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美國奇形怪狀的飛機

生活 更新时间:2024-10-05 15:24:26

我們過去做過很多有關于飛機的節目,很多觀衆都說節目的科普力度有點小,幹貨也不夠。其實我們經常把一些相關的知識放在單個飛機的節目當中,有些節目介紹氣動布局,有些節目介紹起落架,也有一些節目會介紹一些發動機相關的内容,比如F14的節目當中就介紹了飛機的雷達工作原理。那麼今天我們就來總結一下飛機上應用的各種奇奇怪怪的起落架,來說說飛機的腳到底是個什麼樣子。

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飛機的起落架和一般汽車所使用的車輪懸挂是完全不同的,汽車的車輪和懸挂不光起到支撐車身的作用,也能在汽車高速行駛的時候保證車身的安全。簡單來說就是懸挂越硬,汽車的高速行駛穩定性越好,懸挂越軟,那麼汽車的舒适性也就越好。

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飛機的起落架就不一樣了,起落架可以簡單的理解為隻要應付降落的沖擊或者飛機在起飛以及在地面停放時候支撐起飛機就可以。原則上飛機的起落架結構是要比汽車更為簡單的,比如各種小型飛機和直升機的起落架就很簡單,但是常見的飛機重量往往要遠遠大于汽車,輕則十幾噸,重則上百噸,所以實際上飛機的起落架也是更為複雜的。

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我們以我國目前最為先進的殲20為例,殲20所使用的就是非常傳統的前三點式起落架布局,主起落架位于機腹兩側,前起落架位于機頭下方。主起落架承受的沖擊力和重量更大,因此使用了更為粗壯的結構,機輪的直徑也比前輪更大。而前輪除了支撐起機身之外還起到轉向的作用,方便飛機在地面移動。現代的戰鬥機幾乎全部采用前三點式起落架,結構簡單而且方便布置,不過具體的收放形式和安裝位置各有不同,比如米格23及其怪異的收放形式,A10安裝在軸線一側的前起落架。

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一般來說重量不太大的飛機都會使用這種形式的起落架布局,但是雙發重型戰鬥機或者性能取向比較特殊的飛機也有一些特例。殲15以及F14這種重型艦載機需要在航母上起降,因此起落架的粗壯程度要遠遠強于陸基戰鬥機,簡單對比F14和F15的前起落架就知道,F15的前輪甚至感覺過于單薄,殊不知F15E可是一種起飛重量超過30噸的大家夥。艦載機的前輪為了應付非常大的沖擊,基本都都使用了雙輪結構,因此前起落架為雙輪結構幾乎成了艦載機的标配。

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還有一些比較奇葩的飛機,也使用了雙輪結構,比如瑞典的鷹獅戰鬥機,它是一種重量和尺寸和我國枭龍戰鬥機比較類似的輕型戰鬥機。但是這麼一架輕型戰鬥機的前起落架卻使用了非常少見的雙輪結構,而且僅就簡單的視覺感受上來看,起落架的粗重程度甚至比F15還要強一些。鷹獅戰鬥機之所以使用前雙輪結構的起落架,是因為瑞典的戰鬥機一般都比較強調短距離起降能力,不但在實戰當中需要用公路當做機場,正常的訓練當中也頻繁使用機場進行起降,所以有那麼點艦載機的意思,使用前雙輪結構也很正常。不光是鷹獅戰鬥機,同樣是瑞典的薩博37戰鬥機也使用了雙輪結構,而且不是單一的雙輪,其主起落架和前起落架都是用雙輪結構。要知道薩博37戰鬥機的短距離起降能力是非常出色的,尤其是短距離降落能力。我們之前也介紹過這架飛機,它的發動機噴口還安裝有反推裝置,這是戰鬥機上獨一無二的反推裝置,起降距離可以縮短至400米以内。

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同樣使用雙輪結構的還有蘇34戰鬥機,這是一種在蘇27基礎上研制的戰鬥轟炸機。作為蘇27家族當中體型和重量最大的一個,它的最大起飛重量達到了45噸,相當于一輛T90主戰坦克。這個重量要比蘇27和蘇30重了十幾噸,所以自然而然的将所有起落架都變成了更為解釋雙輪結構。

