问:对飞机物理学的理解发生了哪些变化,使得 1918 年至 1930 年间战机变成了单翼飞机,时速接近 400 英里?
答:一些重要的发展:
更好的发动机,这意味着在最大限度减轻重量的同时实现最大功率,从而产生更大的推力输出。有像施耐德杯这样的比赛,以制造速度最快的飞机。
除此之外,我们对空气动力学的理解也更加深刻。如果你读过教科书,就会发现自 20 世纪 30 年代以来,基本的低速(至少在我们看来)空气动力学并没有发生太大变化;当时写的书在今天同样有用。
更好地了解金属以及如何用铝制造飞机。飞机过去有多个机翼的一个重要原因是,木质和织物飞机的刚度不足以支撑较长的翼展;如果将它们固定在悬臂上(如上图所示,仅在一侧支撑),它们会弯曲和扭曲。
解决方案是制造两个(或更多)机翼,它们可以使用支柱相互支撑。这样,你就可以在紧凑的尺寸中获得很大的机翼面积(和升力)。或者,单翼必须用支架额外支撑:
大多数人很快意识到的大问题是支撑支柱和支架会产生很大的阻力,所以他们想摆脱它。
金属机翼不易弯曲,因此可以省去支架。然而,金属机翼也相当重,因此需要强大的发动机才能让飞机起飞。第一架全金属飞机于第一次世界大战结束时问世,从那时起它就一直没有起飞。直到最近,我们才看到另一个根本性的转变。这一次,我们用复合材料制造飞机。
最后,我认为这背后还有某种社会文化因素。飞机当时很流行。它既时髦又现代,所以富人(例如霍华德·休斯)要么成为飞行员,要么支持飞机项目。即使在苏联等更平等的社会,飞机也成为进步的象征(以及国家威望)。人民和国家投入大量资金进行航空研究,并获得了回报。
即使您不懂俄语,您也知道这是为了促进女性在航空领域的发展。
问:美国是否有机会或理由选择购买新型欧洲台风战斗机而不是 F-35 项目?
答:从各方面来看,这个机会都为零。
而且也没有理由。但即使有,美国也不会购买台风战机,因为美国几乎从不从外国公司购买大型武器系统。国会必须批准购买,而所有这些国会议员都需要考虑当地的工业。这只是政治方面,更不用说后勤、生产、武器互操作性、安全考虑等了。
除此之外,台风战机虽然是一款非常不错的战机,但其成本实际上与 F-35A 差不多……而且它不具备隐身性能。它在对地攻击方面也远不及 F-35A,而坦白说,对地攻击在当今时代可能发挥着更重要的作用。
如果你观察一下目前的欧洲战斗机运营商,你会发现他们分为三类:
·该计划的原始合作伙伴(英国、德国、意大利、西班牙)。请注意,其中一些国家除了欧洲战斗机外还运营 F-35。
·不允许购买 F-35 的人(所有中东用户)
·奥地利……正在考虑在未来某个时候用 F-35取代它们。
台风战机主要是一种空中优势平台。美国空军有 F-22 专门担当这一角色,还有 F-15,包括同样非常新的 F-15EX。
问:为什么斯巴鲁使用水平对置发动机?
答:和许多此类事情一样,答案可能是他们长期以来一直采用这种方式,而切换到另一种配置(例如更传统的直列或 V 型发动机)需要大量投资。考虑到水平对置发动机的独特封装以及它对斯巴鲁汽车整体设计的影响,这一点尤其正确。
斯巴鲁以其全轮驱动系统而闻名。与许多现代车辆不同,斯巴鲁采用纵向发动机配置,前差速器包含在看似相当传统的后轮驱动变速器中。
在钟形罩的正后方,您可以看到乘客侧 CV 轴连接的花键(另一侧还有另一个用于驾驶员侧的花键)。后差速器由连接到尾部的传动轴驱动,就像任何 RWD 变速器一样。运行这种设置意味着发动机位于前轴的前方。这意味着需要一个非常短的发动机,以保持车头不长,并改善这种特殊装置的操控性和重量分布。
前差速器实际上位于变速器下方,这一事实也使钟形罩在发动机舱中向上移动了很多,这意味着更高的发动机(如直列或 V 型发动机)会伸出发动机舱。换句话说,斯巴鲁设计这种传动系统时考虑到了他们使用水平对置发动机的事实。
如果他们要使用其他配置(如直列或 V 型),他们将需要完全改变他们的传动系统。
例如,如果他们想坚持纵向配置,他们可能必须采用更传统的分动箱设置,并配备单独的前差速器,以便他们可以将钟形壳向下和向后推。这不仅需要彻底重新设计他们的车辆。它还会增加复杂性,因为前差速器和变速箱将不再是一个单元。需要额外的传动轴。
另一种选择是像许多其他制造商一样采用横向发动机。这也需要彻底重新设计车辆。它还需要使用传统的 AWD 变速器,就像许多竞争车辆(如本田 CRV)中使用的一样。无论你怎么看,这都是一笔不小的开支。