在洲際彈道導(dǎo)彈誕生之前,投擲核武器的唯一方式就是使用轟炸機(jī)了,而蘇聯(lián)的第一代核轟炸機(jī)就是“圖-4公牛”。
圖-4公牛雖然擁有核打擊能力,但卻遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的需要,因?yàn)槔鋺?zhàn)時(shí)期蘇聯(lián)的主要對(duì)手就是美國,而圖-4公牛的航程十分有限,根本無法威脅到遠(yuǎn)在大洋彼岸的美國,所以蘇聯(lián)于1952年啟動(dòng)了制造新一代核轟炸機(jī)的計(jì)劃,而負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)師有兩位,一位就是大名鼎鼎的天才設(shè)計(jì)師圖波列夫,而另一位則是同樣有著天才設(shè)計(jì)師之稱的米亞西舍夫。
這一時(shí)期恰逢航空技術(shù)的突破階段,噴氣式引擎已經(jīng)問世。
很顯然,想要制造一個(gè)不同于以往設(shè)計(jì)的轟戰(zhàn)機(jī),要滿足高載重、長航程、速度快的要求,當(dāng)然是要使用噴氣式引擎了,所以米亞西舍夫便順著這個(gè)思路開始了自己的設(shè)計(jì),最終設(shè)計(jì)出了噴氣式轟炸機(jī)“M4野?!薄5母偁帉?duì)手圖波列夫卻有不同的看法,他認(rèn)為剛剛問世的噴氣式引擎還不夠成熟,要制造可靠的核轟炸機(jī)還得使用傳統(tǒng)的螺旋槳。那么,怎么才能讓螺旋槳飛機(jī)變快呢?
想要讓飛機(jī)飛得快,就得在兩方面下功夫,一是減少阻力,二是增強(qiáng)動(dòng)力。
減少阻力方面倒是很好辦,只需要參考當(dāng)時(shí)的噴氣式飛機(jī)就可以了,將機(jī)翼改成后掠式的,便可以有效減小飛行時(shí)的空氣阻力。但增強(qiáng)動(dòng)力方面就比較棘手了。螺旋槳飛機(jī)為什么飛不快?因?yàn)槭艿搅宋锢硪?guī)律的制約。想要讓飛機(jī)飛得更快,螺旋槳就得轉(zhuǎn)得更快,但矛盾的地方在于螺旋槳又不能轉(zhuǎn)太快。這是因?yàn)楫?dāng)螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)速度超過了一定的閾值,螺旋槳尖端的運(yùn)動(dòng)速度就會(huì)超過音速,由此而產(chǎn)生的激波會(huì)給飛機(jī)帶來極大的阻力。
還有就是螺旋槳本身的問題,螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生向后流動(dòng)的空氣,這些空氣會(huì)提供反作用力推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)。
但是螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的向后的空氣并不是平直行進(jìn)的,而是呈現(xiàn)螺旋狀,所以如果螺旋槳轉(zhuǎn)的太快,向后的螺旋狀氣流就會(huì)對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的偏轉(zhuǎn)力,從而影響飛機(jī)的平衡。既然螺旋槳的轉(zhuǎn)速不能提升,那就只能增加螺旋槳的葉片數(shù)量了,可這也是難以做到的。螺旋槳在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中會(huì)攪動(dòng)空氣,致使空氣產(chǎn)生渦流,如果螺旋槳的葉片過多,一個(gè)葉片產(chǎn)生的空氣渦流還沒有來得及消散,另一個(gè)葉片就接踵而至了,如此就會(huì)產(chǎn)生極大的額外阻力,降低螺旋槳的轉(zhuǎn)速。
這一系列的問題如何解決呢?
天才的圖波列夫做出了一個(gè)極其復(fù)雜又極其大膽的設(shè)計(jì),一下子就解決了以上的所有問題,那就是同軸反轉(zhuǎn)螺旋槳。圖波列夫?qū)蝹€(gè)螺旋槳變?yōu)榍昂髢蓚€(gè),兩個(gè)螺旋槳在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上,但旋轉(zhuǎn)的方向卻是相反的。這相當(dāng)于在螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)速度不變的情況下,提升了一倍的螺旋槳葉片,因?yàn)檫@些葉片是分布在兩個(gè)不同的螺旋槳上,因此也就不存在葉片過度密集的問題了。
因?yàn)閮蓚€(gè)螺旋槳是向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的,所以能夠?qū)⑾蚝筮\(yùn)動(dòng)的空氣由螺旋改為平直,如此空氣影響飛機(jī)平衡的問題也就解決了。
就這樣,圖-95核轟炸機(jī)誕生了,時(shí)速超過了800公里,由于其出色的設(shè)計(jì),至今還在服役。那么為什么其它國家沒有模仿這種設(shè)計(jì)呢?同軸反轉(zhuǎn)螺旋槳雖然有諸多優(yōu)點(diǎn),但也有缺點(diǎn),而且最大的缺點(diǎn)就是噪音,在圖-95飛過時(shí),即便是處于水面之下的潛艇中,都能夠聽到它的轟鳴。
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