Top 10——讓飛行更美好的10項(xiàng)創(chuàng)新

 

1、飛行數(shù)字電腦

    1968年，當(dāng)美國格魯曼公司研制F-14“雄貓”時(shí)，需要中心數(shù)字電腦來獲取、計(jì)算和報(bào)告各種飛行數(shù)據(jù)，并操縱飛機(jī)的控制面和可變機(jī)翼的角度。Garrett AiResearch公司承包了這一項(xiàng)目，此前他們設(shè)計(jì)過F-4“鬼怪II”的機(jī)電式電腦。此時(shí)集成電路誕生僅10年，他們與美國微系統(tǒng)公司合作研制出可容納6.5萬比特?cái)?shù)據(jù)的6芯片微處理器，讓F-14A在1970年首飛成功，比英特爾公司的單芯片微處理器還早了一年，從此飛行控制進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代。

2、環(huán)形計(jì)算尺

    1940年以來，E6B環(huán)形計(jì)算尺成為飛行學(xué)員的必備工具。它由美國海軍Philip Dalton發(fā)明，經(jīng)過著名導(dǎo)航專家Philip Van Horn Weems完善后，二戰(zhàn)當(dāng)中被美國陸航采用，可以用對數(shù)計(jì)算飛行速度、高度、航程、燃油消耗和風(fēng)力影響等，后來還出現(xiàn)在《星際迷航》中。雖然現(xiàn)在有了電子版，但手動(dòng)計(jì)算尺的好處仍很明顯：不需電池、又小又輕、方便直觀。

3、彈射座椅

    當(dāng)飛行越來越快、越來越高，還要背著降落傘爬出座艙跳下逃生就變得越發(fā)危險(xiǎn)了。1939年德國人開發(fā)出了彈射系統(tǒng)，瑞典、英國和美國等也隨之跟進(jìn)，讓彈射座椅日漸成熟，現(xiàn)代飛行員的生存幾率也大幅提高了。

4、自動(dòng)駕駛

   飛機(jī)的自動(dòng)駕駛技術(shù)早在1914年就已出現(xiàn)，但一直只適合反應(yīng)較慢的運(yùn)輸機(jī)和轟炸機(jī)。1949年，利爾噴氣的創(chuàng)始人William Lear開發(fā)出一套小型自動(dòng)駕駛儀（上圖即為本尊），可用于超音速戰(zhàn)斗機(jī)的自動(dòng)著陸系統(tǒng)，這讓他獲得了國家航空協(xié)會(huì)頒發(fā)的科利爾獎(jiǎng)杯。


5、私人鴨翼機(jī)

    Burt Rutan在1975年開啟了私人自制飛機(jī)的革命，設(shè)計(jì)了鴨翼布局的VariEze（如圖），采用環(huán)氧樹脂和玻璃纖維材料，不僅性能出眾，簡化的結(jié)構(gòu)和工藝也節(jié)省了安裝時(shí)間，到1985年就賣出了1.2萬架。

6、全動(dòng)平尾

    1947年，美國空軍和航空咨詢委員會(huì)利用貝爾X-1試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高速飛行研究。當(dāng)飛行員Chuck Yeager駕機(jī)接近音速時(shí)，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)無法對操縱作出反應(yīng)，水平尾翼后緣的小塊升降舵面不起作用。經(jīng)過蘭利航空實(shí)驗(yàn)室的研究，決定改用整片可轉(zhuǎn)動(dòng)的尾翼。X-1經(jīng)過改裝后在10月14日成功突破音速，后來的超音速飛機(jī)都采用了同樣的技術(shù)。

7、緊固技術(shù)

    1930年代，飛機(jī)制造開始采用鋁合金材料。美國一名技師William Dzus發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)所用的扭鎖式緊固件在發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)中容易損壞，就發(fā)明了一種直角回轉(zhuǎn)的緊固件，能更有效地減輕振動(dòng)影響，保持部件聯(lián)接的穩(wěn)固性。后來他成立了自己的公司，產(chǎn)品成為美國陸航的標(biāo)準(zhǔn)，他們的各種自鎖緊固件在二戰(zhàn)后又被應(yīng)用到汽車等行業(yè)，可靠性備受信賴。

8、失速警告

    1937年，正在紐約長島學(xué)習(xí)飛行的Leonard Greene目睹了一架飛機(jī)失速墜毀的事故，他決意要解決這一安全問題。1946年他創(chuàng)辦安全飛行設(shè)備公司，研制了一種簡單的失速告警裝置，在機(jī)翼上安裝一個(gè)迎風(fēng)葉片，當(dāng)機(jī)翼接近失速狀態(tài)時(shí)，葉片觸動(dòng)開關(guān)，點(diǎn)亮座艙內(nèi)的警示燈，提醒飛行員恢復(fù)正常狀態(tài)。Greene在各種飛機(jī)上進(jìn)行測試和改進(jìn)，拿到過200多項(xiàng)飛行安全專利，但應(yīng)用最廣泛的還是這項(xiàng)最簡單的發(fā)明。


9、椅背電視

    創(chuàng)辦了維珍航空的Richard Branson想到要給客艙內(nèi)的每個(gè)座椅背后都安裝上電視屏幕，但改裝現(xiàn)有的客機(jī)需要800萬美元，銀行不愿為此提供貸款。他就換個(gè)方式，向波音公司訂購新的747，并要求對方裝上椅背電視，于是借到了20億美元。1991年，維珍航空成為第一家從頭等艙到經(jīng)濟(jì)艙都配備椅背電視的航空公司。其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)早在1982年就由AirVision公司開發(fā)出來，隨著技術(shù)和市場的發(fā)展，飛行中的娛樂設(shè)施逐漸成為客機(jī)上的標(biāo)配，如今在新型客機(jī)上，已經(jīng)是位列在機(jī)身和發(fā)動(dòng)機(jī)之后的第三個(gè)成本最高的系統(tǒng)（包括軟硬件在內(nèi)）。

10、水下失重訓(xùn)練

  對于在太空中飛行的宇航員來說，適應(yīng)失重環(huán)境是必修課。用飛機(jī)進(jìn)行彈道式的急速飛行可以產(chǎn)生失重的感覺，但只能維持較短時(shí)間。于是各航天大國都建造了大水池，讓宇航員在水中模擬失重條件下的活動(dòng)。美國休斯敦的約翰遜航天中心的浮力實(shí)驗(yàn)室就有60米長、30米寬、12米深的超大水池，注滿水需要將近一個(gè)月，可將航天器整個(gè)浸入進(jìn)行復(fù)雜的操作訓(xùn)練。