130.第130章 方案設計
西南航空學院,院長辦公室。
雷霆和王助正在進行飛翼轟炸機的方案設計,王助也非常贊同採用飛翼布局方案,不過他也對飛翼布局了解甚少,因此主要還是得靠雷霆,王助則在一旁為雷霆在設計計算上面把關。
飛機特別是軍用飛機總體方案設計涉及到戰術技術要求、全機主要參數確定、機身初步形狀和尺寸估算與校核、飛機三面圖繪製,以及全機的部位安排,畫出部位安排圖並給出全機各部件的重量控制指標。
這些都是非常複雜的工作。首先就要分析和計算飛機的戰術技術要求指標之間的內在聯繫和飛機總質量。飛機起飛時的全機重量稱為起飛重量,在總體方案設計階段,需要將飛機起飛重量劃分為幾大部分,一是結構重量,二是推進系統重,三是設備重量,四是燃油重量,五是有效載荷重量。
這次招標書上的要求是轟炸機的最大起飛重量超過20噸,航程也要達到5000公里以上,最大載彈量超過3噸。雷霆根據這些要求,再加上飛翼布局的特點,渦噴甲發動機的推力和重量,估算出了飛翼轟炸機的最大起飛總重量為28000千克左右;最大載彈量則估算為6000千克,這是因為飛翼布局帶來的機體空間優勢,可以容納更多的炸彈;4台渦噴甲發動機總重量2800公斤;結構重量方面,由於飛翼帶來的結構重量可以減輕10%,因此整機結構重量估算為6000公斤,設備重量估算為3000公斤,這樣機體總重量為11800公斤。
而對於一架遠程轟炸機來說,要保證其大航程,裝載燃油必須要足夠多,一般都達到了總重量的50%左右,雖然飛翼式布局飛機升阻比高,燃油消耗要低得多,但是航程大一些也是一件好事。因此雷霆估算的燃油重量也達到了13200公斤,再加上有效載荷質量,也就是正常載彈量3000公斤,飛翼轟炸機最大起飛總重量剛好28000公斤。
當然,這是正常載彈量起飛時的分配情況。在最大載彈量起飛時,燃油重量則減少到10200公斤,這樣航程也會相應減少。這就涉及到飛機燃油消耗量與航程的關係。4台渦噴甲在高空巡航工作狀態時,每台每小時耗油量300公斤左右,則每小時總耗油量1200公斤,可用燃油量取0。9,再除掉起飛耗油量,在正常載彈時中間可用油量為11000公斤左右,因此這架飛翼轟炸機續航時間為9小時左右,再根據巡航速度600千米每小時計算,最大航程達到5400千米,完全滿足招標書的要求。另外,在最大載彈量飛行時,續航時間則減少到7小時,航程為4200千米左右,同樣達到規定的3500千米。
看著雷霆計算出來的結果,王助也興奮地喊道:「太好了!這樣估算的結果,還超過了指標要求一截,如果再做一些優化,相信飛翼轟炸機的性能還能提升。」
雷霆直起身來,揉了揉酸痛的眼睛,這一番計算說起來簡單,實際上要考慮到方方面面的影響因素,還需要對飛翼布局和飛機整體設計有深厚的造詣才行。
雷霆感嘆道:「是啊,這樣一來,我們的飛翼布局方案,在載彈量這一項指標上,就大大超過了指標要求,由於採用了4台渦噴甲發動機,整機推重比高,因此巡航速度和最大速度也要大大超過招標書的要求,而且在航程方面也超過了指標要求。這樣一來,這個方案就很有優勢呀!」
王助點頭道:「是啊,我也很看好這個飛翼方案。你趕快接著全機參數的計算吧!」
雷霆點了點頭,又開始埋頭苦幹起來。
除了前面估算的一些質量,還要對飛行重量和著陸重量進行估算。正常飛行重量是飛機有一定數量余油的重量,它在計算飛行性能時要用到,比如說計算推重比。正常著陸重量是飛機20%余油和50%彈藥時的重量,這架飛翼轟炸機的正常著陸重量差不多是13000公斤,最大著陸重量則需要計算結構強度,此時估算為20000公斤。一般情況下,轟炸機返航降落前需要用到,若大於這個重量,就必須把燃油放掉或把炸彈扔掉,保證全機重量小於這個最大著陸重量。
接下來,就是對飛機參數進行計算,由於飛機布局已經確定為飛翼布局,還要計算推重比和翼戴荷,以及機翼參數中的展弦比、相對厚度以及後掠角等。然後再對飛機主要結構件進行安排和製圖,比如發動機的位置和安裝,燃油箱的布置,起落架的布置等。
飛翼轟炸機要達到良好的氣動效率,必須要取大展弦比,雷霆根據後世的了解,確定這架飛翼轟炸機機翼後掠角為33度,展弦比6。8左右,機長12米,翼展35米左右,機翼面積180平方米,最大翼載荷150千克每平方米。
王助感嘆道:「這真是一架讓人驚嘆的轟炸機啊,我想這個方案一展示出來,恐怕所有的人都要驚呼!」
雷霆道:「沒錯,這種突破傳統的設計的確會讓人眼前一亮,但是它的確非常複雜,需要認真細緻的設計和調整。今天我只是大致估算了一下這個飛翼轟炸機方案的各項參數。後面我再把草圖畫出來,然後就交給中央航空研究院,由你們來完善細節的繪圖,爭取早點把方案完成,現在我們還有好多工作在進行呢。」
王助站起身來,點點頭道:「好,那我今天還留在重慶,等你把草圖畫完,我再帶回去吧。對了,聽說你們在搞一種坦克殲擊車,這又是一種什麼樣的武器呢?」
雷霆呵呵笑道:「沒錯!現在西南兵工局也成立了,重慶兵器工業公司也從重慶飛機工業公司剝離出去,這種坦克殲擊車就是把一門30毫米機關炮安裝在一輛越野輪式車上面,這種車帶有裝甲,可以抵禦小口徑火炮的打擊,而它的30毫米機關炮,可以輕易擊穿日本人的薄皮坦克,所以叫做輪式坦克殲擊車。將來,它在戰場上可以發揮重要作用,日本人的坦克再也不是打不破的堡壘。」
王助感慨道:「是啊,只有在武器裝備方面超過日本人,我們才有取得這場戰爭勝利的可能啊!我們這些兵工人還需要繼續努力才是!」