首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

阿波罗火箭显然无需加油就能往返月球。那么为什么埃隆·马斯克和 SpaceX说要再次登陆月球需要加油几次呢?所有的登月都是假的吗?

问:阿波罗火箭显然无需加油就能往返月球。那么为什么埃隆·马斯克和 SpaceX 说要再次登陆月球需要加油几次呢?所有的登月都是假的吗?

答:当然它们不是假的。阿波罗火箭除了服务舱和太空舱外还有 3 级。他们扔掉了一件又一件的零件。除此之外,他们还有登月舱。只有登月舱真正降落在月球上。

其余质量没有超过月球轨道,而且在大多数情况下比这少得多。多级火箭和独立的月球着陆器具有巨大的优势。 

另一方面,星际飞船不会丢弃任何部件,它的设计是为了重复使用而不是提高效率,尽管从成本角度来看它更有效率。它只有 2 个阶段,整个上级将带着它 120 吨的质量降落在月球上。

仅仅为了带着 2 个阶段和有效载荷进入轨道,星际飞船的燃料就快用完了。为了将它飞到月球、着陆并再次起飞,他们必须在轨道上加油。

这可能不是最轻的设计,但非常划算,因为不用扔掉价值数百万美元的硬件。

问:继F14、F111、龙卷风之后,为什么再也没有可变后掠翼战斗机了?

答:随着超音速飞行的出现,显然单机翼配置对于亚音速和超音速飞行来说并不是最佳的。

直翼可产生足够的升力,实现舒适的低速飞行,翼展良好,可实现稳定、可控的飞行,因此具有良好的燃油经济性(想想滑翔机为什么有这么大的翼展)。

但在跨音速时,阻力会大大增加,而直翼受到的阻力最大 - 这是翼展大的直接后果。因此,直翼对于超音速飞行来说并不实用 - 飞机几乎无法通过阻力最大的区域。

这可以通过使用非常薄的直翼来修正,就像贝尔 X-1 一样,但其他问题仍然存在 - 升力中心向后移动,这对直翼的影响最大。直翼通常具有较低的临界马赫数和流动分离前的低攻角。 

典型的现代滑翔机,翼展非常大

第一个解决方案是采用后掠翼或三角翼。通过减小翼展,跨音速阻力减小,飞机可以更轻松地加速到超音速。低纵横比使升力中心后移不那么明显,临界马赫数大大增加。增加后掠角可改善攻角性能。但这也带来了缺点,因为失速速度大大增加,亚音速下的性能变差。可变几何机翼的用处显而易见。

第一架量产的可变几何机翼飞机是 F-8 Crusader,它仍然是唯一一架量产的可变入射机翼飞机——改变起飞和降落时的攻角。这种解决方案根本赶不上时代,而 Crusader 并没有用它来巡航,这限制了它的实用性。 

下一个解决方案是可变后掠翼,它可以改变机翼后掠角,从而改变飞行时的翼展和展弦比。这种方法更有效,因为它不仅改善了起飞和降落,还改善了巡航飞行。

请注意,采用后掠翼并不是因为它只改善了起飞和降落。你可以仅通过机械化来实现这一点。后掠翼提高了所有飞行速度下的空气动力学效率——你不必再妥协,也不必寻找亚音速和超音速飞行的最佳方案,机翼会进行调整。

如果你需要良好的亚音速巡航,机翼会选择更大的翼展和更低的后掠角。如果你需要超音速,翼展会减小,后掠角会增加。

但可变后掠翼增加了重量和复杂性,也增加了这种飞机的成本。 

那么,发生了什么变化呢?实际上发生了几件事。

对空气动力学的总体理解得到了改善。新的混合机身设计即使在有限的翼展下也能实现良好的升阻比和良好的亚音速性能。机身升力增加。

放宽稳定性飞机 - 正如我在不同的帖子中指出的那样,它们的特点是水平尾翼产生升力而不是下压力(如稳定飞机) - 这显然提高了性能。

高升力装置,特别是 LERX,它们可以在流动分离之前自然改善攻角,不仅在高阿尔法机动过程中有帮助,而且在起飞、降落和巡航时也有帮助。

电传操纵系统允许更精确地响应机械化,特别是前缘襟翼通常可以自动调整并提高性能。有些人可能认为它也是一种可变几何形式,只是这次是可变弯度。 

放松稳定性、LERX、前缘襟翼(偏转)- 全部存在

即便如此,即使没有这些进步,只要发动机足够强大,飞机仍然可以具有良好的性能。

F-15 没有 LERX,没有任何前沿机械化,没有放松稳定性……F-15 甚至没有完整的电传操纵系统(最新版本除外),但它的机动性相当好,巡航、起飞和降落都很好。机动性不如 Su-27 或 F-16,但仍然如此。

这仅仅是因为 F-15 拥有大机翼,具有良好的升重比和良好的机身升力 - 它们的阻力由强大的发动机补偿,从而提供不错的推重比。 

  • 发表于:
  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/Oa2-wn1oXqlusDosU0__Ja8A0
  • 腾讯「腾讯云开发者社区」是腾讯内容开放平台帐号(企鹅号)传播渠道之一,根据《腾讯内容开放平台服务协议》转载发布内容。
  • 如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

相关快讯

扫码

添加站长 进交流群

领取专属 10元无门槛券

私享最新 技术干货

扫码加入开发者社群
领券