美國NASA蘭利研究中心的前50年（3）

杰森

1928年到1937年這十年，是兩次世界大戰(zhàn)的中和平發(fā)展的十年。經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇讓軍用和民用航空領(lǐng)域都得到了快速的發(fā)展。一些新的航空技術(shù)開始出現(xiàn)，比如火箭動力和噴氣動力。

這十年同時也是NACA蘭利實驗室發(fā)展的黃金十年。利用領(lǐng)先同行的風(fēng)洞等實驗設(shè)施，蘭利實驗室在空氣動力學(xué)、飛機(jī)氣動布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計、飛行研究等方面都取得了相當(dāng)出色的成果。同時，蘭利實驗室還開展其他一些先驅(qū)性的研究工作，包括：飛機(jī)結(jié)冰及預(yù)防、水上飛機(jī)船身結(jié)構(gòu)的水動力實驗、自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的研究，以及發(fā)動機(jī)工作原理的探索研究等。

在這十年間，飛機(jī)的外形和結(jié)構(gòu)煥然一新，從發(fā)動機(jī)裸露、采用固定式起落架、鋼木骨架+布制蒙皮結(jié)構(gòu)、布滿支柱與張線的雙翼機(jī)，變?yōu)橥庑喂饣鲿车娜饘傧聠我盹w機(jī)，飛行性能的大幅度提高讓軍用航空和民用航空都獲益良多。這些都依賴于NACA蘭利實驗室的開拓性研究成果。

但在十年的末期，滿足于自身經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)的美國不再關(guān)注國外航空技術(shù)的發(fā)展，也不太在意美國在航空領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。曾經(jīng)領(lǐng)先的蘭利實驗室也開始放慢了發(fā)展的腳步。

第二個十年——1928年—1937年

10年概述

正如前一篇所述，在種種歷史性的創(chuàng)紀(jì)錄飛行活動讓人們對航空的熱情空前高漲的時候，蘭利實驗室也進(jìn)入了她的第二個十年。此時，已經(jīng)沒有人懷疑航空對世界發(fā)展所帶來的促進(jìn)作用。

航空技術(shù)在這十年當(dāng)中的進(jìn)步，讓飛機(jī)（飛行器）的氣動外形和飛行性能都發(fā)生了革命性變化。這些變化讓飛機(jī)在全球交通運輸業(yè)中樹立了牢固的地位，并在未來也一直保持著這種優(yōu)勢。

受商業(yè)繁榮的影響，民用航空的發(fā)展勢頭如火如荼。

1930年，美國“大陸橫貫和西部”航空運輸公司開辦了第一條從東海岸紐約到西海岸洛杉磯的直通航線。1933年，波音公司的波音247和道格拉斯公司的DC-1進(jìn)行了首飛。這兩個機(jī)型開創(chuàng)了未來兩大運輸機(jī)系列，也引發(fā)了兩家公司持續(xù)幾十年的商業(yè)競爭（1967年麥克唐納公司兼并道格拉斯公司后組成的麥道公司在大型商用飛機(jī)領(lǐng)域繼續(xù)與波音公司展開競爭），直到波音公司并購了后來的麥道公司才告結(jié)束。

1934年，道格拉斯公司開始研制DC-3飛機(jī)，并于當(dāng)年成功首飛。這架在軍民用領(lǐng)域都獲得了成功的飛機(jī)，讓航空運輸發(fā)生了巨大變革。

還是在這一年，泛美航空公司用水上飛機(jī)進(jìn)行了橫跨太平洋的飛行考察，之后開辟了從舊金山到菲律賓馬尼拉的航空郵政業(yè)務(wù)。1936年，該公司利用新開辟的跨太平洋航線運送了第一批旅客。1937年，泛美航空公司和英國的帝國航空公司進(jìn)行了橫跨大西洋的飛行考察，同時開始了美國—新西蘭的航空郵政業(yè)務(wù)。

軍用航空領(lǐng)域也取得了很大進(jìn)展。

波音公司在1935年完成了波音299的首飛，這是后來著名的B-17“飛行堡壘”的原型機(jī)。在英國，霍克公司研制的“颶風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的原型機(jī)進(jìn)行了首飛。大不列顛的研究人員將第一份關(guān)于無線電探測和測距（即后來的雷達(dá)）的報告提交給了英國防空研究委員會。

