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最成功的效仿者

作者:jnscsh   时间:2021-06-30 08:55:43   浏览次数:

工作艰巨复杂。尤其是战争初期的军事行动对战争的最终结局影响很大,若想赢得战争的最后胜利,唯有以快制快。在这种情况下,尽管空运只是军事运输形式的一种,但也是最快的一种,它直接为快速部署兵力以及快速进行补给提供了有力保障,再加上未来西欧战场纵深短小的情况,这一切决定了苏军十分重视战役级空运力量的建设,以保证一线进攻兵团的持

续突击能力。事实上,经过加强的苏军作战师,其后勤力量基本上能够保证完成3天以内高强度进攻作战的后勤保障任务。3天后,虽然经过高强度作战的一线作战力量很可能会消耗很多,不过苏军却可以通过全力投入战役级空运力量的方法,将这一时间再延长3~5天,实际上也就是用战役级空运力量作强击保障,为一线部队打强心针,从而为一波次进攻思路的成功铺平道路。事实上,经过多次兵棋推演,苏联人认为在平均保持70%战斗力的状况下,苏军在8~12天时间内,第一攻击波是完全有把握将兵锋直抵大西洋海岸线的。

但这样一来,却涉及到了一个问题。当时作为苏军战术空运主力机型的AN-12,野战起降能力虽然不俗,20吨/架的运力也能够满足要求,但在使用的灵活性上,AN-12却并不理想。众所周知,前沿野战机场一般都很简陋,机场跑道普遍较短而且宽度较窄,跑道平整度不好,有时甚至直接在“相对较为平坦”的草地、冻土地或沙石地面上稍加平整就作为跑道,道面上遍布砂石等杂物是很常见的事。大型运输机的起飞和着陆重量大,所以滑跑距离往往都比较长。所以,毕竟不是前线的所有地方都适合起降这种大型4发固定翼飞机。但战争的实际却又要求必须这样。结果,研制一架突出短距起降性能的大型突击运输机,就成为摆在苏联飞机设计师面前的一道难题。

来自美利坚的契机

为了维持一周左右的一波次高强度攻势,苏军需要的是一架在载重15吨条件下,仍能从不到600米的土质跑道上从容起降的“突击运输机”。然而,这个要求对于上世纪70年代初的苏联航空界来说却有些勉为其难。简单的来说,要想在“条件恶劣”的前沿野战机场起降,首先要解决的就是大幅度提升飞机的升力系数,再加上诸如反推力装置等技术措施来达到缩短起降距离的目的。但是,传统的前缘襟翼、开缝式襟翼等气动力增升技术提升飞机升力系数能力有限,根本不可能满足以如此之大的起飞/着陆重量为前提条件的短距起降要求。因此必须要另辟蹊径,在增升效果更显著的动力增升技术上下功夫,才有可能使得鱼与熊掌二者兼得。所谓动力增升技术,是指让发动机喷流或螺旋桨后的滑流流过机翼,利用偏转后缘襟翼的方法,使高速气流向下偏折,从而增大机翼升力。这种增升方法虽然是通过机翼实现的,但实质上是发动机的推力转向,从而得到附加升力。然而,就当时苏联航空界的现状而言,尽管在小型飞机的动力增升技术方面有过一定的积累,但要将这点有限的经验用到AN-12级别的大型短距起降运输机上就是杯水车薪了……

不过,就在苏联设计师一筹莫展之际,机遇却悄悄的向他们露出了一丝微笑——大洋彼岸的美国人在几年前开始进行的“先进短距起降战术运输机项目”AMST(Advanced Medilum STOITransport),此时已经接近开花结果。而这个AMST就纸面数据而言,简直就是按照苏联人的需求量身定作的。当然,也正因为如此,我们也就非常有必要首先弄清楚AMST的来龙去脉。

作为一个经典翘楚之作,洛克希德C-130中型运输机于1954年8月首飞,1956年12月正式装备美空军。但到了1960年,美国空军便按照一贯的行事风格,开始着手考虑洛克希德C-130的替代机型问题。尽管受德国突击运输机思想影响,C-130的起降能力十分强悍,在设计时便考虑到了能够在野战土质跑道上起落,必要时甚至可在前线直接强行机降,然而美国空军对此仍并不满足。不过,经过一段时间的无功而返,美国空军放弃了对垂直起落能力的幻想,只强调STOL性能(短距起落)。于是,在新一代中型运输机的招标中,野战机场的短距起落能力被放在了首位。整个计划后来也因此被称为“先进短距起降战术运输机项目”,简称AMST。

