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越飞越长,还有可变机头,浅谈英法联合研制的

超音速客机作为航空史上一个短暂的存在,只有为数很少的几个型号,由英法联合研制的协和式就是其中一款,作为一款特殊的客机,协和号实在是非常的与众不同。

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协和式超音速客机

超音速客机的竞赛

当人们在二战后期初窥超音速飞行的奥秘之后,二战后新一轮的喷气式飞机竞赛就展开了,但是当时的空气动力学知识和喷气发动机的技术还不怎么可靠,早期的喷气式飞机主要应用于军事领域。

随着技术成熟,民航客机也开始用上了喷气式发动机,并且速度越飞越快,在50年代后期,设计师们开始研究大型超音速客机,希望提升飞行速度,实现民航的巨变。

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协和式超音速客机

正是在这样一个过分追求高速度的时代背景下,英法两国开始联合研制超音速客机,以便于在相关领域抢占世界领先地位。

协和式超音速客机

为了实现超音速飞行,协和式在气动布局上采用大后掠角的无尾三角翼布局,机翼下方安装发动机吊舱,各装2台奥林帕斯593MK610型涡喷发动机,控制舵布置在发动机尾喷口两边。

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协和式超音速客机

飞机空重78700千克,最大载重12700千克,最大巡航速度2.04马赫,滑跑距离2220米,航程超过5100千米,从伦敦横跨大西洋抵达纽约,只需要不到3小时。飞机内分为两个舱段,分别搭载40名和60名乘客。

协和式客机因为超音速飞行,机身会与空气剧烈的摩擦,从而导致加热膨胀,其结果就是飞机在起飞后会越变越长,大约会加长24厘米,降落时随着“体温”下降,机体又慢慢回到正常长度。

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协和式超音速客机

飞机的机头为可调节式,原本平顺的过度利于高速飞行,但是在起飞降落的时候,高耸的机头让驾驶员看不到地面情况,因此设计师设计了一个可向下转动5~12度的机头,起飞降落的时候可以把机头放下, 方便飞行员观察,升空开始巡航之后则把机头放平。这个设计虽然很好用,但是结构过于复杂笨重,占据了飞机大量宝贵的空间和重量。

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协和式超音速客机

对协和式客机来说,最大的问题来自于噪音,4台大马力发动机带来澎湃动力的同时,也带来了巨大的噪音,根据测试,它起飞时噪音达到了119.5分贝,进场降落时也有116.7分贝,伴随着巨大的轰鸣声,机场内外的人员和附近的玻璃窗都难以承受,大部分机场都禁止协和式降落。

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协和式超音速客机

一款没有机场起降的飞机,是非常可悲的,好在一些大型国际机场接纳了它。协和式生产了20架,主要用于远距离国际航班,一开始许多航空公司慕名而来购买,但是了解了该机的问题之后,大部分放弃了订单。

尽管如此,协和式只开辟了几条航线,最初还是受到人们的欢迎,许多人宁愿花更高的票价,享受一次超音速飞行。有意思的是,因为协和式巡航高度和速度远超普通飞机,乘客能够直观的感受到地球曲率,窗外的地平线是弯曲的。同时乘客也受到地球自转离心力的作用,当飞机自西向东飞行的时候,体重会减少1%,而自东向西迎着地球自转方向飞行时,体重会增加0.3%。

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协和式超音速客机

协和式1976年投入使用,主要负责横跨大西洋的航线,因为没有国外购买,生产的20架客机只好英法两国自己消化。在2000年时,一架协和式降落时被跑道上的薄金属皮划伤起落架,导致严重的空难,100名乘客及9名空乘人员全部遇难。2003年,最后一架协和式退出现役。

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协和式超音速客机

除了正常的客运飞行,协和式的高滞空时间和高速飞行能力,还被用于部分科学项目,例如追随日食阴影观察天象等。

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