诺斯罗普·格鲁曼公司(一生钟情飞翼)

2024-04-27 20:17:36 管理员

飞翼布局是世界飞机气动布局中的一种独树一帜的样式,目前最先进的战略轰炸机B-2,就是飞翼布局飞机的典型代表。但是很少有人知道,在飞翼式飞机几十年的发展史上,有一位天才设计师为飞翼飞机的发展呕心沥血,付出了毕生的精力和心血,这就是为飞翼奋斗一生的美国飞机设计大师诺斯罗普。

一生钟情飞翼,美国飞机设计大师诺斯罗普

飞翼布局是世界飞机气动布局中的一种独树一帜的样式

出道洛克希德公司

约翰·克努森·诺斯罗普,1895年出生于美国新泽西州纽瓦克,1916年,19岁的诺斯罗普进入洛克希德飞机制造公司(现今大名黑黑的洛克希德·马丁公司的前身之一),担任图纸设计员的工作。进入公司后他接手的第一项工作是设计F-1双发水上飞机的机翼结构,该机是为与寇蒂斯公司竞争一项军方项目合同而设计的。

诺斯罗普是一个喜欢折腾和挑战的人,1920-1928年间,他从洛克希德公司跳槽,先后辗转供职于道格拉斯、瑞安等著名飞机制造公司,参与设计了许多知名的飞机,如美国陆军第一次环球飞行用的“世界巡航者”飞机,林白第一次单人飞越大西洋所驾驶的M-1飞机、波斯特1931-1933年环球飞行所使用的“织女星”飞机等。在这些公司的工作经历使得诺斯罗普具备了丰富的飞机设计和工程经验,为他以后成长为一代飞机设计大师奠定了基础。

1928年,诺斯罗普离开洛克希德公司,第一次组建了自己的公司。1930年,公司设计出了7座的小型“阿尔法”客机,这是美国第一种投产的全金属加强蒙皮客机,很快就在美国环球航空公司投入运营。

一生钟情飞翼,美国飞机设计大师诺斯罗普

美国二战中第一种夜间战斗机P-61“黑寡妇”,它是诺斯罗普公司早期的优秀产品之一

1939年,诺斯罗普不愿意自己的公司被强大的道格拉斯公司吞并掉,因而毅然离开原来的公司,又重新创办了一家属于自己的新公司,这就是后来成为世界军火巨头诺斯罗普·格鲁曼公司重要组成部分的诺斯罗普飞机公司。

早在30年代中期,诺斯罗普便不满足于仅仅生产民用客机和通用飞机,先后研制了XBT-2、2E、2L型舰载飞机和A-17攻击机。1938年,诺斯罗普研制出有名的SBD“无畏”式舰载轰炸机,在二战期间的太平洋战场发挥了巨大作用。1942年,诺斯罗普公司研制出P-61“黑寡妇”战斗机。这是世界上第一种真正的夜间型战斗机。P-61在太平洋战争中,成为美军夜间战斗机的标准配置,生产数量高达700余架,为诺斯罗普公司带来了极大的声誉。

一生钟情飞翼,美国飞机设计大师诺斯罗普

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美国飞翼式飞机研究第一人

诺斯罗普是一位具有创新思想的设计师,在他从事常规布局飞机设计工作的同时,一种更加先进而大胆的飞机设想始终萦绕在他心头——那就是飞翼。诺斯罗普认为,飞翼布局飞机的气动力外形更干净,由于省去了尾翼、将机身与机翼融为一体,翼身结合在一起所形成的阻力更小,因而飞翼能比普通的飞机飞得更快、更远。为了实现这一梦想,诺斯罗普开始了长达数十年的努力。

一生钟情飞翼,美国飞机设计大师诺斯罗普

诺斯罗普飞翼式飞机的早期尝试之一:N-1M飞机

早在1929年,诺斯罗普就试飞了它设计的第一种装有66.15千瓦活塞式发动机的飞翼式飞机,尽管该机因为使用外部操纵面和外伸的尾撑,所以还不能算是真正意义上的飞翼,但它却为诺斯罗普后来继续开发飞翼打下了一个良好的基础。1939年随着新公司的成立,诺斯罗普终于有足够的时间、精力和财力重新集中精力研发飞翼。

在重启飞翼布局飞机的设计研究之前,诺斯罗普查阅了大量技术资料,甚至还从加州古根海姆航空研究实验室请来了气动力学权威冯·卡门教授,对大量飞翼布局模型进行风洞试验和自由飞试验。

为了开发全尺寸飞翼式飞机,诺斯罗普还专门制造一个缩比样机N-IM(即“诺斯罗普’1号样机),绰号“吉普”,是用木材和钢管为材料制造的,N-IM翼展11.6米,机长5.2米,机高1.5米,它没有尾翼、机身和机翼完全融合成一个整体,是一架名副其实的飞翼布局飞机。1940年7月,N-1M在美国加州贝克干湖进行了首次试飞。

随后,在N-1M的基础上,诺斯罗普又设计出了N-9M。N-9M在外形上沿袭了N-IM的结构特点,但两台191.10千瓦的活塞发动机全埋在机翼内,使得整个飞机的气动外形更干净和流畅,进一步减小了气动阻力。此外,为了防止着陆时翼尖触地,N-9M还在机尾装有一个可收放的防撞机轮。N-9M系列飞机共制造了4架,从1942-1945年,这四架飞机进行了历时三年多的试飞,大量试飞研究数据为后来诺斯罗普进一步开发研制XB-35和Y B-49等型号作战飞机奠定了坚实的理论和实践基础。

