扩散器

法国SA610单人火箭飞行器,曾想发展

发布时间:2024/12/10 16:42:39   
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上世纪5、60年代,西方国家对超轻型直升机/单人飞行载具很感兴趣,英、美、德等国先后提出了自己的设计,当时法国也在努力发展航空业,在这个领域自然没有闲着,在年的巴黎航展上出现了一款名为SA-“Ludion”的特殊设计。

SA-是法国Sud-Aviation公司开发,它是一架造型简陋的“垂直起降”飞行器(VTOL),尽管其性能不怎么样,可表现出来的发展价值完全碾压对手,引起了不小的轰动。

SA-的设计初衷与其它小型飞行器是一样的,目的是由1人驾驶操作,用于军事则是辅助步兵穿越雷区、河流、峡谷等特殊/危险地形,用于民用则可以在复杂地形下短距离快速运输少量物资。

飞行器结构简陋,就像是给一把椅子安装了火箭发动机,飞行员坐在开放式的驾驶位上,他通过操作杆和脚踏板控制飞行器,除了机头带有一只小型橡胶轮的起落架,机体两侧还各有2根延展的金属杆式起落架,似乎是利用金属杆自身的弹性起到减震的作用。

这台机器是通过火箭发动机提供动力的,与其它采用螺旋桨等设计完全不同,这部火箭发动机以硝酸异丙酯作为燃料,这种化学物质在当时被认为是未来取代过氧化氢的新型推进剂,它相对安全,燃烧性能略强(不过人们发现它存在爆燃的问题,需要非常精确的控制压力,因此没有在航天领域发挥主要作用,日常生活中将它添加到汽车燃料中,或者用作溶剂)。

火箭的运作原理可能超出人们的想象,别看机体两侧各有一个火箭造型的东西,实际上它只有一个燃烧室,也就是座椅后方那个金属球状物,硝酸异丙酯在催化剂的作用下点燃,产生的高压气体通过两侧的管道进入机体两侧的增压管,也就是从照片中看到像火箭发动机的金属结构,它的喷口略微向机体外侧倾斜。

增压的燃气通过多喷嘴的结构喷出,再通过末端的扩散器降低燃气喷出脉冲、增加单位空间的燃气质量,简单地说就是将原本快速喷出的火箭燃气改为更加缓慢且大量喷出的燃气,虽然牺牲了速度,好处是提升了推力,飞行员更容易掌控。

飞行器通过推力矢量改变飞行姿态,我们可以看到在喷口处有扰流板,它能改变一定的气流喷射角度,从而实现姿态调整,飞行高度的改变或许通过控制燃料输出改变发动机推力大小实现。

SA-空重只有90千克,长1.95米,宽1.米,高1.6米,最大飞行速度约千米/小时,加注满燃料后大约能飞行30分钟。设计工程师称它除了搭载1名飞行员之外,还有30千克的有效载荷,最大飞行高度米,飞行器进行了超过次的实验飞行且没有任何问题。

其实这么小一台单人飞行器实用价值堪忧,相信没有人认为它能飞多远、多高,甚至连飞行员的体重都要严格限制,人们真正在乎的是它在太空中发展的潜力,当时太空竞赛已经进入快车道,似乎用不了多久就要登陆月球、火星,宇航员太空行走将成为常态,此时专门的太空背包就显得尤为重要。

SA-没能获得继续发展,没多久就被取消了,原因之一就是常规直升机技术突飞猛进,而设想中的太空飞行背包也没有实现,法国航天事业目前还没有走到那么远。



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