现在的启航集团除了在宽平市总部有飞行汽车公司,还在全国各地与各大汽车公司合作研制飞行汽车,建立分公司,总公司为各个公司提供技术支持。启航公司现在研制生产的飞行汽车已经是垂直起降型的了,总公司主要打造几大高档品牌的飞行汽车,如雨燕飞行汽车、飞鹰客车和翼龙飞行汽车等等。
大家陪同王市长来到生产车间,一辆辆飞行汽车在生产线上组装着,王市长看着大家紧张忙碌着很是感动。车间技术员位志峰为大家介绍着:“这是五座飞行汽车,与当初的垂直起降验证飞行汽车有些变化。”
“当初垂直起降飞行汽车首飞时我在场,这与它差不多呀?”王市长围着这辆飞行汽车转了一圈,也没有发现有什么不同。
“市长你看这车身后面的推进器哪去了?”小位指碰上车身说道。
王市长仔细看了看,似乎想起来了:“噢,对了,原来的少了那个螺旋桨呀。哎?那没有螺旋桨怎么前进呀?”
杨工微笑道:“这难不倒我们的技术人员。”
“推进器还是有的,只不过原先车后面推进器省去了。”小位边说边操纵飞行汽车,大家看到飞翼后面的两个嵌套升力风扇竟然从水平状态慢慢旋转到垂直状态,“我们把是把后面的升力风扇兼顾推力风扇,当飞行汽车垂直升起的时候,飞翼后面的两个升力风扇慢慢倾斜,产生向前的推力,这样飞行汽车就边升起边向前飞。”
“噢,这真是很巧妙呀!不过,这样设计有什么好处呢?”王市长深耕启航集团多年,已被科学 “感染”了,什么都想问个明白。
“这个好处多了。”小位比划着说,“重量减轻,节省空间,降低成本,降低噪音,整体结构复杂度也减轻了。”
程启航微笑着对王市长说:“这是面对广大民众的飞行汽车,要尽量降低购买成本和使用成本,风扇升力兼推力能为我们的老百姓节省很多资金,让大家买得起,用得起。”
“本来飞行汽车就是车的属性,飞行不用太快,所以嵌套升力风扇兼升力风扇速度就足够用了。”杨工说道。
“噢,对对,是这么回事。”王市长听了直点头。
小位领大家来到一辆新的飞行汽车前:“这是我们新设计的飞行轿车,打造雨燕品牌中的豪华精品。”
可以说,这辆飞行汽车真是够漂亮的了。车顶安装的是可折叠飞翼,在空中飞行时飞翼展开,降落后飞翼折叠,不影响道路行驶。飞翼头尾都有升力兼推力风扇,就像陆地汽车SUV的前后驱一样,升力和推力强劲,飞行灵活。流线型车身,明亮的舷窗,宽敞的车内空间里内饰高档,双座并排三趟共六个座位,后面还有个小货舱。发动机安装在车尾,油电驱动噪音极低,让商务飞行或旅行出游更加惬意。
“这是一辆经济型的商务飞行汽车,豪华型的在车尾安装独立的小型涡扇推进发动机,速度更快,车内可加压,这样就可以飞行在五六千米以上,就可以飞遍祖国各地了。”小位自豪地介绍着。
汽车在地面有道路,飞行汽车在空中是不是就横冲直撞了呢?其实空中也有“道路”,早已被陆航中心规划好的飞行线路,低海拔地区的飞行汽车线路一般在三千米以下,高海拔高的就要在五六千米以下,因为飞行汽车速度低,主要是普通大众驾驶,所以要在低空飞行,而飞机一类的航空器在中高空飞行。
现在飞行汽车都开始垂直起降了,那是不是说不用在公路上的应急跑道或公路边的小型跑道上起飞,可以随便飞了呢?这还真是个问题,也是宽平市急需面对的问题,王市长这次来也是要探讨这个问题。大家讨论后认为,垂直起降飞行汽车是个新生事物,还要在实践中摸索。从安全秩序的角度考虑,暂时还不能乱飞,还是要听从指挥,原来的飞行法规不变,应急情况除外。但垂直起降飞行汽车毕竟与需要跑道的飞行汽车相比有技术优势,还按以前的法规就会抹杀科学的进步意义,所以在以后的实践中法规可及时调整,看看哪些地方可以让飞行汽车垂直起降,体现垂直起降飞行汽车的便捷性。
王市长很是赞同大家的意见,点点头说:“我们可以先出台地方法规,看看施行效果怎么样,然后再上升到地区乃至国家法律。这些都需要你们这些技术人员和我们政府的管理人员共同努力,我相信,宽平市的明天会更美好,中国会更加繁荣富强!”
