道格拉斯初代DC-8——天空巴士

军心安营扎寨 2024-11-20 04:04:57

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案379

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DC-8 天空巴士想象图,本文作者绘制

40年代末的短程客机

1945 年中期,第二次世界大战已进入最后几个月。美国的作战飞机生产放缓,军事合同被取消。 圣莫尼卡道格拉斯飞机公司的研发工程师开始忙活新的设计,为公司在战后的扩张铺平道路。他们推断,战后的航空市场需要三种客机类型:短程、中程和长途航线都需要各自合适的机型。

DC-4

在二战开始时被军方采用的DC-4(C-54)仍在生产中,服役数量超过 1,000 架。 它可搭载 44 名乘客,非常适合作为中程客机使用。其放大版本 DC-6 可搭载 52-68 名乘客和 DC-7 是计划中的长途客机。而短程客机在当时的道格拉斯产品线里就只有战前的热销机型DC-3。

DC-6

DC-3

道格拉斯热销的 DC-3 可搭载 21 至 24 名乘客,但其设计已有 10 年历史,在生产了 10,000 多架后就停产了。DC-3对于战前的航空公司来说都太小了,而且运营成本太高。与此同时,竞争对手马丁公司推出了 2-0-2,康维尔公司推出了CV-240这两架双引擎飞机更大、更快试图占领短程飞行市场,公司认为急需一种新型的短程客机来接替DC-3的市场。

2-0-2

CV-240

天空巴士

DC-8 天空巴士

道格拉斯由此提出了DC-8 天空巴士(Skybus)短程客机项目。这个方案内部编号Model 1004,是一种全新设计。和DC-3相比,它可以运载两倍的乘客,而座位英里成本仅为 DC-3 的一半。

DC-8 天空巴士

DC-8采用双引擎、下单翼布局。但使用了独特的“中心线推力”概念,这个概念源自 1944 年 5 月 6 日首飞的 XB-42实验轰炸机项目。基本原理是,将两台引擎内埋式安置在机身内部,通过动力传动杆驱动机尾的共轴反转螺旋桨。 “中心线推力”布局在XB-42 的实验飞行测试表明其具有较高的爬升率、高承载能力、抵消扭矩、低螺旋桨噪音、重心范围大、稳定性好、在任何飞行条件下都易于控制等诸多优点。

和竞争对手们的常规布局相比,道格拉斯的“中心线推力”布局取消了机翼上发动机舱和螺旋桨。可以使用更简洁轻便和更高效的机翼,同事使下单翼飞机的可以尽可能的接近地面(距地面 60 英寸)。这加快了乘客和货物的装载速度,并简化了一般维护。Skybus 具有极短、完全缩回的三轮起落架和可转向的前轮,以方便地面机动。

DC-8 天空巴士

直锥形机翼采用两翼梁结构,具有最新的翼型设计,可实现最佳的失速特性和最大的实际层流量。机翼前缘和尾翼表面都采用了最新类型的热除冰技术。 容量为 1,000 加仑的整体式油箱位于前后翼梁之间。

DC-8 天空巴士

DC-8由两台专为封闭应用设计的液冷 12 缸艾里逊 V-1710 发动机提供动力。 也可升级其他新型动力系统。发动机位于机身前下部,被封闭在单独的隔间中,这些隔间采用不锈钢内衬和蒸汽密封,以最大程度地防止发动机起火和烟雾。每个发动机舱均安装了完整的二氧化碳灭火系统,并在相应的系统中安装了燃油切断阀。

动力系统剖视图

动力系统俯视图

传动轴从发动机延伸至机身后端,通过标准减速齿轮箱单独驱动两个 15 英尺、三叶片、反向旋转的可逆螺旋桨。传动轴系统由通过万向节连接的多个部分组成,与 XB-42 以及贝尔的 P-39 和 P-63 战斗机上类似。发动机冷却液和油箱位于发动机舱前方,靠近各自的冷却散热器,易于进行地面维修。冷却剂是无毒、不易燃的乙二醇和水混合物。 燃油、机油、发动机冷却剂、液压油、加热和通风系统以及电池进行维护都在齐腰高的高度,因此非常便捷。大型“炸弹舱”式仓门可以方便地从地面检修维护发动机。

