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第11章 遨游太空(3)

这种特技的过程是在低空以每小时400千米~500千米的速度通场后突然拉起,姿态像眼镜蛇一样,机头垂直上仰,攻角连续增大到110°~113°,飞机仍然保持状态而不掉高度;在3秒~4秒钟内速度一下子减到每小时125千米左右。接着,机头急剧平稳下俯,加速后恢复正常飞行状态。

这是一个前无古人的高难度特技动作,因此普加乔夫和-27一起被载入了人类飞行的史册。

苏-27和普加乔夫之所以能够取得这样的好成绩,和飞机的设计是分不开的。苏-27具有优秀的启动外形、高难度的发动机、灵敏的操纵系统,从而获得了极高的机动能力。飞机的机动能力是指飞行员操纵飞机改变飞行速度、方向、高度和姿态的能力。

假如两架战斗机转弯时的速度相同,转弯半径越小则角速度越大,发射导弹时就能较早取得机头指向敌机的优势。

正是由于这个原因,人们极度重视作战飞机的机动性,把它看作是反映战斗力的重要因素之一。

“眼镜蛇”特技是一种过失速机动(或者称为超机动),是战斗机失速后在一定范围内进行的机动飞行,这也是目前一种新的机动飞行姿态。在飞行力学上,这种过失速机动是指飞机在攻角远远超过了失速攻角后,以很小的速度迅速改变飞行速度、方向、高度和姿态的过程。苏-27在进行大机动飞行时还有另一个绝招--“撞钟”特技。

这种特技急速拉起,攻角达到90°,发动机转向慢车状态,继续垂直爬高,当空速表指零时,机尾朝下,飞机以每秒15米的速度垂直下冲,不偏转,不偏离,像一块石头坠落。

垂直下降约150米后,飞机前倾,机身渐渐拉平,接着机头朝下快速俯冲,再跃升倒转进入平区。

整个机动过程,平稳利索,飞机并无失速。不管是“眼镜蛇”特技,还是“撞钟”特技,都得益于苏-27超级的飞行性能,得益于现代化的高科技。

这些特技和绝招使得苏-27率先进入世界最先进战斗机的行列。为何说喷气直升战斗机有巨大潜力?人们曾经开发出许多喷气直升战斗机的研制方案,由于各种各样的原因,投入实用的方案却很少。

倒是英国的“鹞”式战斗机捷足先登,发挥了很大的威力。让我们来看一看直升战斗机专家对这种直升机的介绍。“鹞”式飞机上装有一台喷气发动机,有4个可转向的喷口,分成两对处于机身的前后两边下侧,向后喷气,飞机前飞;喷口转90°向下喷气,飞机可垂直起降。

尤其令人感到奇妙的是喷口可向下转过98°,飞机可在空中倒退着飞。

这种飞机在作战中能进能退、能上能下,机动灵活。

1996年英国皇家空军已在“鹞”式飞机的机翼下加装了8个发射架,装备代号“台风”的空对空反装甲导弹,火力十分强劲。无独有偶,俄罗斯现在还在使用的70年代生产的“雅克-36”垂直短距起落歼击轰炸机,外形有点像“鹞”式飞机。据专家介绍,“雅克-36”前面装有两台小型的升力发动机,专门用来产生向上推力;后面一台发动机有两个可转向喷口,转向下方喷气时产生向上推力。平飞时两个喷口转向后方喷气,前方的升力发动机关掉。垂直升降喷气战斗机在美国大片《真实的谎言》曾经引起无数人的惊叹。实际上,这种飞机的快速反应能力还是不能令人完全满意。人们正在积极研制更新型垂直起降喷气战斗机,并且提出了各种各样的方案,以提高快速反应性能。美国格鲁门公司提出了折腰式舰载战斗机方案。这个方案的设想很富有想像力。这种飞机分成前后两段。

在垂直起降时,后机身可以向下拦腰折转与前机身成垂直位置,两台涡轮风扇发动机直接向下喷气,产生向上推力,飞机直接从托架上垂直起飞。起飞后,飞机后段转平,与前段接合,进行正常平飞。

