被现实逼出的奇思妙想:盘点各类军用飞机别具一格的起落架
文|军机图
起落架是所有飞机的必备部件之一,某种意义也是连接天空和大地的桥梁,一起一落不仅承载着飞机的重量,还有重力与升力的交替。而对于军用飞机来说,由于特殊的使用环境和不同的作战需求,起落架也衍生出了五花八门的构型——混搭风、越野风、仿生学……
U-2“龙夫人”高空侦察机:自行车式起落架+辅助轮
为了飞得更高更远,U-2“龙夫人”侦察机使用了类似滑翔机的大展弦比悬臂中单翼,机身极为细长,这种设计带来的后果是U-2无法像普通固定翼飞机一样使用三点式起落架,只能采用纵列布局的“自行车式”起落架。“自行车式”起落架在高速滑行时能保持机身平衡不侧倾,但在低速滑行阶段,U-2必须靠可拆卸式的翼尖辅助轮来保持平衡。
◎美国空军第9飞机维修中队的中士在起飞前检查U-2侦察机的辅助轮
U-2侦察机的翼尖辅助轮造型很简单,就一支柱加轮子结构,末端通过快拆装置(非固定式)与机翼连接。在起飞时,翼尖辅助轮可以保证U-2在滑跑过程中保持平衡,而在U-2离地瞬间,辅助轮组会因为重力与机翼分离坠落在跑道上,亮橙色的辅助轮组可以使地勤人员在第一时间发现并回收U-2的翼尖辅助轮组。而在着陆时,U-2需要在追逐车引导员的帮助下完成着陆,待U-2静止时,地勤人员会带着翼尖辅助轮组飞速赶来并安装在U-2的机翼上,然后U-2利用自身动力滑行回机库或停机位。
◎U-2停止滑行之后,地勤快速进场为U-2安装辅助轮,这项工作需要3名地勤配合完成
由于这种独特的起落架设计,U-2的起降过程需要多名地勤人员提供“VIP服务”——除了追逐车上的引导员,U-2起飞需要地勤捡起U-2扔下的辅助轮,降落后则追着给U-2装辅助轮。
米格-23“鞭挞者”战斗机:独一无二的“蟹爪”式起落架
米格-23战斗机的起落架在现代战斗机中是非常独特的,该机的起落架被称为“蟹爪”式起落架,属于全球独创。米格-23之所以会有这种极为特殊的起落架,其实是被逼无奈。
◎米格-23战斗机的主起落架造型非常独特
米格-23为了追求高速性能,使用了当时比较流行的可变后掠翼布局,机身横截面小、机翼采用悬臂上单翼布局,保证了高速飞行性能。然而这种布局也给米格-23起落架的设计造成了不小的麻烦。米格-23是单发战斗机,后机身相当纤细,而悬臂上单翼又彻底堵死了将主起落架收入机翼的可能,如何才能在保证滑行稳定性的前提下将米格-23的主起落架设计在机身内?这个问题难倒了米高扬设计局的设计师。
◎米格-23战斗机的“蟹爪”式起落架收放动作动图
为了寻找解决方案,米高扬设计局向苏联航空系统发出“英雄帖”,寻求米格-23主起落架的最优解决方案。最终,一名女大学生设计的“蟹爪”式起落架获得了米高扬设计局的采纳。所谓的“蟹爪”式起落架,就是将传统的起落架支柱由整体式分割成两部分,通过液压机构折叠收放,可以在保证机轮间距足够安全的前提下将米格-23的主起落架机轮收纳入空间有限的起落架舱。一万字不如一张动图直观,请看米格-23战斗机“蟹爪”式起落架收放动作动图。
AH-64“阿帕奇”武装直升机:唯一一款能滑雪的武直
AH-64“阿帕奇”武装直升机是重型武直的代表机型,标准型的“阿帕奇”均使用后三点式轮式起落架,可以进行滑跑起降以改善起降能力。不过,并非所有“阿帕奇”都使用轮式起落架,美国陆军航空兵部署在极地地区的“阿帕奇”武装直升机,就使用的是独特的滑橇式起落架。
◎起落架加装滑橇的美国陆军航空兵AH-64“阿帕奇”武装直升机
2016年,驻扎在阿拉斯加州的美国陆军航空兵第25攻击侦察营开始换装AH-64“阿帕奇”武装直升机,为了适应阿拉斯加州的极寒环境,这个营的“阿帕奇”在交付之前都接受了统一改装。“阿帕奇”极地版改装的第一项便是加装起落架滑橇板。
◎AH-64武装直升机的滑橇式起落架特写
为“阿帕奇”量身打造的滑橇板长约1.5米,宽1米,单个重量约60千克,使用液压装置和钢丝绳与起落架连接。在滑橇板的中心预留有可供机轮上下运动的开口,而滑橇板后部还带有一个辅助轮,这种设计的目的是不影响AH-64武装直升机在水泥地或混凝土铺装跑道使用机轮进行滑行。而在雪地、草甸、厚苔泽(沼泽)等松软地面起降时,滑橇板则可以发挥接地面积大、压强小的优势,将AH-64的重量均衡地分散到三个滑橇板上,提高极地环境起降的安全性。
T-58L(苏-15“细嘴瓶”)技术验证机:西伯利亚狂想曲之草上飞
古巴导弹危机结束之后,苏联空军发现苏军的战斗机在前线简易机场和备用机场起降时的适应性极差,对传统的铺装跑道依赖性较高。为了备战,苏联军方下令苏联设计局为苏军的战术飞机研发可在简易机场自如起降的起落架,主起落架加装滑橇的T-58L就在此背景之下诞生了。
◎T-58L的可收放式滑橇-机轮组合主起落架,便于在草地、泥地等简易机场起降
实际上在T-58L之前,苏联设计局已经在苏-7战斗机的原型机S-22-4、S-23和S-26上进行了多种形式的组合起落架,最后进入实验阶段的是全滑橇式起落架(主起落架和前起落架全部使用滑橇)和滑橇-机轮组合式起落架(主起落架使用滑橇,前起落架使用机轮)这两种实用方案。
◎采用组合滑橇式起落架的T-58L技术验证机正在进行滑行试验
经过对比试验,苏霍伊设计局发现全滑橇式起落架存在前起落架转向不灵活的问题,这不仅影响到了飞机的起飞滑跑,还严重威胁飞机的着陆安全,前起落架使用滑橇的安全风险极高。因此,在利用苏-15原型机T-58L进行试验时,苏霍伊设计局选择了更为稳健的滑橇-机轮组合式起落架,这种构型的起落架不仅可以满足在草地、泥地等非铺装跑道的起降要求,还不影响在铺装跑道的正常起降,非常实用。
1960-1970年间,苏联依托T-58L技术验证机在苏联全境进行了广泛的飞行试验,结果发现组合滑橇式起落架虽然起降性能良好,但在泥地等非铺装跑道起降时,剧烈的颠簸会使机载雷达等精密航电设备无法正常工作,如此一来在简易机场起降就失去实战意义了,因而这种方案最终没有应用到量产飞机中,不过该方案的研究和广泛实验为苏霍伊设计局积累了大量研究数据。
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