基於大家好像都對飛機特別感興趣,再追加趴兔吧 XD。人類總是在幻想未來,幻想十年後的世界,五十年後的世界,一百年後的世界。這些「遠見」後來實現了嗎?我們現在的世界,和五十年前的人想像的「五十年後的世界」有哪些相同,哪些不同?回到未來系列帶大家回到過去,看到這些當時人們心目中的「未來」是什麼樣子。

第二篇是當初寫第一篇時,因為篇幅關系捨棄掉的東西,大部份都資料不是很全,或是因為各種原因被放棄的東西:

前掠翼飛機

一般我們看到的飛機,翼尖的位置都比翼根要靠後,也就是說機翼是向後掃的。這種構型稱為「後掠翼」,因為其減少阻力的特性,是今日非超音速噴射機的通用構型。相較之下,前掠翼不僅能保留後掠翼減少阻力的特性,而且還能增加上機的靈活度,為什麼現代的戰機沒有使用前掠翼設計的呢?

這個理由有兩點:首先,前掠翼飛機愈靠近翼尖升力愈大(後掠翼飛機則是靠近翼根),因此翼尖會受到極大的扭力將翼尖抬起。在早期的嘗試中(上圖是二戰時期的容克 Junkers Ju-287 轟炸機)前掠的角度並不大,而且轟炸機的機翼本來就是又厚又結實,所以能頂得著翼尖所受到的額外壓力。其次是前掠翼飛機在空氣動力上是非常不穩定的,因為流過機翼的氣流方向是由翼尖流向機身,而不是像後掠翼那樣由翼根流向翼尖,前掠翼沒有後掠翼那種自動的橫向穩定效果。因此一直到電腦時代來臨前,前掠翼一直是個很雞肋的存在 -- 放在大型飛機上意義不大,因為體現不出前掠翼增加機動力的特性,而且還會增加不必要的機翼重量;放在小型飛機上飛機會太過於不穩定,而且當時的材料皆無法應付翼尖的扭力。


一直到上一世紀 70 年代以後,複合材料和線傳飛控的出現,才讓前掠翼戰機成為可能。美國在這方面率先試足,於 1984 年試飛了格魯曼公司生產的 X-29,在 1984 年到 1991 年間進行了大量的測試,證明了前掠翼的設計確實能產生一架性能極為優異的飛機,然而當時的空戰的主流已經從纏鬥轉變為中程空對空飛彈對射,因此優異性能的重要性比不上匿蹤、載彈量等特性,X-29 計畫最終沒能產生一架前掠翼戰機。


老美不玩了,不代表蘇聯沒興趣。Sukhoi 的 Su-47 是在 1997 年推出的先進前掠翼試驗機,而且是認真的有意投入生產的機型。由於目前 Sukhoi 是俄羅斯五代戰機 PAK FA 的計畫領導廠商,說不定 PAK FA 是前掠翼的也說不定呢?

斜翼機



覺得前掠翼機夠厲害了嗎?還有一種叫「斜翼機」的東西更詭異!上圖的梅塞施密特 Me P1109 最早期的例子之一(又是德國設計!),它的上下兩片機翼都可以和機身垂直的,「旋轉」成上圖這樣剪刀形的配置,來減少飛行時的阻力。這種旋轉機翼來減低阻力的方式不光只是個戰時的夢想而已。NASA 就在 1979 年到 1982 年間試飛了一架 AD-1



就是可以從機翼水平,旋轉到 60 度的設計。做為實驗飛機,AD-1 的目的是了解這種特殊機翼構型的空氣動力特性,以及未來可能的應用,因此在 79 次試飛取得資訊後,AD-1 就功成身退了。AD-1 是 Burt Rutan 公司的設計之一喔!



做為在低速和高速間轉換翼型的設計,斜翼機的穩定性遠不如戰機中蠻常見的可變翼機,因此除了上圖的諾斯拉普格魯曼 Switchblade 之外,我沒有找到其他還在進行中的可變翼機計畫。

固定翼直升機



老實說我也不知道該怎麼叫這種飛機 XD。簡單來說,它起飛的時候是架直升機,但起飛後可以把旋翼鎖住變成「機翼」,並且以噴射動力飛行(也算是垂直起降飛機的一種吧)。上圖是 Sikorsky 的 S-72 X-Wing,一架在 1983 年到 1988 年進行測試的機型。它的旋翼不像傳統的直升機那樣是由機械傳動軸驅動的,而是將一部份的噴射氣流導引到旋翼尖噴出,帶動旋翼旋轉。



這種設計後來被認為太複雜,在垂直起降機的用途上最終是 V-22 的設計勝出。倒是 Boeing 後來又把這個概念拿出來用在 X-50 無人飛機上,但最終 X-50 從來沒能從旋翼飛行轉為飛機模式。

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其實我手上還有材料耶...要再拼一篇嗎 XD