在那,谁也没办法。工程师能做的,就是尽量增大临界马赫数,或者说,尽量推迟机翼表面产生激波。比如原来的飞机,飞行马赫数达到0.7,机翼表面就超音速了。也就是说,这个飞机的临界马赫数只有0.7。那我如果把飞机的机翼改一改,把临界马赫数增加到0.9,这飞机是不是就飞的快很多?骂娘的乘客也会少一点。增大临界马赫数,这就是超临界机翼最大的用处。咋做到的呢?你看看超临界机翼和非超临界机翼有啥不一样。上面是普通机翼的翼型,下面这个是超临界机翼。一对比就能看出来,超临界机翼有两个典型的特点,一个是上表面比较平,另一个就是尾巴那里更弯。上表面更平,也就是弧度没那么大,空气流过去,速度增加就不会有那么快。减缓了气流加速,自然也就能推迟激波的出现。不过,上帝是不可能随随便便给你开门的,激波是出现的更晚了,但是减小上表面的空气流速也会减小机翼的升力啊!升力不够咋办呢?那就把机翼的尾巴,也就是机翼后缘做成有弧度的。通过这种方式,可以增大机翼的升力。刚才咱们说,把机翼表面做平点,可以推迟激波的出现。这个推迟,我理解有两层意思。第一层,可以增大飞机的临界马赫数,飞机可以飞的更快。第二层,机翼上表面出现激波的位置会更靠后,而且激波也相对弱一点。激波更靠后有什么好处呢?你想,激波后面的气流比较混乱,会脱离机翼表面。那如果激波很靠后,气流脱离的位置不是也会更靠后嘛,这样对升力的影响就会更小。你看普通机翼(a)和超临界机翼(b)的上表面,分别出现激波的情况,普通机翼的激波更强,而且更靠前,就导致出现气流分离的区域占比很大。而超临界机翼就好多了,气流分离的区域占比要低很多,这样它对升力的影响也就小很多了。你设计一架飞机,肯定想让机翼的升力更大、阻力更小,也就是升阻比大一些。但是,升阻比大的飞机,它普遍巡航速度往往都不会太高,就是因为机翼上容易超音速,产生激波。也就是说,高升阻比和高巡航速度,是一个矛盾。但是,超临界机翼的出现,就很大程度上缓解了这个矛盾。超临界机翼好不好?好!但并不是装每一架飞机上都好,鞋合不合适,只有脚知道。超临界机翼虽然有很多优点,但是它主要还是适合高速飞行的运输机。很多小飞机,比如著名的空中拖拉机,运5,巡航速度也就100多公里,你给它装个超临界机翼,没啥用,还给五爷整的怪紧张。最后有必要强调一下,超临界机翼不是新东西,也好几十年了。1967年,美国航空航天局NASA提出来的。空客的处女作,1972年首飞的A300,就装了超临界机翼。后来出的火遍全世界的窄体机,A320,也装了。中国研制的依然还在试飞阶段的C919,也应用了超临界机翼。至于另一个著名的窄体客机,波音737有没有装超临界机翼,我还真不确定。费了老大劲去查,也没查到什么权威信息。谁有靠谱的渠道,欢迎在评论区指条路,感谢!最后,欢迎关注订阅~祝大家身体健康百毒不侵!
2022年4月4日
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为什么说波音737的扁发动机“导致”了坠机?

本文为视频文案,欢迎关注U管:马卡耶夫造飞机经常在网上看到有人问,如何分辨波音的737和空客的A320。确实,现在全世界的窄体机市场,已经被这两个机型平分了。你在国内坐飞机,除非是很热门的航线,你还有机会坐到宽体机,不然你坐的飞机,要么是波音737,要么就是空客A320了。那么如何从外观上来分辨他们俩呢?网上能看到很多方法,像看机头、看驾驶舱玻璃、看翼尖小翼,都有区别,但是不大,瞅着费眼睛。除了这些,还有一种很粗暴的方式,就是看发动机。机翼下面挂着,那么大,你再说看不见,那就是找事了。发动机如果是扁的,那肯定就是波音737。如果是圆的,就能基本确定它是空客A320。之所以说基本确定,是因为737曾经也圆过,但那都是半个世纪之前的事了。插一嘴,严格来说,那个扁的不是发动机,发动机要旋转的,肯定不能扁。那个扁的其实是发动机整流罩,也就是发动机外面罩着那个壳子。那737的发动机,为啥圆着圆着就扁了呢?扁了是有什么好处吗?我如果说,这个扁发动机,和前段时间几乎把波音搞死的737max空难,有一定关系,你是不是以为我开玩笑呢?说到737max坠机,有必要再插一嘴。很多人看到737max出事被停飞,就说,哎呀波音垃圾,737垃圾,以后出门再也不坐737了。这就冲动了,737飞机是一个很大的系列,半个多世纪了。到现在,已经生产了一万多架。可以不夸张地说,波音737的更新迭代史,几乎代表了人类民用航空业的发展史。737的第一代,737-100,1967年首飞。737-200是100的加长型,出厂时间也差不多。最早这一代两个型号,发动机用的是普惠JT8D,发动机也还是圆的。1979年,737出了新系列,也就是第二代,叫737经典型,classic,包括737-300,400和500。这一代的最大改动,就是换了发动机,换成了一代名机,美国和法国合作研制的CFM56。到这,就能看出来,发动机已经不正经了,开始变扁了,一个个的全是歪瓜。从此,737的发动机再也没能圆回来。再往后,航空界扛把子的波音迎来了挑战者,欧洲杀出个空客。空客的A320,加入了电传飞控,让生产空中健身房的波音很紧张,印钞机有点卡顿了。于是再次对737进行了升级,推出第三代,叫737新世代,next
2022年3月20日