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用螺旋槳飛機(jī)超音速飛行,美國XF-84H,噪音巨大能傷人

2020-12-19 12:44 作者:丹書戰(zhàn)史  | 我要投稿

盡管人們在二戰(zhàn)中就已經(jīng)認(rèn)識到螺旋槳式飛機(jī)的缺陷,導(dǎo)致這種結(jié)構(gòu)的飛機(jī)很難再有速度上的突破,不過二戰(zhàn)后以螺旋槳結(jié)構(gòu)突破音速的嘗試并沒有停止,美國XF-84H驗證機(jī)就是其中一款。

XF-84H起初為F-84戰(zhàn)斗機(jī)的一個變體,計劃安裝更強(qiáng)的渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī),一方面讓飛機(jī)獲得比常規(guī)螺旋槳飛機(jī)更好的飛行速度,另一方面可以直接在航母上起飛,當(dāng)然這其中也有技術(shù)探索的作用。

不過美國海軍后來取消了訂單,因為噴氣式飛機(jī)上艦的問題已經(jīng)逐步解決,XF-84H就淪為了一款單純的技術(shù)驗證機(jī),以探索螺旋槳的超音速飛行方面的技術(shù)。

飛機(jī)的機(jī)體是用F-84F的機(jī)體改進(jìn)而來,在原本駕駛座艙的后方機(jī)體內(nèi)安裝了一臺5850馬力的Allison XT40-A-1 渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī),這臺發(fā)動機(jī)不僅提供動力驅(qū)動前方的螺旋槳,而且它的排氣也能產(chǎn)生一定的推力,并且還安裝了一個加力燃燒室,開啟時能夠進(jìn)一步加強(qiáng)推力。飛機(jī)的機(jī)頭處安裝了一副可變距三葉螺旋槳,槳葉由鋼制成。

因為發(fā)動機(jī)力量過大,旋槳很重且高速旋轉(zhuǎn),為了抵消反作用扭矩,設(shè)計師給飛機(jī)增加了固定的偏航葉片,以及將尾翼改為T型,這樣可以避開絮亂的氣流。

1955年7月22日,XF-84H首次升空飛行,需要指出的是,該機(jī)從來沒有開啟加力飛行過,原本其設(shè)計最大飛行速度達(dá)到了1080千米每小時,而音速是1224千米每小時,雖然在理論上都還不能達(dá)到超音速飛行,但是也不慢了,或許是設(shè)計師打算后續(xù)逐步提升速度,穩(wěn)定的探索技術(shù)。

但是試飛中飛機(jī)并沒有達(dá)到理論時速,這跟沒有開加力燃燒室肯定也有關(guān)系,飛機(jī)只達(dá)到了840千米的時速,這仍然是一件很了不起的事,畢竟主要是螺旋槳在出力。但隨之而來的問題讓人們難以承受,那就是巨大的噪音。

飛機(jī)有噪音這很正常,但是XF-84H的噪音大得驚人,它飛起來后,人耳能夠在40千米外聽到它的聲音,那么為什么會有如此巨大的噪音呢?這主要是它的螺旋槳,因為槳盤直徑為3.7米,槳葉在高速旋轉(zhuǎn)時,其翼尖能夠達(dá)到1.18馬赫的速度,這已經(jīng)超過音速了,噪音由此而來。

這噪音已經(jīng)上升到具備傷害人體健康的程度,不僅地勤人員因此而惡心、嘔吐,甚至還有一位工程師因為暴露在音浪沖擊中時間太長,導(dǎo)致癲癇發(fā)作。不僅如此,這些音波也會對一些較為敏感的設(shè)備造成損壞,影響了塔臺的調(diào)度。

XF-84H隨后因為噪音問題和一些技術(shù)上的問題被擱置,并且從沒有被軍方人士駕駛過,空軍在1956年9月終止了這項計劃,以螺旋槳結(jié)構(gòu)實現(xiàn)超音速飛行的研究就此告一段落,事實證明以現(xiàn)有的技術(shù)還不足以達(dá)到這一目標(biāo),而且從現(xiàn)實情況來看也沒有這個必要,噴氣式飛機(jī)很大程度上取代了螺旋槳式飛機(jī)。


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