盡管是在第二次世界大戰(zhàn)之前的和平歲月，但戰(zhàn)爭其實并未遠(yuǎn)離。在這十年當(dāng)中爆發(fā)的3次戰(zhàn)爭，使人們開始重視航空兵和空中打擊表現(xiàn)出的力量。這3次戰(zhàn)爭為：1931年日本關(guān)東軍策動“九一八”事變后，日本發(fā)動的侵略中國東北的戰(zhàn)爭；1935年意大利對阿比西尼亞（今埃塞俄比亞）的戰(zhàn)爭；1936年爆發(fā)的西班牙共和政府與佛朗哥國民軍之間的內(nèi)戰(zhàn)。其中，西班牙內(nèi)戰(zhàn)吸引了國際上各方勢力的參與，使得這場戰(zhàn)爭成為試驗新式武器和檢驗新的作戰(zhàn)理念的最佳場所。尤其是德國轟炸機(jī)對格爾尼卡的野蠻轟炸，預(yù)示了未來大規(guī)模戰(zhàn)略轟炸的殘酷。

在這十年里，英國的R-101、美國海軍的阿克隆和梅肯，以及德國的“興登堡”號等飛艇接連發(fā)生了慘痛的事故，讓這個一戰(zhàn)中聲名鵲起的飛行器暫時退出了歷史舞臺。

噴氣推進(jìn)技術(shù)在這十年中出現(xiàn)了根本性的進(jìn)展。

1928年，德國進(jìn)行了火箭動力滑翔機(jī)的首次飛行。英則發(fā)表了弗蘭克·惠特爾有關(guān)噴氣推進(jìn)技術(shù)的論著。9年后，惠特爾的第一臺噴氣發(fā)動機(jī)開始運轉(zhuǎn)。同一年，俄羅斯出版了關(guān)于星際飛行的9卷百科全書的第一卷。

1929年，第一次噴氣助推起飛技術(shù)在德國進(jìn)行了成功演示。1930年，德國空間航行協(xié)會在柏林建成了一座試驗場，德國陸軍軍訓(xùn)兵團(tuán)在此組織試驗了其火箭武器計劃，后轉(zhuǎn)到庫默爾多夫的試驗站實施。

亨克爾公司用He 112進(jìn)行了改裝輔助火箭發(fā)動機(jī)的研究。該機(jī)于1935年年中進(jìn)行了靜力試驗，于1937年初成功首飛。該項研究為二戰(zhàn)后期德國的火箭動力戰(zhàn)斗機(jī)（如Me 163）奠定了基礎(chǔ)。

1937年，德國陸軍軍械兵團(tuán)在佩內(nèi)明德成立了海軍發(fā)展中心。俄羅斯則在莫斯科、列寧格勒和喀山附件建立了3個火箭試驗中心。

航空研究領(lǐng)域也取得了進(jìn)展。

在這十年的初期，雙翼機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計方案。美國陸軍航空兵團(tuán)（美國空軍前身的前身）最新型的轟炸機(jī)，是寇蒂斯公司的“禿鷹”雙發(fā)雙翼機(jī)。該機(jī)有翼間支柱，采用固定式起落架和雙翼式尾翼，座艙為敞開式。陸軍航空兵團(tuán)的新式戰(zhàn)斗機(jī)是寇蒂斯公司的P-1系列，這是霍克系列戰(zhàn)斗機(jī)的前身。該機(jī)也為雙翼機(jī)，有翼間支柱，固定式起落架，單臺液冷發(fā)動機(jī)。

商業(yè)航線使用的是福特公司的三發(fā)全金屬上單翼飛機(jī)、波音公司的80型三發(fā)雙翼機(jī)，和其他多種單發(fā)飛機(jī)。

這個時期，大多數(shù)軍用和民用飛機(jī)的結(jié)構(gòu)，都是用張線和支柱支撐的雙翼機(jī)，采用木質(zhì)或鋼管骨架，布制蒙皮。它們都采用固定式起落架；發(fā)動機(jī)的冷卻方式為氣冷或液冷，氣冷發(fā)動機(jī)尚未加裝整流罩；螺旋槳為固定槳距式。單翼結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)，大多采用支柱支撐的布局形式。設(shè)計師在采用單翼設(shè)計時，還沒有完全掌握顫振和氣動彈性的問題。

到了十年的末期，已經(jīng)很少有人采用雙翼布局了。無論軍用飛機(jī)還是民用飛機(jī)，絕大部分都是單翼機(jī)，取消了外部支撐，機(jī)頭有著光滑的流線型發(fā)動機(jī)整流罩，起落架為可收放式。