降落时,飞机后段向下折转,徐徐接近母舰,前段与母航上的吊臂相接后,舰上再伸出托板托住,恢复原状的飞机便被推入机库停放。这种构想不知道是不是受了变形金刚的启发。

这种舰载直升战斗机计划用作执行海上巡逻、警戒、反潜任务,作战时间超过1小时,作战半径约190千米。喷气直升机有广阔的发展前景,它能够大大提高舰载飞机的机动性和作战能力,为未来高机动性能的超音速巡航战斗机开拓更宽广的道路。

你有什么比它们更奇特的构想呢?如今,人类的生活已经离不开飞机,飞机为人类作出了巨大的贡献。

人类并没有满足于这些成就,仍在不断地发明。未来的飞机在外形和性能上将发生巨大的变化,影响到人类各方面的活动。未来飞机的设想可谓奇妙无比、令人神往,其中的一些设想已着手实施。我们一起来欣赏人们对未来飞机的美好设想。浮力飞机。

它是飞机和飞艇的巧妙结合,机身充入氦气,空气的浮力抵消了飞机的自重和载重,用发动机牵引飞机前进,同时又可以产生一定的重力。这样飞机的尺寸可比波音747大一倍,所载乘客增加不少。机翼装载飞机。

这是一种为了增加载客量和载货量而研制的飞机。机身修长,机翼中可以装载部分货物。

人们甚至设计了一种只有机翼的飞机,这种飞机结构简单,飞行稳定,可节约大约1/3的燃料,而造价只有波音747的40%。为了减轻跑道的负担,机身下面有一层多孔的柔软材料,起落时从孔中喷出空气,在飞机和跑道之间形成一层气垫,轻轻的将飞机托起,使它慢慢滑行,徐徐升空。这种飞机的原理有点儿像是前面说到的垂直起降战斗机。

平板运输机。这是一种没有流线型机身的飞机,能运载集装箱、坦克、汽车直接固定在平板上,装卸十分简便。还有舒适的客舱,一机可以多用。这种飞机或许可以称为空中竹筏。剪翼飞机。

这种飞机与众不同之处在于机身和机翼的相对位置。飞机机翼向后掠,高速飞行的性能很好,但起落性能不好,需要有很长的降落跑道,噪音大,不适于在城市上空飞行。另一种剪翼飞机的机翼与机身成十字交叉,形状与前面提到的刚好相反,起落性能好,噪音小,但是飞不快。

最终人们设计了飞机机翼和机身的角度自由调节的飞机,整个飞机像一把大剪刀,起飞、低速飞行时,机翼与机身成十字形,而在高速飞行时,一个机翼后掠,一个机翼前掠。这是一种奇形怪状的飞机。前掠翼飞机。它的最大优点是升力大,但这种形状的机翼极易折断、扭曲,没有超高强度的材料是无法实现的。现在已有一些飞机公司应用新型高强度材抖试制这种飞机,它可以比后掠翼飞机轻20%,便宜25%。

有人预测,前掠翼飞机将成为未来战斗机的主力。看完了这些奇奇怪怪、各具特色的飞机,你有什么比它们更奇特的构想呢?导弹是火箭的一种吗?在现代,火箭技术的发展程度是一个国家科学技术发展水平的重要标志,它不但在国防建设中占有重要地位,在航天事业中的作用更是举足轻重。火箭是由喷气作用力推进的一种飞行器。

有单级的,有多级的。有的可以飞到外太空,有的只不过在大气层里做事。

有些火箭飞得很远,可以跨越太平洋,有些火箭不过飞几十千米。

火箭中,有的装备先进的制导系统,有的则很简单,没有复杂的自动控制系统。

实际上,火箭是一个千变万化的大家族,它们各司其职,各尽其能。以下我们就来听一听的专家的讲解吧。无控火箭。这是一种单级的近程火箭,不安装控制飞行的仪器,发射后像普通导弹一样飞行,命中目标精度较差。探空火箭。