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如果大家以為雙發重型戰鬥機的重量之最是蘇34,那就大錯特錯了。俄羅斯還有一種比蘇34更重的戰鬥機,這就是截擊機的巅峰之作米格31。米格31光空重就達到了21.8噸,相當于F15的正常起飛重量。而最大起飛重量更是達到了46.2噸,比蘇34還多出了一噸多。米格31的起落架也是全部為雙輪結構,主起落架的雙輪還采用了交錯式,這樣做的好處是方便在冰雪區域或者條件不太好的地面移動,不至于産生非常深的壓痕。

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美國的F111戰鬥機也是一種戰鬥轟炸機,但是美國沒有特殊強調它在野戰機場起降能力,所以它的起落架看起來相對比較簡單一些,主起落架采用了直徑和橫截面積比較大的單輪結構,結構很結實,前起落架依舊使用了雙輪結構。所以雙輪結構基本上可以視作是大型飛機的标準形式。

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比戰鬥機更大的飛機,一般就是各種民航飛機和運輸機,我們來用波音737舉例。波音737-300的最大起飛重量為49.2噸,稍微少拉點人和燃油就和米格31在同一級别。由于大部分737的尺寸和重量都比較小,所以737也沒有使用特别複雜的起落架。其主起落架位于翼根下方,為兩輪結構。主起落架位于機頭下方,輪胎直徑比較小,也是雙輪結構。我們之前經常說波音737是一種非常成功的飛機,其中一大優秀設計就是它盡可能的減小了起落架的尺寸,降低了飛機機身的高度。這樣一來既方便了一些條件不太好的機場使用,維護保養和搬運貨物也會變得更為簡單。當然日後的缺點并不是因為飛機的先天結構,隻是波音懶得進行大規模的改動,能省則省。

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識别的波音737非常簡單,如果這架飛機低空飛過的時候,機腹下方有兩坨比較圓的黑色痕迹,那麼一定是波音737。因為波音737不像很多大型客機那樣将起落架完全收放在機艙内部,它是鑲嵌在機腹内的。

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比737更大的民航客機基本也都是這種結構,隻不過會将主起落架變成4輪小車式結構,承載能力更強,應對地面的沖擊能力也大幅度增加。比波音737更大的飛機可以認為就在這樣的起落架基本結構上增加起落架支柱的數量或者增加機輪的數量。

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比如同為波音的777型客機,主起落架就使用了比較罕見的6輪小車式結構,這也是這架飛機的主要識别特征。發動機直徑巨大加上6輪的起落架,那777沒跑了。波音777的起落架還有一個絕活,那就是飛機在地面移動的時候,主起落架的最後兩個機輪可以進行一定角度的偏轉,搭配上轉動的前起落架,有些類似于汽車的4輪轉向,可以顯著的減小飛機的轉彎半徑,方便飛機在地面移動。

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DC10比較詭異,早期的DC10起落架使用很常見的前雙輪,後兩個4輪小車式結構,而像DC-10-30和40的體重和尺寸更大,麥道在兩個主起落架之間額外加了一個雙輪起落架,畢竟這兩型DC10的起飛重量已經超過250噸,入門的大型運輸機也不過如此。

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我們戲稱為5APU的A340客機和DC10類似,主起落架根據機型不同有兩種形式,200和300型是翼根四輪小車式起落架,但是輪子的間距稍大,中間還有一個兩輪起落架,和DC10一樣。500型和600型将中間的起落架換成四輪小車式,這是因為A340的機身長度越來越大,從200型的275噸59米長增加到了600型的380噸75.4米長。A340非常的少見,要是看見4個發動機,機身瘦長機頭還有個鵝頭那肯定就是747了。

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747我們之前介紹過,也是我們第一個長篇。747的尺寸和重量是極其巨大的,已經和C5以及安124在一個級别,為400噸左右。所以常規的4輪小車式結構架結構是完全不夠用的。747的前起落架為簡單的雙輪結構,但是主起落架則使用了四個四輪小車式起落架,即便一側的起落架無法放下,剩下的三個起落架也可以完全支撐起波音747。

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那麼說到的波音747就不得不說波音747的小老弟A380。A380的整體起飛重量是介于波音747和R25之間的,而且潛力十足,但是因為很多原因,空客沒有繼續發展A380的其他型号。如果可以的話,民航市場上肯定會出現一種比747更為瘋狂的超級運輸機。正因為重量遠大于747,所以A380的起落架結構也比其他的飛機更為結實粗壯。主落架數量和波音747一樣為4個,其中機翼根部下方為兩個4輪小車式起落架。這兩個起落架後面機腹位置還有兩個起落架,但是變成了6輪小車式結構,算起來比波音747多了4個機輪。其實對于這種大型飛機來說,數輪子數量往往就能判斷飛機的大小。

