Top 10——让飞行更美好的10项创新

Top 10——让飞行更美好的10项创新

 

1、飞行数字电脑

    1968年，当美国格鲁曼公司研制F-14“雄猫”时，需要中心数字电脑来获取、计算和报告各种飞行数据，并操纵飞机的控制面和可变机翼的角度。Garrett AiResearch公司承包了这一项目，此前他们设计过F-4“鬼怪II”的机电式电脑。此时集成电路诞生仅10年，他们与美国微系统公司合作研制出可容纳6.5万比特数据的6芯片微处理器，让F-14A在1970年首飞成功，比英特尔公司的单芯片微处理器还早了一年，从此飞行控制进入数字化时代。

2、环形计算尺

    1940年以来，E6B环形计算尺成为飞行学员的必备工具。它由美国海军Philip Dalton发明，经过著名导航专家Philip Van Horn Weems完善后，二战当中被美国陆航采用，可以用对数计算飞行速度、高度、航程、燃油消耗和风力影响等，后来还出现在《星际迷航》中。虽然现在有了电子版，但手动计算尺的好处仍很明显：不需电池、又小又轻、方便直观。

3、弹射座椅

    当飞行越来越快、越来越高，还要背着降落伞爬出座舱跳下逃生就变得越发危险了。1939年德国人开发出了弹射系统，瑞典、英国和美国等也随之跟进，让弹射座椅日渐成熟，现代飞行员的生存几率也大幅提高了。

4、自动驾驶

   飞机的自动驾驶技术早在1914年就已出现，但一直只适合反应较慢的运输机和轰炸机。1949年，利尔喷气的创始人William Lear开发出一套小型自动驾驶仪（上图即为本尊），可用于超音速战斗机的自动着陆系统，这让他获得了国家航空协会颁发的科利尔奖杯。


5、私人鸭翼机

    Burt Rutan在1975年开启了私人自制飞机的革命，设计了鸭翼布局的VariEze（如图），采用环氧树脂和玻璃纤维材料，不仅性能出众，简化的结构和工艺也节省了安装时间，到1985年就卖出了1.2万架。

6、全动平尾

    1947年，美国空军和航空咨询委员会利用贝尔X-1试验机进行高速飞行研究。当飞行员Chuck Yeager驾机接近音速时，发现飞机无法对操纵作出反应，水平尾翼后缘的小块升降舵面不起作用。经过兰利航空实验室的研究，决定改用整片可转动的尾翼。X-1经过改装后在10月14日成功突破音速，后来的超音速飞机都采用了同样的技术。

7、紧固技术

    1930年代，飞机制造开始采用铝合金材料。美国一名技师William Dzus发现当时所用的扭锁式紧固件在发动机的振动中容易损坏，就发明了一种直角回转的紧固件，能更有效地减轻振动影响，保持部件联接的稳固性。后来他成立了自己的公司，产品成为美国陆航的标准，他们的各种自锁紧固件在二战后又被应用到汽车等行业，可靠性备受信赖。

8、失速警告

    1937年，正在纽约长岛学习飞行的Leonard Greene目睹了一架飞机失速坠毁的事故，他决意要解决这一安全问题。1946年他创办安全飞行设备公司，研制了一种简单的失速告警装置，在机翼上安装一个迎风叶片，当机翼接近失速状态时，叶片触动开关，点亮座舱内的警示灯，提醒飞行员恢复正常状态。Greene在各种飞机上进行测试和改进，拿到过200多项飞行安全专利，但应用最广泛的还是这项最简单的发明。


9、椅背电视

    创办了维珍航空的Richard Branson想到要给客舱内的每个座椅背后都安装上电视屏幕，但改装现有的客机需要800万美元，银行不愿为此提供贷款。他就换个方式，向波音公司订购新的747，并要求对方装上椅背电视，于是借到了20亿美元。1991年，维珍航空成为第一家从头等舱到经济舱都配备椅背电视的航空公司。其实这项技术早在1982年就由AirVision公司开发出来，随着技术和市场的发展，飞行中的娱乐设施逐渐成为客机上的标配，如今在新型客机上，已经是位列在机身和发动机之后的第三个成本最高的系统（包括软硬件在内）。

10、水下失重训练

  对于在太空中飞行的宇航员来说，适应失重环境是必修课。用飞机进行弹道式的急速飞行可以产生失重的感觉，但只能维持较短时间。于是各航天大国都建造了大水池，让宇航员在水中模拟失重条件下的活动。美国休斯敦的约翰逊航天中心的浮力实验室就有60米长、30米宽、12米深的超大水池，注满水需要将近一个月，可将航天器整个浸入进行复杂的操作训练。