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为什么飞机设计成轴对称(飞机是不是轴对称图形对称)

文/江才志

在常人的眼中,飞机的颜值就是其实力的象征。当然这其中也有一定的道理,毕竟飞机外形是否对称规整,对整个飞机的气动布局来说是非常重要的一个因素,毕竟谁也不想天天和一个“歪瓜裂枣”打交道吧!

但在历史的长河中,有的国家设计制作的飞机就是不走寻常路,喜欢搞一些奇葩另类的设计出来,他们遵从“实用主义”,认为好看不如好用。今天小编就向大家盘点一下历史上那些不对称的飞机。

美国波音BV-235武装直升机

BV-235直升机

美国波音公司是当今世界上最大的军事科技公司之一,美军许多大型轰炸机都是波音公司生产制作的。但是在战斗机、直升机的设计上,波音公司却一向审美观有问题。比如上图的BV-235武装直升机,阶梯式排列的座椅,拧巴的机头就被蜜蜂蜇过的狗头,进气口就像两只耳朵,鼻子整得跟哈士奇简直一模一样,就这模样上战场都不用开火估计就能把敌人笑死,可能设计师们打的是心理战吧。幸好当时竞标时败给了AH-64“阿帕奇”,要不然飞行员可能都要集体 *** 了,心想这东西飞出去还怎么见人。

BV-235直升机俯视图

虽说模样有点怪异,但这也证明了波音公司的设计师敢想敢做,除了机头有点不对称以外,其他部位都是标准的武装直升机的配置,比如机身两侧携带武器的短翼,后三点式的起落架等等。

美国鲁坦回旋镖

“鲁坦回旋镖”飞机

“鲁坦回旋镖”飞机也是世界上比较出名的一款飞机。该型飞机的特点在于采用非对称设计,在主机身的另一侧额外加装了个机体和发动机。它出自美国传奇航空设计师伯特·鲁坦(Burt Rutan)之手。

“鲁坦回旋镖”飞机通过设计的调整,使用两台小发动机,能保证飞机载重量不变的情况下飞得更快更远。该型飞机共有2台发动机,一台是TIO-360-A1B型发动机,另一台则是TIO-360-C1A6D型发动机。

这类非对称的飞机设计的机身和另一个发动机要承受一定的扭转力,所以要将垂直和水平尾翼设计得更加靠后。一方面是可以减少尾翼的面积,降低负载,提高飞行效率;另一方面是水平尾翼后置,可以提供更大的重心范围,以此来保障飞机的稳定性。

NASA AD-1验证机

AD-1机翼旋转60度的状态(图源:NASA)

都说平衡是飞机稳定飞行的必要条件之一,而一般对称的飞机更容易实现平衡。当然,用于飞行试验的验证机就不一样了,因为它需要模拟飞机飞行的各种极端状态,为研究和提升飞机性能提供许多数据。AD-1就是NASA研发的一款单座斜翼、不对称的验证机,它的机翼可从正常状态到偏转60度,外形酷似一把剪刀,所以又俗称“剪刀翼”飞机。

虽然其设计理念非常大胆前卫,但其试验过程中还是发现很多新的问题。比如机身左右不对称,在高速飞行情况下更易失衡,且由于下一步的研究计划过于激进而没有获得支持,于是AD-1最终进了美国加州的喜乐航空博物馆。

德国BV-141侦察机

BV-141侦察机

做梦也没想到做事一向以严谨认真著称的德国人也会有如此“离谱浮夸”的飞机,它就是世界上第一种实用型不对称飞机——BV-141侦察机,它由理查德·沃格特博士(Richard Vogt)设计,Blohm和Voss公司联合制造。

其实早期航空专家设计不对称布局的飞机都是希望能加大飞机座舱视野,以便更好的完成一些任务,比如战术侦察。但随之而来也给飞行员操控飞机带来极大的挑战。

BV-141侦察机

1937年1月,德国航空部提出研制一款短程侦察机,其中要求需要具备良好的座舱视野。当军方看到沃格特博士设计的BV-141侦察机时,一度怀疑该机能否正常飞行,不过在第一架原型机造出来试飞之后,发现其布置在发动机右侧的座舱具备极佳的视野,这点完全符合军方的要求。

BV-141侦察机

这款侦察机虽然外形看起来怪怪的,但经不断测试后发现其性能表现还不错,最大速度

370KM/h,升限10000M,航程1200KM,完全满足战术侦察机性能要求。但是BV-141侦察机在1940年就被终止生产,一共制造了13架,因为FW-189的出现迅速使BV-141被军方放弃。

英国“海雌狐”战斗机

“海雌狐”战斗机

自二战胜利之后英国的审美就开始变得比较奇葩了,比如“海雌狐”(Sea Vixen)战斗机。它是英国的老牌航空企业德·哈维兰公司公司在50年代末开发的一种双尾布局双发战斗机,也是英国海军第一款后掠翼、具有完整武器系统、以导弹为主要武器的舰载战斗机。

“海雌狐”战斗机

这架飞机完全不是常规战机的设计布局,它采用双尾梁设计,简单从外观上看是单人座舱,而实际上它是配备两名乘员的,另一名为雷达操作员,不过雷达操作员的座舱完全位于机身内部,和驾驶员的座舱完全不一样。驾驶员的位置也不同于普通战机在飞机的中央,他坐在飞机的左面,右面是雷达员的位置。而且这款飞机没有装备弹射座椅,如果不幸被命中的话,估计只能通过暴力开舱跳伞脱离飞机了。

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