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民航飛機的起落架結構往往是比較簡單的,從前面的介紹可以看出來,無非就是增加擊落數量或者增加起落架支柱的數量。到了軍用運輸機領域,起落架的結構可以說是五花八門,天馬行空。

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伊爾76大型運輸機和一般的飛機不一樣,前起落架使用了一個起落架支柱,但是上面安裝了4個機輪。看過之前我們節目的人都知道,蘇聯研制的圖144客機也使用了這種兩個機輪并列安裝的結構,這樣一來爆胎的時候依舊有一個輪子繼續撐着,不至于發生非常嚴重的事故。

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其主起落架總共有4個起落架支柱,沒有使用小車式結構,單個支柱上安裝了4個機輪,這樣設計的好處是便于飛機在環境比較惡劣的場地起降,有效分散了機身的壓力。

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而更大的安124以及安225就可以用簡單粗暴來形容。安124的重量是史無前例的,因此它的前起落架就使用了兩根支柱,分别安裝有兩個機輪,這可是非常少見的。

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而主起落架每側有五組機輪,單組安裝有兩個輪子。這樣算起來一側就有10個機輪,整架飛機加起來有24個輪子。而到了安225更加誇張,飛機的重量和尺寸變大,于是就延長了機身,并且增加了4對機輪。從地面看的時候,安124和安225整整齊齊的起落架看起來有一種坦克的感覺,兩架飛機在世界大飛機上的地位是非常高的。

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相比于蘇聯俄羅斯的運輸機,美國運輸機的專業性非常強,起落架的結構也更加獨特。C5和C17運輸機的起落架結構都是經過專門設計的,和民用飛機大不相同,即便是更小的C130在起落架設計上也頗有亮點。C130運輸機設計的時間非常早,其起落架結構也比較簡單。但是C130的起落架有點類似于波音737,從外面看起來像是美式古典車的隐藏式車輪設計,這種優點其實和波音737比較類似,那就是大幅度降低了飛機地闆的高度,非常方便地面裝卸貨物。所以從簡單的結構上來看,C130确實要比我國的運8以及運8的前身安12更加出色,所以美國将這架飛機使用幾十年甚至100年是完全有道理的。

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從外表看起來,C17運輸機的起落架設計和C130有異曲同工之妙,那就是非常的低矮。 C17的主起落架僅僅隻有12個機輪,比伊爾76的數量還要少。

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C17這套主起落架不但擁有非常好的應對沖擊的能力,而且還顯著降低了機身的高度,從飛機側面可以看出來,飛機降落的時候幾乎就是趴在地上,無論是人員還是車輛以及各種貨物上下飛機都非常方便。其實C17的方方面面都可以看作是世界大型軍用運輸機的标杆之作,全身上下處處設計都很講究,把運20稱作是環球鼈王也是很有道理的。

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要說軍用運輸機起落架的巅峰設計,那自然還得算是美國空軍的C5運輸機。C5運輸機的前起落架和伊爾76的結構比較類似,單一支柱安裝了4個機輪,看起來要比安124那種雙支柱的設計秀氣不少。其主起落架則有四個支柱,旋轉90度後向内折疊,每一個起落架支柱上安裝有6個輪子,兩兩一組,而且間距很大,四前兩後,能應對較為惡劣的起降場地。

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C5起落架的厲害之處在于它可以進行轉動,搭配上前起落架,可以在很小的範圍内移動。安124和安225就顯得非常的簡單粗暴,所以我們可以看到這個視頻,安124在冰雪當中幾乎是完全推着頭前進,而在看C5運輸機,地面移動的時候非常靈活。

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此外C5起落架的整體寬度非常大,所以在降落的時候能夠有效的分散對地面的壓強。安124在地面不好的機場降落的時候很有可能會産生一道非常深的印子,而C5就不容易發生這種情況。不過這倒不是說C5整體比安124要好,大飛機結構的優劣是要體現在總體的性能上,安124更加簡單可靠,運載能力也更為突出。

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總的來說,美國在大飛機設計領域的經驗确實最多,而且有針對性的根據特殊飛機進行特殊優化,不過也能看到軍用運輸機的起落架設計和民用機很不一樣,突出強調适應能力和可靠性,而且高度都比較低。

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我國的運20是一款和C17同級别的戰略戰術運輸機,從運20的起落架也可以看出來,它的整體結構和布局和C17非常類似,前起落架為簡單的雙輪結構,主起落架則使用了6組更大尺寸的機輪,每三組安裝在機身兩側。