事实上,当时的美国人面临着与苏联人差不多同样的问题:急需加强战术空运力量,而手中现有的C-130同样不堪重用。1963年,北约的年度军事演习中既包括了从美国调动预备役部队,也包括以现役部队从英国和西班牙向德国前线增援的行动。然而演习中,驻欧空军战术空运力量的不足问题暴露无疑,再加上美国陆军加快了为驻欧洲增援部队预贮武器、车辆和物资的动作,战术空运力量亟待加强的问题便愈加明显地暴露出来。在这种情况下,AMST于1968年年初被美国空军正式提出,以作为对战略空运力量的一种有效补充。事实上,如果冷战真的以某种程度意外爆发,战术空运力量相当于北约军队的直接力量倍增器。这其中的原因在于,出于政治考虑,在北约的常规防御计划中,将置不利的地理条件干不顾而把东西德边界作为主要防线,但这种战略必然使得在西德的北约部队无法打一场常规的持久战。于是,能不能顶住红色铁流最初的冲击,开战之初的关键便在于战区范围内力量投送能力的强弱。但随着1969年1月20日,美国新当选总统理查德·尼克松在天气阴沉、寒风袭人的气氛下进入白宫,美国军工系统的冬天来到了。新任总统上台伊始,面临着许多难题;但是最使他感到棘手的问题,是如何面对苏联争霸世界的挑战,和如何从侵越战争的泥淖中拔出腿来。尼克松认为美国再也不能像过去那样充当反对共产主义的国际宪兵,而必须采取战略收缩政策。尼克松责令国防部长莱尔德整顿国防采购系统,于是包括AMST在内的一大批军工项目被要求重新评估其必要性,有一些项目干脆便被砍掉了。虽然AMST幸运的逃脱了惨遭裁撤的命运,但受此拖延,直到明书才千呼万唤始出来。

在关于AMST的这份需求方案说明书中,对新型战术运输机的具体要求是:在作战半径达600千米、携带12000千克有效载荷的状况下,该机应能够从长度约610米的半永备野战跑道起飞。我们如果来作个对比的话,在同等载荷条件下,C-130的起降距离约相当于AMST的一倍,美国空军的苛刻可见一般。尽管从需求方案说明书的内容来看,AMST决不是个好接的活计,然而自信有这个金刚钻的人却大有人在,共有包括波音、贝尔、洛克希德、麦克唐纳·道格拉斯、以及通用的康维尔航空系统分公司等5家公司提交了自己的初步方案。经过一番筛选,只有波音与麦道的方案脱颖而出,获准进入竞争的第二阶段。在1972年11月10日开始的第二阶段竞争中,波音与麦道分别获得了500万美元研究经费,开始制造各自的原型机,波音原型机获得了YC-14的试验型号,麦道原型机则为YC-15。

就技术特点来看,YC-14与YC-15可谓各有千秋。但YC-14在技术上迈的步子显然更大一些。波音大胆地决定要采用先进的“上表面吹气增升”技术用于YC-14。这种技术属于“外吹襟翼增升技术”范畴,实际上是边界层吸附效应的一种高效率工程应用(边界层吸附效应,是指如果平顺流动的流体经过具有一定弯度的凸表面的时候,有向凸表面吸附的趋向)。也就是说,用两台大推力发动机的排气直接吹向机翼上表面,当机翼后缘襟偏转时,边界层吸附效应将使气流流动偏转,从而达到动力增升的效果。因此,最后出现的YC-14在设计风格上十分前卫——上单翼设计,发动机置干机翼前缘上方。在起降时,发动机喷流直接吹拂由于襟翼放下而弯度大增的机翼上表面,所以不仅会直接产生边界层吸附效应,而且还诱导周边的气流,所产生的增升效果将十分明显。相比之下,YC-15的设计就要平庸很多,YC-15的动力增升手段同属外吹襟翼增升范畴,但麦道的YC-15与YC-14最大的差异在于,YC-15并不是像YC-14那样用涡扇发动机拼命地“往机翼上表面吹”,而是“往机翼的下表面吹”。其基本原理是发动机喷流沿着机翼前缘下表面吹向双缝襟翼,再由双缝襟翼的引流作用将喷流引向一个较大的下偏角度,从而达到提高升力系数,缩短起降距离的效果。相对于YC-14所采用的“上表面吹气增升技术”,也有人将YC-15采用的这种外吹襟翼增升技术相应地称为“下表面吹气增升技术”。也正因为如此,与YC-14相比,YC—15的整体布局似乎更为“平庸”。YC-15采用正常气动布局设计,大直径机身、悬臂式上单翼和T形尾翼。机体结构69.3%是铝合金,12.3%为合金钢,10.3%是钦合金,其余的8.1%则是复合材料——操纵面、起落架护板、整流片和整流罩等均采用先进的复合材料制造。 (未完待续)

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