一开始采用独特的“双泡”飞行员座舱盖,类似于 XB-42 和 C-74 上的座舱盖,为飞行员提供了卓越的前方、侧面和后方视野(也不知道客机飞行员要后方视野干什么)。后来改为了大型的凸起隔框座舱。机身横截面呈圆形,以便实现加压。但加压仅作为一种可选项。两台发动机驱动的增压鼓风机,加上加热和空调设备,能够在 20,000 英尺的高度维持 8,000 英尺的机舱气压。

DC-8 天空巴士

内饰的造型和设计采用了最新的材料和技术,以提高乘客舒适度。天空巴士提供三种座位安排:34 名乘客、34-43 名乘客或 38-48 名乘客。除了座位安排外,三者的内饰都是相同的。

DC-8 天空巴士 客舱布局

38-48 名乘客版本在右侧过道座位上有 10 个折叠座椅。这些座椅的材料和舒适度与固定座椅相同,实现了客舱弹性。除了前后座椅间距从 36 英寸增加到 40 英寸外,34 至 43 名乘客的布置完全相同。 34 名乘客的布置的不同之处在于取消了折叠座椅。

DC-8 天空巴士 客舱布局

机舱内部设有全长头顶行李架和顶灯、座椅下方的存储空间以及大型(20 x 30 英寸)偏光乘客窗户。后门对面的客舱乘务员站设有便利的衣帽间和储物空间。厨房空间位于后门旁边,卫生间位于机舱后部。洗手间设有化学冲水式厕所,可从飞机外部进行维修。其他设施包括大镜子、梳妆台、凳子以及齐平照明灯等。

48座布局

两个货舱位于客舱的前后。两者都可以从机舱内部和飞机外部进入。DC-8 在那个时期有一个独特的功能:“敞篷客舱”。这项专利功能为运营商提供了运输混合货物/乘客负载的灵活性,以获得飞机的最大利用率。座椅设计为可快速收起,头顶行李架上有靠背和底部垫子,框架折叠在机舱侧壁上作为衬里保护装置。形成前货舱后部的舱壁可以根据需要以 36 或 40 英寸的增量向后移动。座位系带充当货物系带。因此,容量为 234 立方英尺的前货舱可以扩大 97 立方英尺的增量,以匹配不同的负载组合要求。

道格拉斯还提供了多种可选设备。对于需要频繁停靠的短途运营(通常在小镇机场),可以使用内置登机梯。当门打开时,台阶自动展开,门的上部起到防雨罩的作用。但带价是必须取消一个双人座椅。其他可选设备包括额外的盥洗设施和自动驾驶仪。如果配置了这两项加上增压选项,DC-8 的空重需要增加约 900 磅。

贵了那么一点

DC-8 天空巴士

在道格拉斯的工程师忙着绘制图纸的时候,市场部已经开始了轰轰烈烈的销售活动,和对手相比DC-8拥有明显优秀的性能和拉风的外观,而且“中心线推力”的性能和可靠性并不是空口无凭,这一驱动系统已经在 XB-42上获得了证明。

不过,民用市场对技术先进性并不敏感,要命的是,DC-8的设计带来了更多的复杂性,这通常意味着更贵。在开发阶段,预测售价已经比最接近的竞争对手高出 10 万美元以上。

10万美金在现在的航空业不值一提,但是在50年代,足以让航空公司的采购人员犹豫。道格拉斯的销售人员试图说服航空公司,DC-8 的更高性能将很快抵消其额外成本。然而,航空公司仍然不相信,而是选择了马丁 2-0-2 和康维尔 240,这两种都是传统的双引擎 40 名乘客的飞机。1947 年,这个项目因为没有订单而关闭。

这张档案很有趣, DC-8 的一个前拉后推动力布局方案,类似Do 335

同样是“中心线推力”的XB-42项目最终被喷气式轰炸机项目取代,道格拉斯此后再也没尝试“中心线推力”推进理论。5年之后,当道格拉斯公司再度使用 DC-8 名称的时候,用在了我们都非常熟悉的后掠翼喷气式客机。@nordland 今日头条 原创首发

最终的道格拉斯DC-8

技术参数

长:23m

机身宽度:7m

机身高度:3m

总翼展:34m

机翼面积:126m2

油箱容量:3785l

最大起飞重量:17917kg

空重:10833kg

动力:2X艾里逊 V-1700

3000米速度:435km/h

6000米速度:475km/h

爬升率:4.31m/s

航程:4300km

升限:9140m

起降跑道:1204m

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