這些始于20世紀(jì)30年代初期的設(shè)計革命，正是由國家航空諮詢委員會（NACA）蘭利實驗室的各項研究成果帶動起來的。

NACA蘭利實驗室的研究工作

1927年（也就是蘭利實驗室第一個十年即將結(jié)束的時候）剛剛建成并投入使用的螺旋槳研究風(fēng)洞，在第二個十年的頭幾年里，已經(jīng)開始發(fā)揮作用并取得成果了。

這是第一次有航空實驗室擁有可進(jìn)行全尺寸飛機(jī)部件試驗的大型多用途研究風(fēng)洞。這座風(fēng)洞的另一個優(yōu)勢是，可以對以前縮尺模型中難以表現(xiàn)的細(xì)小零部件進(jìn)行測試研究。這樣風(fēng)洞實驗研究的領(lǐng)域?qū)⒏油暾@得的成果能夠?qū)︼w機(jī)結(jié)構(gòu)中的許多細(xì)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。

螺旋槳研究風(fēng)洞開展的第一個項目，是早先海軍和航空工業(yè)界向NACA請求幫助解決的問題：降低氣冷發(fā)動機(jī)的阻力并改進(jìn)其冷卻效率。

根據(jù)一系列風(fēng)洞實驗的研究成果，NACA設(shè)計出了一個機(jī)頭（發(fā)動機(jī)）整流罩，并將其裝在美國陸軍航空兵團(tuán)的一架寇蒂斯AT-5A教練機(jī)上進(jìn)行了測試。NACA在1928年年度報告中寫道：“（該試驗機(jī)的）最大飛行速度從118英里/時（187千米/時）提高到137英里/時（220千米/時）。這相當(dāng)于在不增加發(fā)動機(jī)的重量或改進(jìn)成本、不增加燃料消耗的情況下額外增加了83馬力（61千瓦）的功率。僅這一項成果帶來的效益，就已經(jīng)是螺旋槳研究風(fēng)洞建造成本的幾倍了?！?/p>

AT-5A教練機(jī)的動力裝置為萊特公司的R-790-1氣冷發(fā)動機(jī)，其額定功率僅為220馬力（162千瓦）。整流罩所達(dá)到的效果（83馬力的額外功率），等于極大地增加了發(fā)動機(jī)可用功率，或者說有效地減少了發(fā)動機(jī)阻力。

機(jī)頭整流罩的研制成功，使NACA獲得了1929年度的科利爾獎。該獎項是美國航空界的最高成就獎，每年評選一次。在次年舉行的頒獎儀式上，時任美國總統(tǒng)的赫伯特·胡佛為當(dāng)時的NACA主席約瑟夫·艾姆斯博士頒獎。順便提一句， NACA的第二座實驗室艾姆斯實驗室（即后來的艾姆斯研究中心）就是以他的名字命名的。

自此，飛機(jī)氣動構(gòu)型設(shè)計的革命開始了。NACA研制的整流罩逐漸成為后來氣冷星型發(fā)動機(jī)的標(biāo)配，并在使用當(dāng)中不斷地改進(jìn)改型。由于機(jī)頭整流罩顯著地降低了阻力，飛機(jī)設(shè)計師希望NACA能找到其他可以大幅度降低阻力的方法，NACA也開始了相關(guān)的探索研究。

飛機(jī)上另一個產(chǎn)生很大阻力的部分是固定式起落架。斯佩里公司的M-1“傳令兵”雙翼機(jī)在螺旋槳研究風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行了實驗研究，結(jié)果表明該機(jī)40%的阻力都是由固定式起落架引起的。這是第一次對起落架阻力進(jìn)行測試、分析并得出精確的數(shù)據(jù)，也是首次明確了固定式起落架對飛行性能造成的影響。

在一次降低阻力的實驗研究中，NACA的工程技術(shù)人員對?？斯镜腇okker C2三發(fā)運輸機(jī)（裝備萊特公司J-5“旋風(fēng)”發(fā)動機(jī)）進(jìn)行了風(fēng)洞實驗。他們認(rèn)為，發(fā)動機(jī)加裝整流罩后可以很好地提高飛機(jī)的飛行性能。但實驗結(jié)果否定了工程師們的判斷，他們開始分析整流罩效果不佳的原因。