一生钟情飞翼,美国飞机设计大师诺斯罗普

采用活塞螺旋桨的X B-35

XB-35、YB-49:壮志难酬英雄梦

太平洋战争的爆发和美军参战为诺斯罗普飞翼梦的实现提供了一个良好的契机,根据军方的要求,诺斯罗普设计了多种飞翼方案:小到战斗机,大到大型轰炸机。

1941年,美国陆军航空队将研制XB-35飞翼轰炸机的合同授子了诺斯罗普公司,该机计划被用来轰炸德国本土。XB-35翼展52.43米,最大起飞重量74843千克。XB-35作为轰炸机,具有常规布局飞机所不具备的五大优势:第一,飞翼设计的低升阻比意味着实际使用中的XB-35在同等载荷下能飞的更远、更快、更经济;第二,飞翼简单的构造降低了技术风险,建造成本也更低。第三,重量分配更优,横向的间隔设计使载弹重量和飞机自身重量更均衡地分配在翼面上。第四,装卸货物更加方便,因为飞翼飞机的货物/炸弹都被放置在横跨整个机翼的隔舱里,因此装卸更加方便。第五,XB-35无论在进攻还是在防御战中其目标都比传统外形轰炸机更小。对比飞翼飞机和传统飞机的性能数据可以阐明这个问题——在同样的动力和载荷下,XB-35的速度比常规轰炸机快20%,航程远13%-14%。

一生钟情飞翼,美国飞机设计大师诺斯罗普

在X B-35上采用喷气式发动机发展而来的Y B-49

但XB-35的研制进展不如人意,推进螺旋桨、传动箱和发动机冷却风扇等重要动力部件在试飞中频频出现问题,一号原型机仅仅试飞19次,便因为动力系统故障而坠毁。到了1949年,鉴于活塞式螺旋桨动力已经明显落后,不具备发展价值,加之螺旋桨动力在飞翼布局飞机上出现了明显的“水土不服”现象。XB-35项目最终被取消,取而代之的,是诺斯罗普的另一种飞翼——YB-49。

诺斯罗普在研制XB-35的过程中充分意识到螺旋桨在飞翼布局上的巨大缺陷,他随后便将希望寄托在新出现的喷气式发动机上,他认为喷气动力可以解决XB-35上出现的动力难题。诺斯罗普将2架XB-35原型机进行改装,安装了艾利森J-35涡轮喷气式发动机,推出了新的YB-49飞翼式轰炸机。由于喷气式发动机的启用,解决了螺旋桨推进装置产生的气流与飞翼后缘气流发生干扰,导致表面飞翼机翼表面气流分离,飞行状态不稳定的难题。喷气式发动机成为与飞翼完美兼容的最佳动力。YB-49很快就展现出了出色的性能,能携带13.6吨的炸弹飞行8640千米,巡航速度达到644千米/小时。不幸的是,由于发动机起火事故,第二架原型机在一次试飞中坠毁,机上5名试飞人员全部遇难。

正当YB-49的试飞顺利进行,诺斯罗普踌躇满志,展望美国第一种飞翼作战飞机的美好前景时,1949年美国空军突然以标准化为由,与Y B-49的竞争对手签订了合同,30架YB-49的合同被取消。美国国防部宣布取消合同,使得多年来一直对于飞翼飞机怀有热切期望的美国航空工业界为之哗然。

一生钟情飞翼,美国飞机设计大师诺斯罗普

诺斯罗普和YB-49在一起

诺斯罗普也因为此事受到了严重的打击,1952年,年仅57岁,正是飞机设计师黄金年龄的他以健康状况不佳为由提前退休。随后的30年里,诺斯罗普一直过着隐居生活,再不愿与人探讨飞翼的话题。1981年,诺斯罗普便带着难酬的飞翼梦离开了人世。

B-2终圆飞翼梦

1,第一条工程学上的奇迹诺斯罗普格鲁曼公司为了让B2轰炸机可以来到人间设计出来了每一个零件包括工具软件实验室复合材料特殊的测试设备3维立体模型和计算机系统这些都是独一无二的东西甚至生产流程都是独一无二的。

2,根据SpaceNews消息诺斯罗普·格鲁曼公司已获得价值2.225亿美元的合同用于国防支援计划(DSP)预警卫星的技术升级该计划是自1970年代以来一直在运行的预警卫星群 太空与导弹系统中心在6月26日宣布的合同将使DSP星座再延长十年使用寿命。

3,据新地图集”网8月27日报道诺斯罗普·格鲁曼公司向美国政府交付了一种名为幻影”的小型高能激光器该激光器预示着未来的激光武器不仅威力强大而且体积小且坚固耐用足以进行野战。

诺斯罗普的飞翼梦,并没有随着他的逝世而告结束,到了二十世纪80年代,沉寂近30年的飞翼方案,因为空军对于耗油更低、具备隐身性能的新一代远程战略轰炸机的需求而复活,1981年,富有飞翼研制经验的诺斯罗普公司提出的B-2飞翼式隐身轰炸机,以飞翼的独特优势,争取到了美国军方的合同,历经7年的研制,在1988年,诺斯罗普公司向社会公开了B-2轰炸机,绰号“幽灵”的它终于揭开了神秘的面纱。

这个没有没有尾翼、机翼和机身融为一体的“黑色幽灵”正是当年诺斯罗普梦寐以求的飞翼。它的双W形后缘共有8个操纵舵面,座舱、动力和武器也基本或完全埋入机体内,这种解决操纵性的方案,正是当年诺斯罗普在XB-35和YB-49上成功验证过的技术。约翰·诺斯罗普的飞翼梦,终于在B-2轰炸机上得以实现。虽然诺斯罗普此时早已看不到B-2在世界航空界产生的巨大轰动和震撼,但他却早已因为在飞翼式飞机研究领域作出的杰出贡献,成为世界航空史上一座不朽的丰碑。

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