一般是无控制的单级火箭,可以携带所需要的仪器在近地空间进行科学探测和试验。

这种火箭构造简单,成本很低。导弹。这是一种可以控制的火箭,飞得远、瞄得准,是一种杀伤力很强大的飞行武器。不同的导弹分工非常明确,有地对空、空对地、舰对空、空对空、舰对舰、空对舰等多种导弹,也就是说,要打击什么类型的目标,就有什么样的导弹。军事学家告诉我们,一个国家的军队用导弹装备的程度,标志着这个国家军事现代化的程度。

运载火箭。是将人造卫星、宇宙飞船等航天器送入轨道的大型多级火箭。洲际导弹就是用一个多级火箭运载弹头。

如果它装载的不是弹头,而是卫星、飞船,那么这个多级火箭就成为运载火箭了。我国自行研制的长征系列运载火箭,技术性能和可靠性已达到国际先进水平。特殊火箭。各种飞行器在宇宙飞行,只能由火箭的喷射获得推力,因此需要各种各样特殊用途的火箭。

例如,在飞船返回地面时,改变飞船轨道、降低速度的火箭称为“控制火箭”。

另外,还有使各级火箭发生分离的“分离火箭”、发射时出现意外时使用的“救生火箭”等等。宇宙航行事业的发展,火箭的发展也日新月异。现在,人们正在研制各种新型火箭。不久,原子能推进火箭、电火箭、离子火箭等一大批火箭家族的新成员将会登上历史舞台。

火箭将会把人类送出太阳系,到更遥远的宇宙空间去航行。单级火箭和多级火箭的区别是什么?地球的引力把人类紧紧地束缚在地球表面,人类的活动空间不过是薄薄的一层球面。地球上生命的保护者大气层,它为人类营造了安全、适宜的生存环境,可是它又限制了人类的视野和活动范围。高科技不断发展,人们终于找到了脱离地球引力、飞出地球的高速飞行工具,它就是多级火箭。

单级火箭的飞行距离和加速度的能力有限。

多级火箭是把单级的火箭串接起来,具有更大的、更持久的推动力。第一级火箭的推进剂燃完熄灭后,丢掉第一级,再点燃第二级,以次类推。在每一级里,火箭发动机不止一台而是多台,都由级内单独的推进剂贮箱供应推进剂。

目前多级运载火箭一般采用3级火箭。火箭的推进速度就是多级速度的叠加。多级接力的火箭,一级一级地增大速度,又抛掉无用的重量,使宇宙飞行器可以轻装进入太空。这样,火箭就可以达到第一、第二,甚至第三宇宙速度。因此,多级火箭被广泛地应用在航天事业上。

一般来讲,卫星装在运载火箭的最上端,中间装各种设备,下面就是火箭的本体,本体内的大部分空间都被推进剂储存箱占据了。火箭上装有大流量的高效率涡轮泵,把燃烧剂和推进剂同时打入燃烧室内进行燃烧。燃烧以后的高温、高压气体从尾喷管内以每秒4000米的超音速喷出,产生很大的推力。我国“长征3号”是一种使用液体推进剂的3级运载火箭,起飞总重202吨。

1984年4月8日,它将我国的第一颗试验通信卫星送至地球的静止轨道上。并联组成的多级火箭称为捆绑式火箭。捆绑式火箭的中心是主火箭,周围捆绑上几枚火箭。发射时周围的火箭先点火,它们的推进剂燃烧完后就自动脱落,接着主火箭点火,继续加速。还有串、并联共存的多级火箭,制造时,先把单级火箭串联起来,然后再在它们的周围捆绑上几枚火箭。人们就是利用多级火箭这一把钥匙,打开了通向宇宙的大门,并在月球上留下了人类的足迹。

谁是第一个飞出地球的人?“地球是人类的摇篮,但人类不能永远生活在摇篮里。他们不断地扩展自己着探索空间;起初是小心翼翼地穿出大气层,然后就是征服整个太阳系。”