通過思考和分析，工程師們猜測，造成這種結(jié)果可能與發(fā)動機(jī)安裝不當(dāng)有關(guān)。當(dāng)時的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計是將發(fā)動機(jī)安裝在機(jī)翼上方或下方的支撐結(jié)構(gòu)上，這個支撐結(jié)構(gòu)的尺寸是靠設(shè)計師的感覺來確定的，而不是根據(jù)空氣動力學(xué)分析。

技術(shù)人員在螺旋槳研究風(fēng)洞里對此進(jìn)行了實驗研究，結(jié)果表明：發(fā)動機(jī)短艙有其最佳安裝方法。這個方法是將短艙做成流線型的，通過整流片與機(jī)翼前緣平滑過渡連接，而不是簡單地將支撐結(jié)構(gòu)直接安裝在機(jī)翼上方或下方。這樣，NACA飛機(jī)氣動設(shè)計領(lǐng)域又取得了一項成果。

借助蘭利實驗室的風(fēng)洞設(shè)施（此時主要是螺旋槳研究風(fēng)洞），NACA對螺旋槳、翼型剖面、增升裝置、機(jī)身與機(jī)翼/機(jī)身與尾翼之間的干擾阻力等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。根據(jù)研究結(jié)果設(shè)計出了翼根整流罩，并發(fā)表在1928年的一份技術(shù)札記里。類似的研究開展了很多，比如像凸出在機(jī)體表面的油箱加油口蓋這樣的小零件也能進(jìn)行阻力測量，還能測出其對性能的影響。

航空技術(shù)領(lǐng)域的變革在繼續(xù)進(jìn)行著。

這些技術(shù)進(jìn)步讓飛機(jī)設(shè)計師第一次可以設(shè)計一架“干凈利索”的飛機(jī)，能更加精確地估算其阻力和性能，也能知道一項小改進(jìn)能否極大地提高性能。

NACA整流罩、效率更高的螺旋槳、更有效的翼型、翼根整流罩，以及對阻力產(chǎn)生機(jī)理的更深認(rèn)識，這些都促使設(shè)計師的產(chǎn)品從帶支柱的雙翼機(jī)變?yōu)槠交膯我頇C(jī)。

設(shè)計師不再認(rèn)為，為了提高10千米/時的速度而采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量更重的可收放式起落架很不值?？諝鈩恿W(xué)研究結(jié)果表明，增加的這10千米/時的速度會帶來不小的收益。先進(jìn)的可收放式起落架對客戶的吸引力也更大。

當(dāng)整流罩還在螺旋槳研究風(fēng)洞中進(jìn)行測試研究的時候，NACA已經(jīng)意識到是時候建造一座全尺寸風(fēng)洞了。螺旋槳研究風(fēng)洞實驗段的尺寸只有6米，而有些機(jī)型的尺寸已經(jīng)超過了這一數(shù)值。一旦軍方和航空工業(yè)界認(rèn)識到全尺寸飛機(jī)測試的優(yōu)點，這種測試工作將會大量增加。

在給美國聯(lián)邦預(yù)算局局長的一封信里，艾姆斯博士第一次概述了對全尺寸風(fēng)洞的需求。該風(fēng)洞在1930年1月開始施工，1931年5月NACA第六屆年會時舉行正式落成儀式。

為應(yīng)對一些特殊的需求，蘭利實驗室還建成了若干其他研究設(shè)施。

早在1927年，NACA就在蘭利實驗室對用加熱系統(tǒng)預(yù)防飛機(jī)結(jié)冰進(jìn)行了一些研究。1928年初，美國商務(wù)部負(fù)責(zé)航空事務(wù)的部長助理召開了一次研究飛機(jī)結(jié)冰的原因及預(yù)防方法的會議，與會者為各軍事及政府機(jī)構(gòu)，也包括NACA。在發(fā)現(xiàn)航空領(lǐng)域關(guān)鍵問題方面有獨到之處的海軍航空局，也請求NACA測定飛機(jī)結(jié)冰的條件并給出預(yù)防方法。

NACA針對這些要求建造了第一座冰風(fēng)洞，并于1928年投入使用。該風(fēng)洞的目的是研究冰在機(jī)翼和螺旋槳上的形成條件/機(jī)理及其預(yù)防，并由此給出制定防冰或除冰措施的有效方法。

