1981年盛夏的一個傍晚,英國科學家進行了這樣一個試驗:一個外形像倒扣著的碗的形狀的飛行器在離地麵大約200米左右的空中飛行,突然它放慢了下降速度,像老鷹似的,緩緩地轉著圈,向下降落,當它快降落到地麵時,又突然升高向遠處飛去。
試驗成功了,人們為之歡呼。這種飛行器外形很像至今還叫人猜不透的“天外來客”飛碟,故人們給它起了個“人造飛碟”的名字,其實它是一種正在研製中的新型的空中交通工具,名叫“無翼飛行器”,也可以說是“無翼飛機”。
為什麽在航空技術高度發展的今天,人們對研究無翼飛行器如此感興趣呢?
現代飛機隨著速度和載重量的增加,起飛和著陸時的滑跑距離也相應增長,因此,飛機場也不得不建造得越來越大。一個大型機場占地就是幾十平方千米。又由於受機場數量的局限,飛機在遇到緊急情況時,不能就近降落,因此常會出現不應有的事故,造成機毀人亡的惡果。盡管直升飛機不需要從機場起飛、降落,也沒有龐大的機翼,但卻有巨大的旋翼,而且噪聲大,飛行速度也隻有一般飛機的1/3~1/4(即每小時250~260千米)。於是,科學家們便開始研製一種既能像直升飛機那樣可以垂直起落(不需要特定的機場),又能高速飛行的靈活的飛行器。現代航空技術的發展,已經為這種飛行器的研製奠定了理論基礎和技術條件。
無翼飛行器以噴氣發動機作為動力,噴口分為4個,均勻地分布在飛行器的側麵。無翼飛行器采用超輕射流控製技術,來實現垂直飛行、水平飛行和改向飛行。它的控製過程是這樣的:發動機在膨脹型噴管的出口管壁上有2個相對的控製小孔,當一個小孔關閉,另一個小孔打開,並流出一股氣流時,超音速氣流就會在0.001秒內向關閉小孔的管壁麵拐彎,並貼此壁麵流動。2個小孑L同時關閉或同時打開,並同時流出一股氣流時,超音速氣流就不偏不斜地沿著噴管中心線方向噴出。飛行器四周有4條噴管,在每個噴口靠近喉部的出口段上下開2個控製小孔,隻要調節8個控製孔的開與閉,就可以使飛行器自如地前進和後退、上升和下降。
無翼飛行器的種類很多,除了上麵談到的英國倒扣碗式無翼飛行器外,法國科學家還設計了一種環翼飛行器。這種飛行器,其機翼環繞機身,由4個支撐板將機身與機器同心地裝在一起,前段為駕駛艙,中段有側向或開縫式進氣道,中間裝有渦輪噴氣發動機。駕駛員的座椅隨飛行狀態而轉動。德國科學家也設計出一種沒有機翼的能垂直起落的飛機。它采用雙路式渦輪噴氣發動機,起飛時,通過可調式節流閥門把水平噴氣口擋住,使噴氣垂直向下,從而產生升力。當飛機升到一定高度,需要水平飛行時,則減少垂直噴孔的噴氣量,打開水平噴氣口,使之產生水平推力。據說這種飛機飛行速度可達每小時2000千米。 .
無翼飛行器的特點是結構簡單、重量輕、起落方便,安全性也優於普通的有翼飛機。無翼飛行器可用於勘探森林資源、尋找地下礦藏、跟蹤魚群、指揮城市交通、營救等工作,也是未來人類生活中不可缺少的空中交通工具。