第414章 水上飞机的奥秘
刘傻子教授没有理睬沈明贵,继续说:“ 1911 年 , 米国军方向寇蒂斯订购了第一架水上飞机 。寇蒂斯对 水上飞机不断进行改造 ,使浮筒或船身的性能更加先进, 并且把机轮也安装到了水上飞机上, 使水上飞机可以水陆两用 。”
海洋爷爷高敏说:“1913 年 ,寇蒂斯 的水上飞机又有重大改进, 把浮筒改成船形 ,使水上飞机的起降更加安全 ,操纵更加方便 。驾驶员和乘员更加舒适 ,从而使水上飞机得到了进一步的完善 ,被米国及欧洲各国普遍接受。”
计算机姐姐沈琳说:“此后 ,寇蒂斯设计的 nc-4 水上飞机已相当完善 ,于 1919 年 5 月 创造了分阶段飞渡大西洋的纪录 。这是件轰动全球的大事,是人类航 空史上的新篇章。”
科学博士王可问:“梦弟、小聪、小波、小明、小燕子 ,水上飞机有哪些作用?”
小聪说:“我认为,水上飞机具有军事侦察、 反潜和救援的作用。”“我认为 ,水上飞机在民用方面, 可用于运输 ,森林消防等。”小燕子说。
“我认为, 水上飞机作为一种新的交通方式与旅游产品 ,市场潜力相当巨大。”梦弟说。
科学博士说: “水机的主要优点,是可在水域辽阔的河 、湖 、江、 海水面上使用 ,安全性好 ,地面辅助设施较经济 ,飞机吨位不受限制;主要缺点是受船体形状限制 ,不适于高速飞行, 机身结构重量大 ,抗 浪性要求高, 维修不便和制造成本高。”
刘傻子说: “ 中国自行研制的水上反潜轰炸机 ,主要用于近海域的侦察、 巡逻 、反潜 ,也可用于对水面舰艇监视和攻击 。经过改装 ,还可用于灭火 。机上装有搜潜反潜设备 ,机身后段背部有炮塔。”
浮在水面上, 并且不会下沉。”梦弟打开梦幻帽子的搜索功能回答说。小波说:“水上飞机浮在水面上, 但在需要起飞时 ,螺旋桨发动机产生的拉力, 就会拖着它以相当快的速度在水面上滑跑。”
“伴随着速度的不断增加 ,机翼上产生的升力, 慢慢克服了飞机的 重力, 从而 ,把飞机从水面上逐渐托起来在空中飞行。”小明回答。
小燕子补充说:“水上飞机完成空中任务之后,自然也要重返到水面,从而成为一只可以在水上滑跑的航船 。因此,国外许多人根据水上飞机这一特点 ,又把它叫做水上飞船或飞机巡洋舰。”
科学博士说:“同学们回答正确 。柯蒂斯为船身式和浮筒式水上飞机发展作出了重要贡献 。柯蒂斯的水上飞机诞生后不久 ,就从密执安湖上救起一名迫降的飞行员 ,显示了水上飞机的救援作用。”
“水上飞机和陆上飞机是同时发展的。 20 世纪 30 年代,水机发展十分迅速 ,远程和洲际飞行几乎为水机所垄断 ,还开辟了横越大西洋和太平洋的定期客运航班。”海洋爷爷说。
海洋爷爷所说的水上飞机客运 , 比较时尚 。例如 ,德国道尼尔公 司 20 年代末研制的 dox,是当时世界上最大的水上飞机 ,机翼上方 分 6 组背靠背地装 12 台活塞式发动机 ,最大速度 ,达到 224 千米 / 小 时 , 1929 年 10 月 ,曾创造一项载 169 名乘客飞行的世界纪录 ,一直保 持了 20 多年。
计算机姐姐说:“ 米国联合公司 30 年代研制的卡塔林娜两栖飞机在二次大战中广泛用作海上巡逻机,生产量达 4000 架, 战后改作森林消防飞机。”
战后水机发展速度放慢 ,主要代表机种有前苏联的和日本的水上飞机 ,后者由于采用了附面层吹除襟翼和喷溅抑制槽技术, 具有较高的抗浪能力。 中国研制的水上飞机,能 执行反潜任务。
“第一次世界大战期间 ,水上飞机已经被搭载于巡洋舰 ,担任侦查 与协助舰炮射击的任务, 同时也担任反潜 、船团护航 、沿海巡逻与轰炸等各种任务 ,可以直接降落 ,停靠在海面上。”小波说得简洁。
小聪说:“我认为水上飞机虽然有作用 ,但是, 用途不广 。因现 在的陆上飞机航程长 ,完全有能力直接从 a 国家开往 b 国家。”
小燕子说:“小聪 ,你既喜欢自作聪明, 又喜欢抬杠,我们现在 的话题是讨论水上飞机的作用。”
小聪十分聪明, 但是,在小燕子面前,小聪不得不收敛一点 ,毕 竟小燕子知识面广 ,嘴巴十分利索。
