【冷门飞行器97】环球霸王的技术源头——法国宝玑Br.940

军心安营扎寨 2024-04-13 02:09:45

冷门飞行器97

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Br. 940 本人上色的黑白照片

被遗忘的“ADAC”

Br. 940 艺术画

短距离起降STOL一词的法语缩写是“ADAC”(Avion à Détake-Off et Atterrissage Courts),不过因为战后美国航空业的一家独大,没人记得这个法语缩写。但这并不代表法国对短距离起降技术毫无建树。本文将和大家一起回顾下法国宝玑航空(Bréguet,常规翻译为布雷盖航空)的短距离起降运输机。@nordland 今日头条 原创首发

Br. 940

宝玑940

Br. 940 1958年9月试飞中

早在1948年路易·宝玑(Louis Breguet)就设想了一种给传统布局和性能的飞机增加短距离起降能力的方式概念。

宝玑航空老板路易·宝玑,他是瑞士手表商宝玑手表创始人的孙子

940初期方案

940初期方案

宝玑的技术解决方案称为“l'aile soufflée”(可以近似翻译为吹风的机翼)。宝玑设想中的短距起降飞机是一种四发动机运输机,所有发动机排列在机翼上,机翼上装备有全跨度“威尼斯百叶窗襟翼”或称为开缝吹气襟翼或者叫外吹襟翼,这些襟翼可以延伸旋转到 97 度角。将发动机和超大螺旋桨产生巨大的气流向下偏转,从而产生额外的升力。

开缝吹气襟翼原理

发动机连杆动力平衡机构

尽管这个概念看起来很简单,但技术实现却并非如此。襟翼系统的设计必须消除所有不对称风险。需要一个动力平衡系统,由Jacottet-Leduc设计。同样,螺旋桨也必须充分同步,即使其中一台透博梅卡“Turmo II”发动机故障。因此,Hispano-Suiza开发了单一传输的概念,四台引擎其实是同时驱动四个螺旋桨。最后,为了消除所有螺旋桨的不利扭矩,舷内发动机顺时针旋转,舷外发动机逆时针旋转。

发动机动力连杆

动力连杆实物

宝玑在1/75比例的模型上进行了第一次测试,结果振奋人心。随后在1954年推出了1/6电动无线电控制模型,这个模型在宝玑的维拉库布莱(Villacoublay)工厂私人风洞中进行了广泛的自由飞行测试。第一阶段的研究是在最大的保密下进行的,尽管得到了210数百万法郎的政府拨款。很明显,路易·宝玑希望避免泄露给潜在竞争对手。测试内容包括确认襟翼的最佳尺寸和动作方式,以及相关的空气动力学操纵问题。

测试中的风洞模型

1956 年 11 月,开始“全尺寸”的功能地面测试,测试平台包括一个完整的机翼,带有襟翼,并配备了 4 个带有 Glaenzer-Spicer 同步传动装置的“Turmo II”。直到1957年8月,透博梅卡和宝玑使用这个平台进行了大量测试,用于测量涡轮机及其附件的耐久性,螺旋桨的马力,以及偏转效率和由此产生的垂直空气动力学问题。

940动力系统地面测试平台

940原型机,1958年正在从车间转移到测试机库

宝玑 940

随后是一架全尺寸验证机,宝玑940。940的机翼配备了4台透博梅卡“Turmo II”涡轮螺旋桨飞机,与此同时,自 1957 年940 原型机开始在维拉库布莱工厂制造。同时还建造了一台操控模拟机,以便飞行员提前熟悉系统。

940初期两种淘汰布局

宝玑940采用简单的矩形机翼具有厚厚的轮廓(宝玑L 14,厚度17%)和低长宽比(6.71),内部为一个兼作结构的油箱(1,400升)建造。覆层面板和肋条大量使用蜂窝夹层,以低重量,提供高刚性。在盒子的前部并连接到关闭它的翼梁上,可拆卸的前缘内部包含传动系统。连接到后部的另一个翼梁上,机翼后方是令人印象深刻的全跨度开缝吹气襟翼,允许高达 100° 和 90° 的偏转。

