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YST對航空基礎面的誤解與他的面子之五
2007/01/23 10:14:36瀏覽1264|回應1|推薦4

引用文章你讀錯了

朋友告訴我,他再試圖描述螺旋槳的現象時有下面這樣一段話:

你貼的那三張照片是個笑話。我實在很看不起這些航空工程師。以我外行人的直覺,一眼就看出他們的毛病。知道為什麼嗎?如果要超音速,就要突破音障。飛機的那個部分最先突破?當然是機頭。所以機頭部份必須非常堅固,不可以有活動部分(moving parts)。這些死腦筋的航空工程師,他們設計超音速飛機把螺旋漿放在機頭是非常、非常愚蠢的,我只要想1秒鐘就知道一定會出問題。這種航空工程師其蠢如豬,怪不得連設計一個汽車用的turbo charger 都會出問題。丟臉死了。

 

這不是馬後炮,我在前篇文章就說了,螺旋槳一定要放在沒有震波的圓錐體內,這幾乎是常識。

看完之後,尤其是對他後面的一小段可以說是一頭霧水。沒有震波的圓錐體內?大大致上,他的錯誤包括:

首先,他大概認為怎麼航空工程師都那麼笨,非要把螺旋槳放在前面?這多半出自他對這些老飛機沒有太多概念的關係。將螺旋槳放在後面的飛機,假如對日本的所謂超級武器有接觸的,可能知道震電這架螺旋槳在機尾,還有前翼的前衛設計。當然啦,這架問題不少,而且沒有真的服役。

他可能會說這架時間太晚,那麼,早一點的呢?德國有一架前後都有螺旋槳的Do 335,這一架重型戰鬥機來不及大量生產,而目前大部分的資料都顯示他沒有和其他盟軍飛機有作戰的經歷。美國的史密森航空博物館的二館有一架復原的,是許多喜歡二戰飛機者朝聖的地點之一,有機會我把去年拍的照片放上來。

其他像是英國,美國所進行過研究,試飛的機種就更多了,小國瑞典還有一架J21,這架戰鬥機更好玩,起先是後至螺旋槳的設計,後來乾脆換上英國的噴射發動機繼續生產。

如果要算時間早一點的,美國的貝爾公司還有一架YFM重型攔截機,雙發動機,後置螺旋槳,發動機的前方是機槍和機槍手。

既然有這麼多的設計都是後置螺旋槳的,而YST都不知道卻要說航空工程師都很愚笨?

當然,他可以說這些工程師都沒有在設計高速戰鬥機的時候採用這種設計。那麼,他說的正確嗎?

將螺旋槳放在後面的確有一些優點,但是,比較沒有人採用的原因包括:

1. 跳傘的時候怎麼辦?還是YST認為這一點不重要?Do 335還得要裝彈射椅耶。

2.裝了螺旋槳,垂直和水平控制面就得要移動或者是避開螺旋槳,那麼,控制上本身就會出現難題。震電的設計就出現這種問題,J21的運動性能也不算好。

3.裝了螺旋槳,就必須使用前三點起落架,將機尾整個抬高才可以。抬高其實不是問題,可是假如螺旋槳直徑較大的時候,後三點起落架還可以勉強將機頭往上抬一點,增加一些安全空間,前三點的設計怎麼去靶機尾抬高呢?這樣飛機會很難起飛,因為機翼和相對氣流是負攻角(YST可能不知道這是什麼意思)。

4.散熱始終是一個問題。螺旋槳裝在前面的時候,即便飛機是靜止的狀態,螺旋槳還是會帶動氣流通過發動機,協助發動機散熱。可是,後置螺旋槳無法這樣做,導致採用後置螺旋槳的飛機要付出一些額外的代價去解決散熱的問題。

說到散熱的問題,有些飛機光是要解決散熱的問題就傷透腦筋,這可能是YST無法了解的地方。譬如說,德國二戰赫赫有名的Fw 190,在原機型試飛的時候,飛行員說他的雙腳好像是在火爐裡面,即使進入量產之後,飛行員還是抱怨座艙內溫度太高,影響他們的操作,這個問題花了好一段時間才算是徹底解決。

基本上,以上這些問題都是影響後置發動機被使用在單發動機的設計上面。多發動機其實也有實際服役的例子,像是美國本來要從本土轟炸德國的巨型B-36轟炸機,和B-2的前輩YB-35。

