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从“天使”到“龙夫人”——U-2养成记

发布时间:2018-05-19  原作者:Crazy Ivan   点击数:

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“龙夫人”的真面目

  正如约翰逊保证的那样,U-2按计划在1955年8月开始试飞。当她完整地出现在跑道上时,已经与当初的CL-282明显不同,几乎看不出还有F-104的影子。在研制过程中,约翰逊鼓励工程师们打破常规,大胆创新,将以往的技术规范视作参考而不是教条,这才打造出在外形和性能上都独树一帜的“龙夫人”。

  U-2说来就是一种自带动力的滑翔机,这样的设计理念其实也是不得已而为之。由于时间紧迫,只能采用现有的发动机。在动力尚不够强劲的条件下要飞得高而且远,引入滑翔机高升力低阻力的特性也就顺理成章了。其大展弦比平直机翼的翼展比机身还长9米,在滑翔状态下每下降1米可前进23米。不过这样的翼型容易受乱流的影响,因此加装了强风控制系统,通过气动面的自动调整来保持飞行状态。同时,U-2也要像滑翔机那样轻盈,机身以铝合金为主,仅满足最低的结构强度要求。蒙皮厚度只有0.5~1.6毫米,翼肋、纵梁和加强板等加固件也尽可能减少,机尾与机身的连接只用到3个固定螺栓。这就使得U-2的机动过载只有2.5g,比一般战斗机动辄6~7g的过载能力要差得多。

首批U-2是在洛克希德加州伯班克工厂制造的,图中工人们正在铆接机翼
首批U-2是在洛克希德加州伯班克工厂制造的,图中工人们正在铆接机翼

  U-2起初安装的是一台推力46.7千牛的J57-P-37涡轮喷气发动机,在高空环境下容易熄火。不久U-2又换上了特别改进的J57-P-31,推力增大,而且工作状态更稳定,就算熄火也无需下降太多高度就能重新启动。位于机身两侧的进气道经过优化设计,在高空也能让发动机获得足够的冲压气流。U-2使用的是壳牌石油公司出品的JP-7新型燃油,比普通航空燃油具有更高的粘度和更好的稳定性,在高空低压环境下不易冻结和挥发。每侧机翼内有两个密封油箱,总载油量为5054升,必要时翼下还可加挂两个378升的副油箱。

U-2的超长翼展使其具备良好的滑翔能力
U-2的超长翼展使其具备良好的滑翔能力

  在最初的CL-282方案中,约翰逊将常规起落架换成长长的耐磨滑板。不过U-2实际采用的是自行车式的起落装置,在机身下方前后设置主机轮和尾部机轮,又在两翼下装上具有弹性的活动支撑轮,让飞机滑跑时可以保持横向平衡。起飞后支撑轮会自行脱落,降落时则由翼尖下的防撞滑橇来?;は麓沟幕?。如果按常规做法在机翼下设置一对可收放的机轮,不仅增加了重量还会占用机翼内的储油空间。

  U-2最重要的载荷——侦察相机被安置在主机轮前的机腹设备舱内,舱门和内部结构经过特别设计,可以方便地更换不同的相机系统。其中常用的A型由3台K-38航空相机组成(一台垂直安装,两台左右倾斜),B型则是用一台HR-73单镜头相机进行全景式拍摄,高空照片分辨率可达0.76米。

正在安装侦察相机的早期U-2
正在安装侦察相机的早期U-2

  为了减重,U-2的单人座舱内没有弹射逃生装置,万一飞行员要跳伞就只能手动打开舱盖了。而且座舱只是半加压的,为了防止患上减压病,飞行员在起飞前一小时要呼吸纯氧,排出体内的氮气,登机时必须穿着带氧气管的增压服作为?;?。座舱的布置与战斗机的类似,不同的是仪表板上多了一个用于辅助导航的下视潜望镜,供飞行员观察下方的地貌地标,还配有一个活动六分仪用于天文导航。另一处差别在于飞行员用的不是驾驶杆而是方向盘,和脚蹬一样通过线缆和滑轮控制气动面。

  由于U-2的液压系统也被简化,飞行控制缺少液压助力,在高空操作需要动作轻柔,但在空气稠密的低空会变得吃力。而且U-2在巡航高度上的失速时速与最高时速仅有10来千米之差(这么狭小的允许速度范围被称为“棺材角”),一不小心就会超过极限导致事故。此外飞行员还得经常调整油箱内的燃油消耗量来保持飞机平衡。U-2对侧风也很敏感,加上接近跑道时会受地面效应的抬升影响,给着陆增加了难度。因此在降落过程中地面上要派车追随,并向飞行员通报下降的角度和高度,助其平稳落地??杉?ldquo;龙夫人”尽管外形简洁,驾驭她却很不简单,不仅讲究技巧,精神还得高度集中。虽说在长途任务中飞行员可以通过面罩上的管子饮水和吃些流质食物,但经过8小时飞行后体重通?;峒跎?~3千克。

传奇设计师约翰逊与他的“龙夫人”
传奇设计师约翰逊与他的“龙夫人”

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