“争论一下也有意义 ,现在,水上飞机在吸取陆上飞机的长处 ,陆 上飞机也在吸收水上飞机的长处。”计算机姐姐替小聪解围说。
“现在, 各种竞速机比赛的参加者 ,也多利用水上飞机作为设计的 型态,这是着眼于高速飞行下需要很长的跑道降落,为了减少比赛地区的限制 ,利用水面起降,是一种极佳的解决方式。”科学博士说。
刘傻子教授说,虽然浮筒与相关的结构 ,会产生额外的阻力与重量,这个阶段, 许多竞速机 ,都有非常优异的成绩 ,像是英国超级马林的 s6b 竞速 机 ,曾经拿下 1931 年史奈德杯竞速比赛的冠军 ,而他在该年创下最高 的飞行纪录,是 6512 千米 / 时的高速。
海洋爷爷补充说:“第二次世界大战时期,水上飞机的使用与发 展到达一个巅峰的状态 ,包括美国、 英国、 德国、 日本与意大利 ,都 有各种军用水上飞机 ,这些飞机 ,除了继续执行前辈所担负的巡逻、 护航 、侦查 、反潜 、轰炸与射击任务之外 ,也担任对其他海上目标的 鱼雷攻击 ,或者是敌方的水上飞机进行攻击等。”
日本的爱知飞机公司 ,甚至设计出可以搭载于伊 -400号大型潜艇 的特殊轰炸机: m6a1 晴岚 ,预备对巴拿马运河进行轰炸 , 阻断美国 海军增援太平洋战区的速率。
科学博士说: “水上飞机在航海航空的历程中作用巨大 ,现在, 水上飞机受到科技的挑战,我想问梦弟、小波、小明、小燕子、小聪, 水上飞机的作用有变化吗?”
小聪说:“我知道 ,陆上机场的数量大幅增加 ,跑道品质较以往 进步 ,飞机的性能与可靠性也显著提升 , 同时 ,空中加油技术逐渐成熟,水上飞机的地位,开始受到影响。”
小燕子说:“水上飞机虽然受到陆上飞机的挑战 ,但水上飞机的 研发没有停止 ,包括美国海军的 f2y 喷射水上飞机计划 。水上飞机在 救护 、消防与中小型交通与运输方面, 作用很大,在海面旅游活动方 面,水上飞机有独特的作用。”
“ 飞艇是中大型水上飞机常见的造型设计 ,机身直接与水面接触, 在机身下方加装浮筒 ,有些机种,在两侧机翼也会装置辅助浮筒。”小聪说得简洁。
“ 飞艇的另外一种衍生型,是利用地面效应的地效飞行器 ,不过, 一般并不将这种飞行器包含在飞艇的分类当中。 现在,比较实用的水上飞机,是指可以加装机轮 ,或者本身就有机轮 ,能够直接在陆地上与水面上起降的两栖飞机,这类飞机 ,可以根据需要 ,灵活地在水面或陆上机场活动。”计算机姐姐说。
小波梦见自己与计算机姐姐驾驶一架水上飞机飞行在海面上空, 小波看见海面上有鲨鱼跃起 ,水上飞机落在海面上。 心里紧张地叫来:“计算机姐姐,我好害怕哟。”
计算机姐姐安慰小波说:“小波,不要怕,水上飞机不仅应具备普通飞机的空气动力特性, 还能够保证在水面起飞 、降落和水面航行的水动特性。”
当一条鲨鱼扑向小波乘坐的水上飞机时,水上飞机飞起来了。
梦弟梦见自己与刘傻子爷爷驾驶一架水上飞机,飞行在海面上空,梦弟看见海涛滾滾 ,担心水上飞机会被海浪打翻。
刘傻子教授说,梦弟 ,水上飞机落在海涛上没有问题 。20 世纪 30 年代,为水上飞机的全盛时期,水动力学已发展到比较完善的程度 。50 年代以来 ,随着飞机增升技术的发展 ,边界层控制技术 被应用于水上飞机 ,从而减轻了水动载荷 ,改善了水动力性能。同时 ,通过水动力的研究,在增大水上飞机船身 (浮筒) 的长宽比和断阶整流以及抑波技术等方面作的努力 ,水上飞机的水动特性, 包括水静力特性和水动力特性研究 ,也已经取得了显著的成效。
梦弟看见自己与海洋爷爷驾驶的水上飞机始终飞不起来 ,像汽艇 一样在海面上行驶。梦弟有点慌张 ,担心水上飞机沉没。
刘傻子教授说:水上飞机具有在水面停泊 、拖曳 、漂浮和航行等特性 ,主要包括浮性 、静稳定性 、抗沉性和回转性 。水上飞机在水面停泊和航行时, 表面所承受的水静压力的合力又称浮力。按照阿基米得原理 ,浮力大小等于水上飞机船身(浮筒)所排开的水的重量 ,浮力的作用点 (浮心) 为排开水的体积重心 。水上飞机因受外力作用而失去平衡产生倾斜 ,外力消除后,水上飞机恢复初始状态的能力。 船身式水上飞机翼下的支撑浮筒 ,就是 为了增加横向稳定性而设置的。