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關於 NASA 奇怪的 M2-F1 無翼飛機的 5 個快速事實

NASA 的 M2-F1「升力體」飛機於 1962 年設計並於 1963 年首飛,不僅因其非傳統的設計而脫穎而出,還因其對航空航天技術的重大貢獻。這架奇特的飛機被稱為“飛行浴缸”,為未來的美國太空總署太空船鋪平了道路。以下是關於這個非凡的無翼奇蹟的五個事實。



1 沒有翅膀也能學會飛翔

重新定義空氣動力學並影響太空旅行的未來

M2-F1(M-載人,F-飛行)是世界上第一架載人升力飛機,是航空航太史上的一個里程碑。與傳統飛機不同,M2-F1 依靠機身形狀產生升力,徹底改變了傳統飛機對機翼的依賴。 M2-F1 上沒有機翼不僅是一種古怪的設計選擇,而且是飛機工程中富有遠見的一步。

照片:美國太空總署

無翼升力體的概念源自於探索太空船再入技術的需要,該技術可提供更好的控制和安全性。


這種設計對於重返大氣層後實現水平著陸至關重要,從而降低與高速下降相關的風險。由於沒有機翼,M2-F1 最大限度地減少了再入過程中遇到的極端高溫造成的潛在損害,為未來的太空船設計(如 NASA 太空梭)奠定了基礎。

M2-F1規格

序號

N86652

航班數量

77

長度

20 英尺(6.1 m)

高度

9 英尺 6 英吋(2.90 m)

空重

1,000 磅(454 公斤)

最大起飛重量

1,250 磅(567 公斤)

切勿超速

150 英里/小時(240 公里/小時)

全體人員

1


2 Chuck Yeager 對 M2-F1 進行了測試

飛行浴缸凸顯耶格爾的競爭精神

M2-F1 由六名勇敢的試飛員(其中包括傳奇人物 Chuck Yeager)駕駛,共飛行 77 次。一旦升空,M2-F1 將滑行幾分鐘,速度可達 120 英里/小時。

根據 ChuckYeager.com 報道,M2-F1 為這位著名的競爭性試飛員提供了一個獨特的機會來挑戰前人的壯舉。在這種情況下,耶格爾的競爭對手是NASA 研究飛行員米爾特·湯普森(Milt Thompson),他駕駛了M2-F1 的前17 次飛行,之後耶格爾才有機會參加1963 年12 月3日進行的第18 次飛行。

「耶格爾是一位非常有競爭力的飛行員,在他的第一次飛行中,在米爾特湯普森的高度練習著陸操作時,通過以更快和更慢的速度駕駛M2-F1 擴大了飛行範圍。 :“她操控得很好!” – 查克耶格爾.com


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美國傳奇試飛員查克耶格爾的各種成就

75 年前,也就是 1947 年 10 月 14 日,查爾斯(查克)耶格爾成為史上第一位突破音障的飛行員。

M2-F1 於 1966 年 8 月 16 日進行最後一次飛行,由美國空軍飛行員、越戰老兵 Jerauld R. Gentry 掌舵。駕駛 M2-F1 的飛行員如下圖,由左至右:Chuck Yeager、Jerauld Gentry、Bruce Peterson、Milton O. Thompson、Chuck Yeager、Donald Mallick、Donald Sorlie

M2-F1 飛行員

航班數量

米爾特湯普森

45

布魯斯彼得森

17 號

查克·耶格爾

5

唐納德·M·索利

5

唐納德·L·馬利克

2

傑羅爾德·R·金特里

2


3 M2-F1 由膠合板製成

簡陋但實用的結構

雖然 M2-F1 的概念充滿未來感,但其結構卻出奇的樸實。它的主體由桃花心木膠合板製成,這種材料選擇既反映了預算限制,也反映了時代的創新精神。在 NASA 飛行研究中心的領導下,膠合板外殼結構由 Briegleb 滑翔機公司的 Gus Briegleb 和 Ernie Lowder 精心打造,後者曾在 NASA 工作並參與製作了 Howard Hughes 的標誌性「雲杉鵝」。

M2-F1機身照片

照片:美國太空總署


M2-F1 的內部框架由管狀鋼組成,提供了堅固的骨架,而著陸則由塞斯納起落架提供。這種材料的混合展示了建造這種非常規飛機所需的獨創性,並突顯了NASA 和當地工匠之間的合作努力,他們以30,000 美元的相對較低的估計成本將這一非正統的願景變為現實。

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4 高速改裝的熱棒讓 M2-F1 升空

讓 M2-F1 起飛需要非常規方法

M2-F1 在一輛 1963 年龐蒂亞克 Catalina 敞篷車牽引下進行了首次“飛行”,這一場景更像是科幻電影,而不是真正的航天任務。 1963 年 4 月 5 日,試飛員 Milt Thompson 首次使用這款高性能汽車將 M2-F1 的機頭抬離地面,創造了歷史。最初的嘗試面臨挑戰,主要是由於汽車缺乏足夠的動力來完全舉起 M2-F1。然而,在調整了引擎以獲得額外的動力並添加了防滾架之後,熱改裝的龐蒂亞克已準備好執行任務。改裝後的敞篷車成功地以高達 110 英里/小時(177 公里/小時)的速度牽引 M2-F1,使其能夠在短時間內自由滑行。


M2-F1 與龐蒂亞克敞篷拖車的照片

照片:美國太空總署

空中牽引輔助M2-F1實現真正的飛行

在地面牽引取得初步成功後,M2-F1 飛行測試之旅的下一階段涉及過渡到機載牽引,這是研究其機載能力的關鍵一步。強大的牽引機使 M2-F1 能夠發射到晴朗的天空,模擬太空船再入過程中會遇到的情況。

使用道格拉斯 C-47 Skytrain 作為牽引機,M2-F1 逐漸引入真正飛行的動力。空中拖曳提供了有關其空氣動力學和操控特性的重要數據,這些資訊對於完善未來太空船設計至關重要。隨著每次成功從牽引機上釋放,M2-F1 滑行得更加自信,飛行員學習在模仿實際再入條件的下降場景中控制無翼飛行器。


道格拉斯 C-47 空中列車飛行中的照片

照片:美國空軍

5 對太空梭及其他領域的貢獻

開創未來太空船的道路

M2-F1 所做的不僅僅是測試新的空氣動力學理論;它直接影響了美國太空總署太空梭的設計和開發。透過證明昇力體概念,M2-F1 證明無翼飛行器可以安全地重新進入地球大氣層並水平著陸,這是太空梭計畫的重要功能。這項研究為後來的 NASA 升力機構(例如諾斯羅普 M2-F2 和 HL-10)以及美國空軍的 X-24 計劃奠定了基礎,所有這些都吸收了從 M2-F1 中吸取的經驗教訓。


M2-F1 不僅是一架外觀奇特的飛機,它也是空氣動力學和再入飛行器設計領域的拓荒者。其創新概念、結構和成功的測試計劃驗證了這些概念,這些概念將成為現代航空航天設計的主要內容,為航空和太空探索的未來進步奠定基礎。最初的 M2-F1 目前在加州愛德華茲空軍基地的空軍飛行測試博物館展出,代表創新、創造力和突破可能的界限。

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