读护理大专:关于飞翼机的一些讨论

飛翼機事實上在俯仰與偏航兩軸的控制都很有問題,搞Me163的那個亞歷山大博士本來就是搞飛翼的,但是在Me163上也是只好妥協,用大號垂直尾翼才算維持偏航穩定,俯仰的話,表現不佳,只是因為速度實在太快,大家感覺不出這個問題.而這架飛機的後掠翼也是調重心調出來的,與音障無關.Go229或多或少知道之前這架飛機的控制問題,因此它的控制面與B-2有驚人的相似,利用張開式翼端控制面控制偏航.可是效果應該還是不能保證......
而這種全翼或類全翼設計中,有一個戰後英國的測速機,模仿Me163但用噴射引擎想超音速,結果因為穿音速的重心改變而摔機,這件事情嚴重拖後英國的超音速飛機進度,不過某些角度閃電能這麼成功也是因為這個失事......而Me163的不少失事被歸咎於起落架,實際上背後與控制上的問題也有關.
其實三角翼技術發展是可以提供全翼機新的生機,問題是當時大家強調倍音速三倍音速,全翼的截面積變化,大概別想......

那如果用飛翼構型，但是不排除使用垂尾也不限制垂尾大小，最大速度則要求在600~1000km/hr這個區間(螺旋槳與噴射動力)，那麼是否能做到？

因為是看到XB-35留下許多不穩定紀錄，YB-49因此加上垂尾(但很小)，可是在Go-229上面，他的試飛報告卻說他在低速與高速下都很靈活很好控制。至於不穩定的問題則有說但是沒有提太多....是有一說說早期不穩定，Horten兄弟為此做了一些重心與氣動調整，但是之後的效果就沒提了。

另外，這是不是和機體大小有關係？因為老諾在之前的兩款測試機裡面並沒有提到會有穩定性不佳的問題，只說機體太重與動力不足(相對於機體)。而Go-229是戰鬥機設計，機體也沒有B-35那麼大。
這是不是說，小的飛翼機穩定性比較好？

另外N-1M和Go-229的後掠角也都比B-35大，不知這有沒有影響.....

我是在想，如果把N-1M放大一點到3~4噸，換上1000hp的引擎兩顆，加上武裝當戰鬥機用，這樣性能不知如何？應該不會比圓盤機差吧？

XB-35除了不穩定問題，還有引擎過熱問題。除了早期是用實驗性的同軸對轉螺旋槳，主要因素應該還是他的引擎是後推式，而冷卻氣流必須從機體前的開孔吹過來。然後轟炸機機體又長，又是飛翼機，氣流行程長，冷卻效果就不佳了。如果是比較小的戰鬥機型，這方面應該比較沒有問題才是。

ps:
好像沒有聽過過用飛翼機玩超音速的。B-39、B-49不說，BWB是廣體客機也不會超音速，就連B-2也沒有超音速，大概這種構型的阻力使他不適合玩超音速.....
還是這是後掠角的關係？譬如說像是改成F-117那樣形狀的飛翼機，再來玩超音速，不知校果如何？

其實,在YB-49摔機導致大規模調查前,也沒人知道原來這架飛機的穩定性那麼不堪,是看到人家在日記上一堆咒罵,才知道這問題.
Me163或是Go229這類飛機的駕駛,通常要先去受無尾翼滑翔機的訓練,練習這種飛機的俯仰控制特性.而這種東西就與滑翔翼一樣,那個俯仰與偏航控制不能以戰鬥機水準來評估,要有一點技巧,比方要俯仰時先俯衝加速強化舵效之類.Me163的作戰模式就是爬升到頂以後不斷俯衝,由於一直保持在0.8Mach以上,舵效當然是比那些來迎擊他的0.5~0.6Mach螺旋槳飛機要好,可是等到俯衝到低空速度減慢以後......
而與戰鬥機相比,XB-35或YB-49想要俯衝強化舵效......絕望啊!
XP-79其實可以參考,這是選過噴射與火箭兩種動力的飛機,到最後也是被放棄.
飛翼要超音速,那個面積率的問題太難解決.不過F-117在原始構想的Hopeless Diamond時代,其實與飛翼也曾經只差一步,只是這種設計也是控制不良......

先從Go 229來看。他是Ho IX的第二架原型機試飛之後，RLM認為值得研究加以改名。但是，這一架裝有兩具容克 109-004B-1（應該就是Jumo 04B-1）噴射發動機的試驗機只有試飛幾個小時就因為單發動機迫降而損毀。Ho IX的第一號原型機是沒有動力的滑翔機。

第三架原型機編號為Go 229 V3在盟軍佔領工廠前尚未完成。換句話說，這架飛機的有動力試飛的時間非常的少。

而如果看一下Horton的一些設計，多半都是無動力滑翔機的型態，少數有動力的一個是裝了兩具Hirth HM 60R 4汽缸液冷活塞發動機的Ho V，每一具發動機可以提供80匹馬力，堆動一個後置螺旋槳，這架雙座的飛機是在1936年和1938年之間生產，1942年改為單座，可能有累積較多的飛行時間，但是他的第二架改變生產方式的原型機在第一次試飛的時候因為強風，在降落時損毀。

另外一個有動力的是Ho VII，使用兩具Argus As 10C發動機，可以提供240匹馬力。唯一的一架原型機在1945年3月可能有過一些試飛，但是詳細資料不明。

我這是參考Putname系列中關於德國飛機的部分，是最近的新版，所以資料應該有更新過。以此來看，德國這些飛機大多數的試飛是沒有動力狀態下的，而且尺寸和轟炸機的相差甚大。

好像也有說法Me-262的後掠翼其實沒考慮到遷音速，單純是為了調整重心
倒是同樣後掠角度的全翼機的截面積變化會比機翼+機身大嗎??

