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大多數人印象中的戰鬥機都擁有硬朗的外形,優美的曲線,除了一些外形太過雷人的原型機之外,“萌”似乎不該體現在冷酷的飛行機器上,而今天要講的這架為速度而生的飛機卻以“呆萌”的形象而著稱,這就是義大利的卡普羅尼涵道驗證機。

▲從1913年開始舉辦的施耐德競速賽,當時很多國家的航空界都在施耐德競速賽上投入了大量的精力,下圖是其獎盃

人類在完成了飛上天空的壯舉後,就開始追求飛行速度。上世紀30年代,航空競賽在世界各國如火如荼的展開,許多國家都為拿到施耐德競速賽的獎盃想盡辦法(同樣屢次的空中競速賽也促進了航空技術的發展),而這其中就包括了義大利,當時各國航空力量大多都是以活塞式發動機為動力的戰鬥機,在一戰之後人們便開始更加註重飛機的氣動外形設計,在動力方面還是以活塞式發動機加上螺旋槳拉著飛機飛行為主要方式,想要提高飛行速度只能在發動機上下手,然而隨著發動機馬力的不斷升高,飛行速度的提升卻越來越難,最終活塞式戰鬥機只能止步於800公里每小時這個極限。

▲當時的螺旋槳飛機,隨著速度的不斷提升,螺旋槳的效率也越來越低

怎樣在現有技術的基礎上打破傳統的動力模式,從而實現速度上的質變,這就成為了各國工程師思考的重點。這時有一位義大利的工程師路易斯·斯蒂帕經過多次試驗,提出了自己的想法:活塞式戰鬥機速度始終無法突破800公里每小時的主要原因就是螺旋槳本身的阻力,在速度接近800公里每小時時螺旋槳翼尖速度接近音速,螺旋槳在跨音速流場作用下阻力急劇上升。所以這位工程師提出了一個新的設計方式,將機身設計為空心圓筒狀,把螺旋槳尺寸縮短和發動機一起放進機身裡面,機身前緣剛好包裹住螺旋槳,這樣一來螺旋槳轉動所產生的氣流剛好從機身後部噴出。

▲路易斯·斯蒂帕和試飛員,背後就是其設計的驗證機

同時將圓筒型機身內部設計成與機翼一樣的升力表面,正好構成環形機翼,而在貝努力原理作用的加持下,飛機還能獲得額外升力,螺旋槳尺寸的縮短也會提高發動機的推進效率。在圓筒形機身的幫助下,既可以獲得更高的推力,又可以阻擋一部分噪音,這樣的設計理念可以說成是早期涵道式推進飛機的雛形。在新的涵道式推進動力結構理論下,路易斯·斯蒂帕聯合義大利的卡普羅尼公司在1932年2月造出了一架涵道式動力驗證機。

▲該機的木製環形機身

這架驗證機機身為短而粗的圓筒形空心木製結構,發動機和螺旋槳全部安裝在機身內部,整體採用中單翼結構,兩片橢圓形機翼穿過機身內部與發動機串聯,雙座的開放式駕駛艙則安放在機身的駝峰上,方向舵和升降舵安裝在機身後方,採用後三點固定式起落架,驗證機沒有安裝任何武器裝備,此外通過歷史圖片還能看出來,兩片機翼上下還安裝有加強筋,動力採用了一臺直列式活塞發動機。

▲該機的涵道內部圖

看慣了其他國家奇形怪狀的各種驗證機,這架卡普羅尼涵道動力驗證機短粗的機身居然稍顯可愛,後來人們也根據這個奇葩外形給這架飛機起了一個“飛行酒桶”的外號,結構簡單且呆萌的外形再加上機場陸地不太平整,所以該機有時候在陸地滑行時會一蹦一蹦的,非常可愛。

▲這一顛一顛的確實非常可愛

說回飛機本身,在完成原型機制造後,1932年6月驗證機就被推到了機場進行試飛,在義大利航空人士的好奇心和設計師路易斯·斯蒂帕的信心滿滿下原型機下成功起飛,在飛行員的操縱下整個試飛過程非常順利,雖然飛機最後平安落地了,但是路易斯·斯蒂帕卻怎麼也笑不起來,因為這架呆萌的小飛機在一蹦一蹦之下,飛出了68公里每小時的成績,要知道這架原型機的使命就是突破800公里每小時這個壁壘,結果以速度為使命的戰機就飛出了正常汽車的一個速度,相信拿到試飛資料的路易斯·斯蒂帕肯定被現實狠狠的打了臉。

▲呆萌的外形使得網友戲稱其為酒桶驗證機,而且該機大涵道的動力艙在偏轉角度過大時,飛機容易發生失速

除了最大飛行速度外,該機的操縱性也非常的爛,螺旋槳產生的氣流是直接吹到升降舵和方向舵上的,這雖然提高了飛機尾舵的穩定性,但是高速的氣體導致飛機在飛行時難以改變方向,原本發動機的功率就不夠,所產生的推力反而增加了發動機的重量。其次再把眼光放眼於世界,在1932年時期各國航空工業多數將目光放在了從雙翼機向單翼機的轉變上,而不是急於尋找新的結構設計和動力模式,世界上第一架噴氣機HE178也是將近1939年才出來的,以當時的技術條件實在是無法支援這種比較超前的設計理論,此外技術不足也在一定程度上限制了航空工業大跨步的發展。

▲現存的卡普羅尼涵道驗證機

糟糕的試飛結果讓斯蒂帕徹底身敗名裂,涵道動力的理論和實際試飛結果完全是兩種結果。首先在當時的理論條件下,對這種新的動力模式還有很多認知上的不足,同樣技術也跟不上,再加上機體設計出現了偏差,最終在超前理論下設計出了一款飛得又慢,操縱性也差的奇葩戰機。在完成測試後義大利軍方也來湊了湊熱鬧,將卡普羅尼涵道驗證機拿去做了一些測試,不過很快也被叫停了。卡普羅尼涵道驗證機開了涵道推進動力的先河,其理論基礎也為後續的涵道動力的發展提供了基礎,最後只能匆匆退出歷史舞臺只能感嘆生不逢時吧。

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