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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(1237)

  十二、航空技术进入喷气时代

  二次大战前及二次大战中,世界各国的飞机所使用的发动机都是活塞式 发动机,活塞发动机把能量传给螺旋桨,螺旋桨把大量空气排向后方,产生 的拉力使飞机前进。飞机飞行速度的大小,基本上取决于气流向后流动的速 度。为了提高飞行速度,设计师们致力于不断增加发动机的功率。然而,为 飞行速度达到700公里/小时左右时,必须增大活塞发动机和螺旋桨的重量和 尺寸,飞行的重量和迎面阻力也随之增加,飞机的速度再也没有明显提高了。 这样,喷气发动机因为能产生巨大的推力,且重量和尺寸都比较小,因此给 飞机的设计和制造带来了一场技术革命。

  在二次大战前及二战中,德、美、英、苏都进行了喷气式发动机及喷气 飞机的研制,均未成功,直到战争结束后,飞机设计师们才有可能扎扎实实 地着手研究喷气飞机的有关问题。

  1945年5月战争一结束,雅科夫列夫及其设计局的同志们就立刻投入了 研制喷气飞机的工作。他们在“雅克—3”上装了一台“埃尔德—10”涡轮喷 气发动机,将“雅克—3”的机头做了修改,使这架喷气飞机非常轻,而且时 速超过了800公里/小时,1945年秋,这种飞机开始试飞,1946年4月通过 鉴定,取名为“雅克—15”。

  与此同时,米高扬设计局也设计出第一种“米格—9”喷气飞机,最大速 度达900公里/小时。这两种喷气歼击机是苏联自行设计、自行制造的第一种 喷气飞机。

  1948年,雅科夫列夫又设计出装“埃尔德—500”的“雅克—23”喷气 飞机。在战后苏联第一代喷气飞机中,米高扬设计的“米格—15”是使用最 广泛的一种喷气式歼击机。它装有一台2700公斤推力的“雅克—1”发动机, 机载武器是一门37毫米和两门23毫米机炮,必要时机翼下还可挂副油箱或 炸弹,速度最高达1050公里/小时,为保证飞行员能在高速状态下安全应急 脱离飞机,采用了弹射座椅。

  1948年,伊留申设计出喷气式前线轰炸机“伊尔—28”,最大时速为900 公里/小时,载1吨炸弹时的航程是2400公里,可装载自卫武器4门23毫米 机炮。

  “雅克—15”、“雅克—23”、“米格—9”、“米格—15”及“伊尔— 28”装的都是缴获或仿制德国产喷气发动机。1949年,苏联生产出自己设计 的涡轮发动机。前线歼击机“米格—19”是第一种苏制超音速飞机,最大速 度1450公里/小时,并装两台苏制喷气发动机“埃尔德—9勃”。1949—1951 年间,雅科夫列夫又研制出苏联第一架全天候截击——歼击机“雅克—25”。 这种飞机配有大功率雷达和无线电设备,保证了它能在昼夜任何时候,任何 气候条件下的作战使用。它将两台发动机装在两侧机翼下方,可使机身有更 多的空间,以容纳雷达,大量燃料和两名飞行员,并且续航时间最长,被苏 联空军采纳为全天候巡逻截击机装备部队。

  1962年夏,苏联的直升机落后于美国,其原因是苏联直升机的设计力量 不足,于是雅科夫列夫被调去协助研制大型多座直升机。

  建造直升机——一种靠水平旋转的旋翼升空的飞行器——的最初设想, 是达·芬奇早在16世纪初就提出来的,他的设计思路非常合理,只是由于那 时科学和技术没有发达到一定的水平而无法制造出来。1754年,俄国科学家 米·瓦·罗蒙诺索夫制造出“气动力飞行器”即直升机的模型,它的旋翼是 靠钟表的发条机构转动的,真正造出直升机,是20世纪初的事。在第一次世 界大战前的俄国,莫斯科高等技术学校的航空小组,根据当时的大学生 鲍·尼·尤里耶夫提出的设计方案,试制了第一架直升机,后来由于战争爆 发而中断。1932年,中央空气流体动力学研究院设计了一架直升机,创造了 飞行高度605米的世界纪录。20世纪40年代,美国设计师西科尔斯基成功 地研制出多种小型单旋翼直升机,其中几种型号被美国陆军采用,参加了朝 鲜战争。另一位美国设计师皮亚谢茨基设计的中型起重直升机“作业马”在 美国海军陆战队中获得广泛应用。

  雅科夫列夫设计局的设计师,长期致力于运动飞机和歼击机的研制,对 直升机的研制是从零开始,加之运动飞机和歼击机要求的是速度快、机动性 强,所以雅科夫列夫以前设计的飞机是一架比一架快。而对直升机的要求却 恰恰相反,主要追求的不是速度,而是零速下的悬停能力和带大量载荷时的 垂直上升能力,因此,雅科夫列夫及其设计师们面临的困难可想而知。

  在不到一年的时间,雅科夫列夫及其设计局的设计师们就成功地研制出 4架原型直升机并在试验室、机场进行试飞。又经过了将近半年的努力,终 于解决了困扰世界许多国家直升机设计师的振动问题。在其他部门的协同配 合下,完成了直升机的试制,并通过了国家试飞。被国家命名为“雅克—24” 直升机,并投入批量生产。

  这种“雅克—24”直升机长40米,宽和高都接近2米,机舱内可容纳 40位乘客或4吨各式各样的货物。空勤组由正、副驾驶员、随机机械员、无 线电报务员组成,机上有两套操纵系统,装有两台发动机。装载4吨货物时 升高至2903米,装载2吨货物时可升高至5082米,这是“雅克—24”载重 和升限指标,这两项成绩在1956年被国际航空协会列为世界纪录。从此“雅 克—24”被用于运输、建筑工程及国民经济的其他领域。


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