而GO-229，小弟在想可能是機尾設計讓它穩定性比較好?同時期的那幾架全翼機都沒設計那個尾巴

低後掠角前翼機的截面積變化像盤子一樣平順--把盤面對準風向丟出去看看,通常這種東西叫減速板.高後掠角則是直接穩定性太高,不可能轉向.
GO229那個純粹是黑心廣告,不用問了.

N-1M是諾斯羅普用來作為不同型態的機翼安裝的試驗機，不過這架飛機雖小，兩具發動機各出力65匹馬力，相當不夠，1940年7月3日的成功起飛是因為在高速滑行時通過一個突起把飛機彈起來，離開地面大約10英尺，飛了幾百公尺之後就落下來了。稍後將發動機換成117匹馬力的發動機之後才比較正常，不過性能還是非常的低，最大飛行高度不超過四千英尺。關於N-1M的試飛資料大部分都已經損毀，可能是有意被銷毀，實際原因不明，到1942年的時候他大概試飛了200次，效果上不是很清楚。這一段時間諾斯羅普也和阿諾德協商為陸軍航空隊以飛翼型態設計轟炸機的案子，不過進行的很緩慢。

N-1M外型很小也很低矮，他的座艙的頂部還不超過當時一輛普通汽車的車頂，而這架飛機是沒有垂直安定面的。而飛行方面，根據其中一位試飛員的報告，這架飛機很容易發生Dutch Roll的現象。

N-9M就是一架大很多的飛機了，這架飛機是戰爭部（美國國防部的前身）同意撥款的設計案，因此也拿到NACA的大型風洞去驗證過，算是B-35的暖身計畫。試飛的紀錄反應還不錯，不過第一架N-9M-1在1943年5月19日發生控制反效的狀況而墜毀，試飛員Max Constant因此喪生。不過這架飛機在1994年由美國國家航空太空博物館加以復原並且進行試飛。

關於飛翼機的一些看法：

簡單來說，飛翼機的不穩定是天生的，但卻不是不可控的。問題在於與一般飛機相比，要駕駛飛翼機，飛行員必須持續投入極大的精神，不斷修正維持航向與高度。而這是一件非常累人的事。

打個比方，就如同車輛駕駛。當一個人在直線道路上開車時是很輕鬆的，不用放太大精神，甚至可以邊開車邊聊天，一般只有在轉彎或遇到紅燈時需要特別加大注意力。然而，如果道路是連續的九拐十八彎，同時每個轉彎的方向與彎度都是不確定的，那麼駕駛就必須持續把所有精神投入其中，時間一長就很容易疲累。

飛翼機的駕駛也正是如此。一般飛機有機身與尾翼作為整流，因此航向軸基本上是穩定的。飛機大部分的時間是直線飛行，飛行員不需花太多精神，只有到起降與轉彎時，或者進入空戰，才會全神以赴。但是飛翼機沒有機身與尾翼，因此航向軸並不穩定，甚至常常連俯仰軸也不穩定，飛行員必須持續全神控制，否則偏航還是小事，甚至有可能墜機。

YB-35駕駛員的抱怨應該就是這個問題。所謂的不穩定不好駕駛，不是不能控制或很難控制，而是需要持續一直控制修正，太耗費精神了。

這樣的話，解決方法是裝上好一點的自動駕駛儀，可以維持飛機直線飛行。這樣在大部分的飛行時間裡面，飛行員就不需太過注意，甚至可以放手由自動駕駛儀操作飛機，由機器維持一個穩定的航向。需要起降轉彎或做出動作時再關掉自動駕駛儀，由飛行員手動控制就好了。這樣一來，飛行員的負擔立刻大幅下降，回復到一般飛機甚至更低的水準。

而到目前為止自動駕駛儀的終極版當然是FBW。但是我的問題是，如果不用FBW，而以傳統的機電自動駕駛儀，能否改善飛翼機的駕駛問題？

例如說這個：
B-29之飛控系統/自動駕駛儀。

我忘了是F-104还是哪款的机翼可以直接用来切水果。

没错，有这么说的。查了一下，翼锋的厚度是0.41毫米。给地勤人员造成威胁。

说起F-104的机翼，看看这两个机翼的比较。F-104是梯形翼，用术语说是“高性能”机翼；再看看F22，是梯形翼和钻石形的中和，用术语说就是“全面最优机翼”。

“全面”的意思是包囊了三个最关键的因素：速度、稳定、机动性能。
很多人喷F22这缺点那不对，以为臭鼬坐在办公室幻想出来个F22。不说其它，F22光从机翼的设计就可以说是航空设计的结晶。从X-3到X-7，然后从X-15到X-27，是多少代人的积累。天朝也曾经流行过一句话，“科学是没有捷径的", 可惜天朝总想走捷径，这只能是走进玉米地里去。

X-3

X-7

X-15

偏航现象在现代战斗机上都有，F16、台风等等，不是现在因为太快感觉不到，而是FBW给纠正了。 据说“台风”战斗机飞行员说在飞行的时候用平显锁定目标的时候感觉偏航最明显。