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運20在還未觸及地面的時候,大家就可以看到它的機輪有一部分是隐藏在起落架艙内部的,而一旦降落之後,大家就可以明顯的看到運20的起落架高度也是非常的低,比伊爾76低上不少。這也是一種趨同設計,畢竟對于這種運輸機來說,如何提高裝卸效率比一次性能拉多少貨物更為重要。網上雖然有很多人對運20保持懷疑态度,甚至有人直接認為這不過就是一架看起來更加漂亮的伊爾76。實際上運20是一種非常出色而且完善的運輸機,是一種完全專業化設計的軍用運輸機。

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那麼起落架說到這裡就完了嗎?當然沒有,還有一些飛機擁有非常奇葩的起落架設計。比如著名的雙體飛機平流層發射,它的起落架可以簡單的理解為将安124的起落架劈成兩半,兩個機身各有一組起落架,單側機身的前部安裝有雙輪結構的起落架,而主起落架則是6組四輪起落架。所以這架飛機的機輪數量達到了28個。可以想象這架飛機在地面轉向的時候會是一個多麼滑稽的場景。再說一句,就這樣的起落架,機輪數量還是要比安225少四個。你們這些小飛機!

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還有一個比較奇葩的起落架設計,就是我們稱作世界最美轟炸機的圖160。圖160的強悍之處我們後面再說,先挖個坑,今天來說一下它的起落架設計。單看這架飛機的尺寸,長度達到了54米,最大翼展為55.7米,即便是一架民航客機,這個尺寸也是非常大的,而它的重量更是達到了驚人的275噸,比很多大型運輸機還要重。

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圖160的起落架布局和結構和波音777比較類似,前起落架雙輪主起落架六輪。但問題是從圖160的正面來看,飛機的起落架像小腳老太太一樣,間距太窄。由于發動機吊艙位于機翼根部位置,起落架隻能安裝在發動機吊艙的内側,這就導緻起落架的間距非常小,所以飛機在降落的時候确實是一個高難度的活。

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我們之前所介紹的B52轟炸機也有非常奇葩的球架設計,具體大家可以看一下B52的節目,這裡就簡單說一下,B52使用的上單翼設計使得起落架不能安裝在機翼根部。但是轟炸機又要設計大容量的彈倉,所以B52将起落架分為4組,安裝在機身的4個角落。所以B52的起落架沒有嚴格意義上的前起落架或者主起落架之說,我們隻能像汽車那樣稱作前輪和後輪。

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這4組輪子都可以進行轉動,所以B52可以迎着側向風強行降落或者起飛。當然除了這4組輪子之外,它的翼展很長,還特意在機翼的外側設計了兩個支撐用的小腿。在大型飛機領域,B52起落架的設計是非常奇葩而且複雜的,這也是B52極其特殊的機身結構造成的。

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但是要說B52就是最奇葩的車架設計,有一架飛機倒不認同。很多人都覺得米格23那個複雜旋轉機構的起落架比較奇葩,但是跟下面這架飛機相比,上述所有飛機的起落架都變得非常的平易近人,這就是U2偵察機。大家可以看到U2偵察機在降落的時候,隻有機身上的兩個起落架,原本就很詭異了,它的前起落架直徑大後起落架直徑小,前起落架不動後起落架轉向,讓飛機成一種昂頭挺胸的氣勢。這種起落架學名叫做自行車式起落架,鹞式戰機和米亞4轟炸機也是類似的結構。大家都知道自行車是不穩定的,需要安裝兩個支撐輪。

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事實上,U2偵察機還真有兩個支撐用的輔助輪。飛機為了盡可能地減小飛行重量,這個輔助起落架在起飛的時候是要抛掉的,而降落的時候會找一輛大馬力的汽車跟随飛機,指揮飛行員降落,飛行員要保持飛機左右平衡。而飛機速度下降之後,翼尖的钛合金滑橇開始和地面瘋狂摩擦,最終讓飛機停下來。而停下來之後地形人員還不能目視飛機自己滑向機庫,還得趕緊忙活,将扔下的輔助起落架裝上去。有意思的是U2飛機的重量比較小,因此需要兩個地勤人員就可以掀起機翼安裝這個簡易的輔助起落架。

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這期節目非常簡單,簡述一下各種飛機的起落架,當然由于資料有限,如果大家知道一些更奇葩的飛機,可以在評論當中和大家讨論,我們可以在加一起節目作為補充。那麼就下期再見吧!

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