也就是說,YST都不考慮這些實際上工程的問題,而只是單純的認為那些他之前很佩服的工程師很笨!為了他的面子,這樣講誤解和強辯不是普通的深喔。

接下來,講到他所說的要放在震波的圓錐體內的說法。這是什麼意思呢?我簡單的說明一下。

當飛行體的速度接近音速的過程當中,隨著速度的提高以及對前方氣流的推擠,導致飛機的前方會開始形成震波,這個震波會以機頭為頂點,形成圓錐狀(請以3D來看)散佈與飛機的周圍,他所說的圓錐體是指這個部分。

那麼,要把螺旋槳放在這個裡面以避開震波的影響,看起來很有道理啊,可是錯誤在哪裡呢?

先讓我們回到前面我提到螺旋槳轉速提高和葉片尖端的速度。當螺旋槳轉速提高的時候,飛行速度應該也可以提高,可是,在與飛行速度相比較之下,螺旋槳葉片尖端的速度會比飛機更快達到音速,既然先達到音速,會形成震波的是螺旋槳的葉片。換句話說,假如將葉片的尖端假設為高速飛行下的機鼻,產生震波的頂點或是在葉片的尖端,要怎麼把整個螺旋槳放進這個震波以內呢?

只要這樣思考一下,不難發現YST完全誤解高速飛行下究竟發生什麼事情,才會出此奇怪的主意。

誤解也就算了,為了他的面子扯了一堆,還把錯誤的資訊傳播出去,那就不好了。

( 知識學習科學百科 )
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齋貓
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2007/01/23 22:49


大張的請按這裡

對了, YST又發了一篇新文章, 荒謬之至已經讓我不想理他了. 譬如說下面這幾段:

六十年來,那天沒有超音速的飛行?超音速已成家常便飯,當吃白菜,從來沒有飛機因為進入超音速而毀滅。所以進出超音速所引起的震動被當年的科學家極度地誇大,完全與事實不符。

哇, 那些試飛員都不知道是怎麼犧牲的.

首先,震動導致螺旋槳的損壞是因為螺旋槳不夠堅固,因為實驗中的螺旋槳是木頭做的。如果是用竹片做的,一匹馬力都無法承受。

竹子比木頭強韌喔.

野馬戰鬥機最早的型號是P-51A,採用美國Allison生產的1,100匹馬力發動機,最高時速只有370英里,只適合作低空偵察機。為什麼飛不快?不是因為螺旋槳,而是因為發動機的馬力不夠,美國生產不出更大功率的航空發動機,這是一九四二年4月的技術水平。

他好像完全不知道不同的發動機設計在不同的高度與轉速有不同的輸出功率. 況且1939年就有2000馬力的P&W R-2800 Double Wasp了(雖然用空冷跟液冷比有一點不公平啦...). 不過如果只是要求快, 那乾脆把Wasp Major或是Duplex Cyclone拿去裝在單座戰鬥機上, 這樣在創下最高速紀錄時大概也可以創下最低滯空時間紀錄 -- 如果發動機沒有先燒毀的話....

如果在一九四八年以前,美國戰鬥機的設計者把螺旋槳放在機尾,加固機頭的結構,使用更大功率的發動機,甚至採用了後掠翼,那麼突破音速的榮耀是屬於螺旋槳飛機的。

我很好奇他為什麼拼了命似的幫螺旋槳辯護. 這似乎已經超出了面子問題, 進入了一種偏執的領域了.

mustang 瞎扯什麼「減速齒輪」是標準的誤導,嚇唬太太、小姐們的。那個汽車沒有「減速齒輪」?那個開跑車的在起動的時候不是用一檔加速到紅線再換二檔?二檔加速到 紅線再換三檔?「減速齒輪」若是不能加速,這不是笑話嗎?用「減速齒輪」來誤導讀者相信發動機即使有餘力螺旋槳也無法增加轉速,是非常嚴重的誤導。這就是 “專家”唬人的伎倆,非常令人不齒。

根本沒搞清楚減速齒輪的用途. 換句話說, 連槓桿原理都不懂. 還有難怪他車子的增壓器會燒掉; 哪有人換個檔就先把引擎催到紅線區的?!

他一直強調這些事情都可以用常識作判斷. 問題是, 再好的老師要花多久時間, 才能教會一個認為"重的東西比輕的東西落下的速度要快, 譬如鐵球和羽毛"的人用偏微分去解決一個流體力學的難題?