齐奥尔科夫斯基的这一着名预言激发着人们对宇宙不断地探索和开发。载人航天计划的制定推动着载人宇宙飞船的研制工作。载人飞船是一项比卫星更复杂的航天器。它除具有一般卫星的基本结构外,还必须有安全可靠的返回设备,具备应急救生系统和能够提供人生活、工作的生命保障系统。返回式卫星技术的发展,解决了宇宙飞船的返回问题。

如果没有这项技术,宇航员就无法返回地球。实际上,也就意味着无法进行真正意义上的载人飞行。人类历史上第一艘载人宇宙飞船是前苏联研制的“东方1号”。在这艘飞船上飞出“地球摇篮”的是前苏联航天员--尤里·加加林上尉。

“东方1号”是一个直径2.3米的球形座舱,质量约为2.74吨,球形座舱是密封的,内有多种仪器,宇航员的坐椅是弹射式的,万一发射发生故障,他可以爆破打开座舱的圆形舱口,弹射出去。座舱下部有设备舱,装有制动火箭。

返回地球时,宇航员可以点燃制动火箭,以降低飞船的运行速度,飞离轨道。

设备舱内还有氧气瓶和氮气瓶,以供给座舱内正常大气压的空气。

1961年4月12日,莫斯科时间9时零7分,运载火箭喷着火舌将“东方1号”竖直推起,加加林被紧紧压在座椅上,经受着剧烈的震动。14分钟后,“东方1号”飞船载着加加林进入环绕地球的轨道。这时候他感觉真正的在地面上无法想象不到的奇妙感觉。

一点也感受不到自己的重量完全失重了。加加林通过眩窗观察着人类的家园--地球,透过飘浮的白云,他可以清晰地看到蜿蜒的河流和起伏的山脉,整个地球周围环绕着一层淡蓝色的光,真是一个迷人的蓝色星球。加加林是人类历史上第一个看见地球全貌的人。

10时55分,飞船安全地降落在预定地点,载人航天获得了圆满成功。这次历时108分钟的太空飞行震撼了世界,从此人类开始了载人航天的新纪元。为了纪念在征服宇宙道路上的这一划时代的成就,4月12日被定为“航空航天国际纪念日”。

从此以后,美国和前苏联在航天方面的竞争进入白热化,美国人竭尽全力,开始了登月计划的实施工作。这种竞争客观上推进了航天事业的发展。真正的月宫到底是怎样一番景色呢?自古以来,月球就是对人类充满吸引力的神秘天体。

人类最想登上的天体,第一个就是月球,因为它离地球最近,约384400千米,表面引力只是地球的1/6。

传说中,嫦娥奔月,觉得月宫冷寂不堪,那么,真正的月宫到底是怎样一番景色呢?1961年5月25日,美国正式批准了登月计划。经过8年的技术准备,美国共发射了9个“徘徊者”探测器、7个“勘探者”探测器、5个“月球轨道”环行器,了解了月球表面情况和着陆的可行性,预选了多个登月点。最后,由“阿波罗10号”飞船进行登月全过程的演练,宇航员已抵达近月面15.2千米处。

到此登月计划中的准备工作已完全就绪。1969年7月16日清晨,在美国西海岸肯尼迪航天中心,39号A发射台上的“土星5号”运载火箭等待点火起飞。火箭上端的“阿波罗11号”飞船由指令舱、服务舱和登月舱3部分组成。指令舱内,仰卧着3位人类登月的使者--指令长阿姆斯特朗、指令舱驾驶员柯林斯和登月舱驾驶员奥尔德林。美国东部时间上午9时32分,在震耳欲聋的轰隆声中,“土星5号”火箭腾空而起,直冲天穹。4天多的航行以后,到达了月球轨道,柯林斯驾驶指令舱绕月球轨道飞行,等待接应。

7月20日16时17分,与指令舱和服务舱分离的登月舱降落在月球轨道附近的静海上。