飛機(jī)上的“剎車(chē)片”——減速板

“更快、更高、更強(qiáng)”是現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)創(chuàng)始人皮埃爾·德·顧拜旦提出的奧林匹克格言，也是飛機(jī)設(shè)計(jì)師追求的設(shè)計(jì)目標(biāo)。但有時(shí)候，我們是需要飛機(jī)減慢速度的。仔細(xì)觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多飛機(jī)的機(jī)翼或機(jī)身上安裝了帶孔洞的板。這就是減速板。它如何幫助飛機(jī)減慢速度呢？

在制導(dǎo)彈藥的技術(shù)尚不成熟的年代，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)敵人的坦克裝甲車(chē)輛、固定工事堡壘、軍艦等“點(diǎn)目標(biāo)”的精確航空攻擊，俯沖轟炸機(jī)是最佳選擇。從高空以大角度俯沖而下投彈的俯沖轟炸機(jī)，在二戰(zhàn)的陸戰(zhàn)支援和海戰(zhàn)對(duì)艦攻擊戰(zhàn)斗中均有較高的命中率。

以大角度俯沖的飛機(jī)，需要承受巨大重力加速度，一旦速度過(guò)快，飛機(jī)就變得難以操控，也無(wú)法對(duì)攻擊目標(biāo)瞄準(zhǔn)。于是，飛機(jī)設(shè)計(jì)師開(kāi)始給轟炸機(jī)添加各式各樣的通過(guò)空氣實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的裝置，配合飛機(jī)的襟翼進(jìn)行減速控制，以求解決俯沖加速度過(guò)大帶來(lái)的操控難題。

機(jī)翼外的“晾衣架”

作為俯沖轟炸機(jī)中最知名的機(jī)型之一，德國(guó)空軍的Ju-87“斯圖卡”采用了百葉窗式的俯沖減速板。這種減速板安裝于機(jī)翼下方，如同安裝了一個(gè)向外伸出的晾衣架。飛機(jī)進(jìn)入俯沖狀態(tài)時(shí)，它的減速板會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，配合襟翼進(jìn)行俯沖減速。日本海軍的九九式轟炸機(jī)也模仿了斯圖卡的減速板設(shè)計(jì)。不過(guò)，這種減速板的設(shè)計(jì)影響了飛機(jī)的氣動(dòng)外形，在水平飛行時(shí)會(huì)對(duì)速度和操控性產(chǎn)生一定負(fù)面影響。

在太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)中立下了卓著功勛的SBD無(wú)畏式俯沖轟炸機(jī)，使用的是組合式襟翼俯沖減速板。這種減速板上有大量孔洞，亦可稱為穿孔式空氣剎車(chē)襟翼。為了減速，為什么不直接用整塊板子，而要打這么多孔洞呢？目的在于減少減速板在打開(kāi)時(shí)所承受的氣流沖擊，防止減速板被吹飛，也能起到減少飛機(jī)抖動(dòng)、穩(wěn)定飛機(jī)俯沖姿態(tài)的作用。

上下分離式減速板常見(jiàn)于一些既需要高速飛行又需要具備俯沖攻擊的戰(zhàn)斗轟炸機(jī)機(jī)型上。在水平高速飛行時(shí)，液壓式減速板緊貼于機(jī)翼上，不會(huì)破壞機(jī)翼的氣動(dòng)外形。需要俯沖攻擊時(shí)，減速板會(huì)從機(jī)翼上彈起、打開(kāi)，起到空氣制動(dòng)剎車(chē)的作用。美國(guó)的A-36“阿帕奇”俯沖轟炸機(jī)和P-61“黑寡婦”夜間戰(zhàn)斗機(jī)就采用了上下分離式減速板。

通過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)，飛機(jī)設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：如果機(jī)翼上下的減速板因敵人的攻擊而受損，損毀的減速板會(huì)破壞飛機(jī)的氣動(dòng)外形，引起的湍流很容易導(dǎo)致飛機(jī)墜毀。所以，飛機(jī)設(shè)計(jì)師們開(kāi)始研究將減速板移到機(jī)身其他部位上。

減速板安裝在機(jī)身哪里更好？

美國(guó)人在二戰(zhàn)中通過(guò)SBD和SB2C等俯沖轟炸機(jī)的實(shí)戰(zhàn)情況，意識(shí)到了在機(jī)翼上安裝減速板的缺點(diǎn)，從而在后期新設(shè)計(jì)的BTD“毀滅者”魚(yú)雷轟炸機(jī)、AD-1“天襲者”攻擊機(jī)等飛機(jī)上，將穿孔式減速板安裝在機(jī)身上。

德國(guó)人嘗試在道尼爾D0 217轟炸機(jī)上設(shè)計(jì)了獨(dú)特的“傘”式（又稱“花瓣”式）尾部減速板，這種設(shè)計(jì)將減速板移到了飛機(jī)的尾錐部分。在飛機(jī)進(jìn)入俯沖狀態(tài)時(shí)，尾部減速板會(huì)如同打開(kāi)的雨傘一般張開(kāi)。經(jīng)過(guò)試飛，證明了尾部減速板的設(shè)計(jì)是可行的，即使在俯沖過(guò)程中，它因敵人防空炮的射擊而損壞，也不會(huì)產(chǎn)生足以影響飛機(jī)性能的湍流。如果嫌它的損壞影響了飛行，也可以使用預(yù)先設(shè)置的分離裝置將減速板全部拋棄，頗有一種“壁虎斷尾”的感覺(jué)。

這種獨(dú)特的減速板被德國(guó)人設(shè)計(jì)成了尾錐套件的形式，只在飛機(jī)需要執(zhí)行俯沖轟炸任務(wù)時(shí)選擇安裝。一般情況下，飛機(jī)還是安裝通常使用的尾錐執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。在尾錐上安裝減速板的思路被沿用到了部分現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)和客機(jī)的設(shè)計(jì)上，英國(guó)的“掠奪者”艦載低空海上攻擊機(jī)和BAe 146客機(jī)就采用了尾錐減速板的設(shè)計(jì)。

“傘”式尾部減速板后來(lái)進(jìn)化成了傘型機(jī)械減速尾翼，用于高阻航空炸彈的減速設(shè)計(jì)之中。美軍在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中廣泛使用的“蛇眼”高阻航空炸彈就采用了傘型尾翼設(shè)計(jì)。

隨著制導(dǎo)武器的發(fā)展，俯沖轟炸機(jī)逐漸退出了歷史舞臺(tái)，但減速板在現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)和客機(jī)的設(shè)計(jì)中得以留存，在輔助飛機(jī)的起飛和著陸、增強(qiáng)戰(zhàn)斗機(jī)的空中機(jī)動(dòng)性能等方面起著重要的作用。