-
1 # 耳邊細語
-
2 # 煙瀧寒水
就是技術難度大,無法實現預期的效果。
目前實用的整機傘降只在塞斯納等輕型飛機上實現過:
這些小飛機的最大重量只不過1噸左右而已。
但是大型客機呢?拿相對較小的737來看,最大起飛重量達到了50噸,空重也有28噸。
中國神舟5號飛船的重量大約為2噸,降落傘面積就達到了1200平方米,傘的形狀跟上面的類似,是環帆傘,這個傘型應該是理論上可以獲得最大空氣阻力和穩定性的。
多大的傘能夠具體產生多大的空氣阻力,並且可以承擔多大的重力,並且保證承載物落地時的速度在安全範圍內呢?
以救生-7甲型(殲-6、強-5、殲-7等機型飛行員配傘)降落傘為例,標準大氣壓的下,負重100公斤,接地時垂直下降速度低於6米/秒(等同於1.8米高處跳落,以這個速度落地的話,未經訓練的人員摔傷率可以想象有多高),傘衣面積56.6平米。
傘兵專用傘的話,例如傘兵2型,負重有所提高(120公斤),接地速度略低(5.2米/秒),但是傘衣面積增加到70平米,成本嘛,肯定比飛行員配傘高,比民用型就更高了。
下面計算下理論上多少面積的環帆傘可以足夠支撐一架空的波音737的重量:28噸。因此,如果和上面的其他引數都一樣,只是重量變為28噸的話,降落傘面積將是:19513平方米。
這個面積有多大呢?相當於3個足球場,相當於波音737的長寬投影面積的20多倍,傘半徑達到80米。
而且,以上物理學計算是基於空氣完全靜止的條件下,實際應用中,高空風、低空風的影響,肯定會削弱實際效果,需要更大的傘布才能產生足夠的冗餘。
面積這麼大的傘布,是神州五號傘布面積的15倍,將難以順利開啟並完全展開,極易發生纏繞導致完全失效。
這個問題解決的思路是分成多個小傘,並且安置在客機機艙的中軸線上,平攤壓力並且降低單個傘的面積。
即便如此,拆成跟神州五號一樣的15個傘的話,恐怕傘數量也會過於密集,一陣大風過來,互相纏繞,就玩完了。
拆成多個小傘沿機艙中軸線分佈,還會造成另外一個問題:橫向不平衡,最終導致飛機垂直往下掉落,極可能在落地時解體。
按照目前的計算,很明顯,空重28噸的波音737,重量已經太大,難以解決。
那麼考慮減重,在開傘前後,拋棄全部的不需要的艙室和機翼呢?
如果按照100名乘客+機組人員計算,平均體重+隨身行李70公斤,僅僅這部分,總重就達到了7噸。
就算丟棄其他艙室,客艙至少要保持完整的密封增壓,否則在6000米以上高度,會有缺氧窒息危險。
必須的乘客座椅、艙壁部分的重量,平均差不多要30公斤/人,這樣即使只留下乘客艙室,總重也至少要10噸,這樣從15個傘降低到了6個傘,阻力差不多就夠了。
然而,平衡性的問題,還是無法解決,最後機體極可能垂直砸到地上,降落速度也必然增大,造成無法估計的傷亡。
分成多個小艙室單獨掛降落傘?那麼結構設計上就提出了挑戰,機艙必須分成很多個單獨的增壓艙,必然造成重量增加、載客量下降、票價必然要上漲,漲一倍都是往少了估計。
而且,把飛機設計成可以安全的根據需要拋棄其他艙室,這個設計成本……以億計。
如果放棄增壓,那麼重量可以省掉不太多的一部分,結構設計上的成本省仍舊是省不下來的。
同時,如何正確、安全的分離成多個部分,同時能互相不影響的開傘,也是一個巨大的挑戰。
要知道,整個需求是:飛機從飛行狀態突然拋棄客艙之外的其他部分,同時分離成多個艙室,再成功開傘、降落……
而且,別忘了,737很小,那些寬體客機,例如777的空重都是從140噸起跳的,737都要分離成5塊,777就算客艙部分只有40噸,難道分離成20塊??這操作難度向指數級發展。
總結起來就是:
1、降落傘要達到需要的減速效果,需要的傘面積太大,導致必須拆成多個小傘才能保證有效。
2、大型客機整機傘降非常不現實,很容易造成悲劇性後果。
3、機體分解為多個艙室後傘降,機身設計難度成百倍增加,由此會增加巨大的設計、製造成本,連帶造成航空客運成本大幅上漲。
4、飛行中分離成多個獨立的客艙單元后傘降的實現難度太高,極難安全實現,並且大型寬體客機實現的可能性更低。
想要達到這種要求的成功率實在是太低,而且需要多少投資是個無底洞,效費比遠遠低於提升別的航空技術、降低飛機故障率、提高飛機的設計冗餘以對抗各種意外事故,例如川航8633事故後,空客肯定會檢討目前的前風擋設計是不是還有需要改進的地方。
而且即便這種設計成功,因為實際的航空事故多發在低空起降階段,這個階段基本不存在足夠的傘降高度和時間,導致全機降落傘這種設計更加顯得雞肋。
回覆列表
飛機是飛在天上的機器,主要考慮考慮很多東西。
飛機需要保持密閉性,同時為了保持經濟型,飛機儘可能的保持輕薄。
降落傘需要一個可以快速開啟,這個需要做到快速解體。
從理論上講是可以的。就是需要一個極致性氣密性,和快速解體。。
戰鬥機目前為止,還是隻讓飛行員跳傘,然後飛機墜毀。小的戰鬥機都不能做到用降落傘保護,大型客機更加沒辦法做到。