王市长又参观了大型飞行汽车生产车间,这里专门为飞鹰公司和翼龙公司生产大型飞行汽车,新的飞行客车和飞行货车拥有强大的升力风扇,以满足其更高的起飞重量。现在的客户为什么更喜欢垂直起降飞行汽车,除了起降方便外,载重量的增加更是一个理由。由于以前滑跑起降时离地速度太低,所以升力也小,而垂直起降的风扇叶片叶尖速度接近音速,升力的大小与速度的平方有关,是呈指数增长的,所以应用升力风扇的垂直起降时,最大起飞重量反而更大,这正是人们所向往的。
“其实,特种飞行汽车的研制生产比大众型的飞行汽车更迫切,社会对垂直起降救护车和垂直起降消防车需求量非常大。”杨工对王市长说道。
王市长点点头:“是的,垂直起降的飞行汽车更方便使用,这是救护和救援的福音。必要时,我们只能牺牲其它产能,保证应急车型供应。”
中午王县长与大家在食堂就餐,工作餐不错,基本上都能吃到自己喜欢的选择,荤素搭配,水果和汤,糕点米饭,营养全面。大家每人端着一个餐盘坐到一起,边吃边小声唠着。
“小程呀,你还记不记得刘县长当初还有一个梦想?”王市长问题。
程启航想了想:“你是说办航展?”
“对了。”王市长笑了,“这几年我们的工作太忙了,社会发展也太快了,我们都来不及落实这件事。”
“嗯,我们应该实现刘县长这个愿意。”程启航说道。
“航空新时代是从我们这个地方开始的,理所当然要办一个航空节,激励后人把航空事业继续发展好。”王市长边吃边说。
杨工拿餐巾纸擦擦嘴说:“好的,王市长,我们会鼎力相助办好航展的。”
王市长高兴地扬起筷子:“到时候我们政府牵头,你们把节目给我演精彩些!”
“没问题,王市长,我们期待这一盛会。”程启航兴奋地说道。
大洋彼岸,NASA的兰利研究中心。詹姆斯局长和罗伯特.盖茨高级工程师站在一个仿制的嵌套风扇跟前,盖茨给詹姆斯局长介绍中国的升力风扇的情况。虽然美国的情报非常先进,知道扇叶片是这样分层嵌套在一起,但中国的风扇到底怎么分层?如何实现外缘线速度一致的,结构上还是不太清楚,也许这就是技术的关键吧!
“罗伯特,就这密集的叶片一圈一圈地套在一起就能实现垂直起降,你相信吗?” 詹姆斯局长嘴一撇。
“是的,局长先生。”高级工程师盖茨特别崇拜地说道,“这是个多么聪明的设计,巧妙地让各层叶片的外缘速度都是一样的,这样升力大增,我们怎么没有想到呢?”
“算了吧,别让中国人忽悠了。” 詹姆斯局长不屑地说着,“垂直起降还要强大的发动机,发动机,你懂吗?”
“可是,经济实用的垂直起降才有普及价值呀,这种嵌套风扇我们要跟进研究,争取制造出比中国的更先进,这种风扇确实… …”
“可是什么可是,我们以前有成熟的F35B垂直起降战机,只要我们把发动机研制得更强大就可以绝对战胜过中国的。” 詹姆斯局长不等盖茨说完,不耐烦地打断了他的话,“不要被中国的这把扇子迷惑了,发动机是我们的强项,中国人永远追不上我们的发动机,我们要在这继续引领全球。还记得我们的星球大战计划吗?我们还要与中国在太空竞争,拖垮中国… …”
望着詹姆斯局长絮絮叨叨的大吹大擂,盖茨工程师想到了自己当初也是这样狂妄的,最后被狠狠打脸,唉,美国的航空要走向什么方向才对呢?
宽平市启航集团,为了参加好北京的会议,程启航做足了准备。各种电子资料,各种文件说明,还有制作的模型展示。在启航集团宽敞的大办公室里,大家各司其职,都在紧张地忙碌着,这时文印员小张复印文件的一个现象引起了程启航的注意。只见小张复印文件完毕,掀开复印机顶盖,由于掀起的太快,纸张就像沾上一样随着机顶盖扬起,当顶盖停止运动后纸张才落下。望着复印机,程启航陷入沉思。
“喂,老程,想什么呢?”杨工用手指捅一捅他。
“你来。”程启航拉着杨工走到打印机前面,“你看看这个现象能说明什么?”
程启航重复了一下文印员小张的动作问道:“这张纸随顶盖运动能说明什么?”
“这就是一个大气压力方面的现象,你想说什么?”杨工不解地问,复印机开盖时带纸这种很司空见惯的现象也能引起程启航的兴趣。
“我认为升力原理该重新认识一下了。”程启航很认真的说道。
“哈哈,老程,虽然你没有读过大学,但飞机的飞行原理你通过学习也都知道了,不然你怎么能搞那么些航空创新设计呀!”杨工拍了拍程启航的肩膀笑着说,“你不能说你现在还不知道飞行原理吧?”
