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飞机的另类起飞方式,像火箭一样发射出去,飞机助推火箭的历史

飞机刚刚发展起来时还十分的原始,制空权理论也尚未成熟,那时候人们不需要考虑飞机的起降性能,再者早期的飞机也不需要太长的跑道,技术高超者甚至在降落的时候来个急刹车,实现5米内落停。然而这一切很快就被改变了,飞机要想飞得更高、更远,就不得不造得更大更重,对起降的要求也越来越高。

火箭助推起飞的螺旋桨飞机

比飞机稍晚崛起的,还有航空母舰,相比于陆地上,航母的甲板尺寸更加有限,每一平方米都在设计师的精心计算内,飞机如何才能从有限的甲板上加速到足够的相对速度顺利起飞,成了一个让设计师头疼的问题。

一般来说降低飞机的起飞滑跑距离有两种办法,首先就是提升发动机的动力,让飞机能够短时间内获得更快的速度;另一种就是采用大升力机翼设计。两种方法都有弊端,更大功率的发动机在技术上是一大瓶颈,很难一下子有很大的飞跃,而大升力机翼阻力也更大,不利于高速飞行。如何在保持飞机的原有性能的情况下,又提高飞机起降性能呢?

美国航母大型飞机起飞实验

内燃机技术日趋成熟后,火箭技术也越发完善,人们终于能够人为的控制火箭的发射功率,将以前只是烟花的黑火药固体火箭上升到另一个档次,火箭发动机已经具备了小尺寸、强爆发力的特征。如果将这些火箭安装在飞机上,在滑跑起飞时启动,将给飞机获得一个短暂的助推力,而且还能通过机械结构将残骸抛弃,保持飞机的气动外形。

二战中飞机助推火箭得到了很大的发展,被应用到许多地方,例如美军装备的卡塔琳娜式水上飞机就曾大量使用。而且二战还有一个战术被大家所接受,那就是战斗中破坏敌人的机场,能够削弱敌方的飞机起降效率,为了能够在被破坏缩短的跑道上起飞,助推火箭越来越受到重视。

火箭助推起飞的卡塔琳娜水上飞机

二战后飞机进入喷气时代,助推火箭不仅没有消失,反而更加繁荣,更加多样化。总的来说这时候助推火箭往两个方向发展,其一便是常规可拆卸式助推火箭,飞机可以选择根据实际情况使用,可以通过增加数量来增加推力。

美国曾大量进行类似的实验,其中包括在航母上起飞重型轰炸机的实验,飞机尾部安装的火箭助推器数量空前,一起飞整艘航母都笼罩在烟雾中。而我们比较常见的B-52轰炸机起飞时拖着长长的黑烟,其中主要也是来自火箭助推器的浓烟,飞机升空后会将火箭残骸抛弃。

这张照片十分得形象了

另一种火箭助推器就比较复杂了,它的出现是希望通过巨大的爆发力,直接将作战飞机弹射起飞,这种模式一般无人机用的比较多,但是轻型战斗机的相关技术也有成果。

之所以研究这种技术,还是希望战斗机在机场遭到彻底损坏时能够灵活的起飞作战,这都是冷战的产物。

像美国的F-100战斗机,苏军的米格系列,都曾进行过类似的测试,并取得一定的成果。不过这种技术并没有大量应用在有人战斗机上,一个是使用成本高,这种火箭助推器一般做得比较大型复杂,好贴合战斗机腹部,起飞时火箭发动机起主要推力,战机发动机为次要。这种助推器成本很高,而且是一次性使用,对于需要天天飞行的空军来说一点都不划算。

火箭助推起飞的轰炸机

还有就是这种技术危险系数高。一架有人驾驶飞机要突然从静止加速到四五百千米的飞行时速,这其中的大过载对飞行员来说简直难以承受,这短短的几秒内飞行员甚至无法有效的操控飞机,一旦飞机出现受力不均衡发生横滚等现象,基本没有挽救的余地。

在无人机发展起来之后,无人机的重量比起有人战机要轻得多,而且能够承受的过载也大得多,完全经得起助推火箭的折腾。相比之下,助推火箭尺寸更小,结构简单,甚至可以用专用的拖车拉着发射架到处走,随时随地发射,虽然每次发射也不便宜,但比起造一座固定机场来说还是方便省钱得多。

装备弹射起飞的战斗机

火箭助推技术虽然好用,但是在一些场合下也不太适用,尤其是具备隐身技能的五代机。五代机的机体涂层如此的宝贵,经不起火箭的尾焰烧烤,而且安装火箭也需要一些机械结构,会破坏飞机的隐身性能。幸好涡喷发动机技术有了很大提升,依靠发动机暴力燃烧也能短暂的获得巨大的爆发力,降低飞机的滑跑距离。

弹射无人机(图片来自人民网)

目前火箭助推技术已经相对普遍,不仅仅是飞机使用,而且航天飞机、太空返回舱等都有使用,短时间里是不会消失的。

责任编辑: 鲁达

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