发动机和襟翼结构

垂尾和平尾使用相同的轮廓(对称,厚度为 12%)。升降舵是双倍的大小,也允许非常高的偏转( 60°),这也是其充分保证低速下的平衡。双垂直安定面在平尾50翼展处,穿透平尾。后部为全长度方向舵,形成独特的双十字尾翼。机身为箱型结构,采用固定的前三点起落架,尽可能的简化。

“霸王”的祖宗

经过地面测试,这架紧凑而质朴的原型机于1958年5月21日在维拉库布莱机场进行了首次飞行。伯纳德·维特(Bernard Witt)和测试机械师乔治·埃夫拉德(Georges Evrard)以经典配置进行了25分钟的谨慎飞行,它比预期的要好得多。继续的试飞还将评估这架7吨重的飞机的特性。

降落中的宝玑 940

1959年完成了几次飞行实验,证实了这一概念的可行性。6月,维特甚至在巴黎航展上进行了飞行表演,在进行不寻常的低速通场时引起了观众的惊讶。

这架原型机在 3年内进行了大约 300架次飞行。获得的结果超出了宝玑的预测的性能:例如,最初的测试希望达到起飞重量为6,500 kg时飞机可以在250 m的跑道长度跨越15米高的障碍起飞。但实际上940在7吨的载荷下只用了180 m越过相同的障碍物。

襟翼结构

计划在6吨重量下使用250 m跑道着陆。实际上940可以在重量7吨下在170 m跑道内着陆。最低速度达到了60节,操纵这架飞机的动作很小,但很精确。除去起降过程,这架飞机的机动性非常接近传统飞机。

1960 年 2 月 23 日,宝玑接到订单,订购一款更大的设计原型机,能够运送 48 名乘客或等量货物。由四台 1200 马力的透博梅卡“Turmo III D”提供动力。 这架飞机于 1961 年 6 月 1 日在宝玑拥有一家工厂的图卢兹-科洛米耶机场进行了首飞。这架原型机就是941(下回分解)。

940襟翼结构

这时候,来自美国的麦道公司伸过来橄榄枝,加入宝玑联合开发941,虽然这一型号没有成功进入美国市场,但是开缝吹气襟翼的技术被麦道用在了YC-15短距离起降运输机上,随后是C-17“环球霸王III”。时至今日,开缝吹气襟翼技术已经是所有大型运输机提高起降性能的标配,但其技术源头,来自这架“呆头呆脑”的法国小飞机。@nordland 今日头条 原创首发

襟翼全开,正在短距离降落中的C-17

性能参数

翼展:17.85米。

承重面积:47.48 m2。

长度: 12.09 m.高度:4.41米。

平均弦长:2.66 m,

长宽比:6.71。

机轮直径:0.97 和 0.55 m。

间距:4.48米。

空载:5260公斤:

超载:7300公斤。

正常总重量:6,500公斤。

携带的燃料和机油:1,200公斤。

动力:透博梅卡“Turmo IID”涡轮螺旋桨发动机在34,500 rpm和3,345 rpm(齿轮箱输出,自由涡轮机后)时具有400马力。直径为 3.80 的 Ratier-Figeac 螺旋桨,转速1,028 rpm。

0 米时的最低速度:60 公里/小时。

0 米起飞速度:75 公里/小时。

起飞爬升率:9 m/s。

3000 m(4 台发动机)爬升率:3.75 m/s。

3,000 米处的爬升率(3 台发动机):1.25 米/秒。

起飞滑跑距离:约40米。

起飞时至 15 m 障碍物高度距离(7,000 kg)180 m。

着陆距离 15 m 障碍物(7,000 kg)距离:170 m。

加速-停止距离:150 m。

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