“对呀,程总,上不上大学这些知识都在教材中,都是外国多少年成熟的航空理论。”大家附和着,围了过来,因为程启航的脑袋里谁也不敢否认又会有什么好东西蹦了出来,给大家耳目一新。
“哎!正是我没有读大学,所以才质疑较多。”程启航感觉这话说得不对,赶紧打圆场,“我可不是说你们是书呆子,只会被动地接受…,完了,解释不清了…哈哈哈。我的意思说你们上大学读书时是学新知识的,是学生,怎么能怀疑老师教的知识呢?”
“哈哈哈。”大家笑了起来,谁不知道这个厉害的程总是最憨厚老实、平易近人的,就是新入职的员工也能很快与程启航说说笑笑,“程总,那你的意思,你怀疑教材的内容有问题啦?”
“对呀,我是个自由学习者,总把这些理论与实际联系起来,所以才有了疑问。”程启航说道,“不是说我就想打破西方理论霸权,而是这些泊来理论中确实有值得商榷的地方,你们不觉得飞行原理的争议很多吗。比方说飞行的相对运动原理,说飞机运动和空气流过飞机产生的空气运动效果都是一样的,实际上可能有差别。”
杨工一听直摇头:“哎,老程,我们佩服你脑袋厉害,但不代表完全认同你的想法。这些都是在几百年的研究和实践中总结的,是人类智慧的结晶,你可不能乱猜疑呀。”
“呵呵呵,别着急。”程启航不紧不慢,“无风时空气分子是不是无规则运动,有风时空气分子是不是有顺着风向运动的趋势?”
“可以这么说吧。”大伙想想也是这么回事。
“这就是飞机飞行与空气流过飞机的空气性质不同。”程启航快速掀开复印机顶盖,纸张又沾着机顶盖扬起后落下,“因为空气性质的不同,那么物体运动时,背面的空气压强是怎么分布的?”
小姚是北航毕业的,专业知识丰富:“你是说物体运动时背面压强低,周围压强高,这样纸就在向里的大气压差作用下随着顶盖扬起了。”
“可以这么想,咱们再看。”程启航把一小片卫生纸放在书的侧面,从书的另一侧一吹气,本来看不见的这片纸跃了出来,随风飘出很远,“你们看,物体不动,风吹过物体背面,周围的空气受到伯努利原理影响,书的周围压强低,书背面压强高,纸受到向外的大气压强差而跃出去了。所以物体运动和空气流动的原理是不一样的。”
“嗯,你说的都是事实存在的,这都可以利用空气动力学来理解的。你怎么认为传统的升力理论就有问题呢?”杨工问题。
程启航皱着眉头说道:“我学物理知识,都是由现象到本质,或由理论再到公式。但飞机升力原理这种航空理论却不完全这样,你看前面的连续性原理和伯努利原理与机翼的升力原理推导过程中能提出很多疑问,并且这两个理论怎么推导出后面的升力公式的,没有说明,也很难推导。”
“噢,升力公式是在大量实验和实践中得到的,这是成熟的知识,没问题。”杨工说道。
“我们看,飞机在飞行时,没有风的环境下空气是静止的吧?”程启航说道,“那么谁来说一下静止的大气压强怎么计算?”
大家说了许多公式,包括大气状态方程。
“对,就这个大气状态方程,知道了温度和空气密度就可以求出压强了。”程启航又问道,“但大气压强是空气分子运动时撞击物体表面的结果,我们需要大气内部的运动状态,所以谁来说说大气分子是怎么运动的?”
这时大家又说出了大气运动情况,其中就包括分子平均热运动速率。
程启航说:“好,那么谁能用这两个公式推导出利用分子平均热运动速率表达的大气压强公式?”
很快,这些高材生都推导出来了,大气压强是八分之π再乘以空气密度和分子平均热运动速率的平方。
“你看,我们把通过温度求压强变成了通过分子运动速度求压强了。”程启航话题引到前面的内容,“那前面说过风吹过物体和物体运动时背面压强是不同的,实际上就是气体向物体表面运动的速度不同造成的。”
还可以这样解读!大家都看着程启航,等待着下文。
“所以我认为飞行的相对运动原理可能有瑕疵,飞机运动产生空气动力效果可能要大于空气流过飞机产生的空气动力效果。”程启航继续分析道,“空气流过物体,物体表面只产生一个由风速造成的压强变化,这就是一个相对的压强变化。而物体以同样速度运动时,正面是分子平均热运动速率与物体速度的叠加,背面是分子平均热运动速率与物体速度相减,从而形成绝对压强差。所以产生的空气动力效果就大多了。”
“老程,你真能忽悠,似乎还像似那么回事,我也晕乎了。”杨工笑着说道,“那飞机的升力公式怎么推导?”
程启航哈哈笑道:“这就容易了,求出机翼上下表面压强后,就可以进行升力计算了。”