這些研究最后發(fā)展成為航空安全領(lǐng)域的一項重要工作。正是在蘭利實驗室的這項工作中，劉易斯·羅德爾特又為NACA贏得了一次科利爾獎。羅德爾特因為“在發(fā)展與實際應(yīng)用飛機(jī)加熱防冰系統(tǒng)中所進(jìn)行的開拓性和指導(dǎo)工作”，榮獲1946年度的科利爾獎。

羅德特爾于1936～1940年期間在蘭利實驗室的飛行研究部工作，他的大部分基礎(chǔ)研究都是這一期間進(jìn)行的。1940年羅德特爾轉(zhuǎn)到艾姆斯實驗室工作，獲得科利爾獎時他擔(dān)任劉易斯實驗室飛行研究部的主任。

1928年，美國陸軍設(shè)在萊特地區(qū)的試飛機(jī)構(gòu)開展了一系列測定飛機(jī)尾旋特性的試驗。兩年后，蘭利實驗室啟用了一座自由尾旋風(fēng)洞。該風(fēng)洞可以讓飛機(jī)模型進(jìn)入尾旋，以此來模擬真實飛機(jī)自由飛時的動態(tài)特性。

為了進(jìn)一步開展研究，蘭利實驗室建造了一座更大的尾旋風(fēng)洞，實驗段為15英尺（4.5米），氣流速度可調(diào)，從而可以將模型固定在實驗段的某個位置，能從風(fēng)洞外進(jìn)行目視觀測。

這類風(fēng)洞獲得的成果促使NACA建造更加復(fù)雜的自由飛風(fēng)洞，以此作為一種重要的研究手段。最終產(chǎn)生了在現(xiàn)代飛機(jī)上仍在使用的一系列模型試驗技術(shù)。

蘭利實驗室在1931年建成了第一座流體動力學(xué)實驗水池，以為水上飛機(jī)和兩棲飛機(jī)設(shè)計師的研究服務(wù)。風(fēng)洞可以測量飛機(jī)或模型受空氣動力作用的效果并觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象；實驗水池則使用類似的方法測量分析模型在水上的受力效果。

實驗水池長2000英尺（610米），后延長至2900英尺（880米），主要用來測定船身式水上飛機(jī)船身外形的性能特性。通過在水池中拖動船身模型從靜止達(dá)到模擬的起飛速度，蘭利的科研人員可以測定其流體動力性能， 并據(jù)此對其基礎(chǔ)設(shè)計提出修形和改進(jìn)意見。

實驗水池還可用來系統(tǒng)地發(fā)展不同的水上飛機(jī)船身外形。

幾年以后，蘭利實驗室又建造了第二座長1800英尺（548米）的實驗水池。在這座水池中，曾用陸上飛機(jī)模型進(jìn)行模擬水上迫降。后來，這座水池還承擔(dān)過檢測“水星”“雙子星座”和“阿波羅”計劃的水上濺落技術(shù)。

當(dāng)時，飛機(jī)的飛行速度一般不超過200英里/時（320千米/時），NACA卻預(yù)計未來的飛行速度將達(dá)到500英里/時（800千米/時）。1933年末，NACA在提交給聯(lián)邦緊急公共工程管理局的一份報告里概述了對500英里/時風(fēng)洞（當(dāng)時稱“全速”風(fēng)洞）的需求，并預(yù)計建設(shè)費用低于50萬美元。該風(fēng)洞于1936年3月建成，當(dāng)年9月投入使用。風(fēng)洞的工作段直徑為8英尺（2.4米），足以研究大比例飛機(jī)模型和某些全尺寸部件。

這座“全速”風(fēng)洞后來成為美國高速空氣動力研究的先驅(qū)風(fēng)洞，也為蘭利實驗室在高亞聲速范圍以及探索跨聲速區(qū)奧秘方面進(jìn)行完整的工作打下了良好的基礎(chǔ)。

在第二個十年中，NACA蘭利實驗室還設(shè)計、啟用了其他一些先驅(qū)性研究設(shè)施。

1937年初，蘭利實驗室簽訂了一座19英尺（5.8米）高壓風(fēng)洞的建設(shè)合同。這座風(fēng)洞主要用于螺旋槳的實驗研究，它可以在與使用環(huán)境非常近似的條件下測試全尺寸螺旋槳。

就在同一年的年底，第一座低湍流度風(fēng)洞開始施工建設(shè)。后來的NACA低阻（層流）翼型就是在該風(fēng)洞中完成的實驗研究。

蘭利實驗室空氣動力研究密切關(guān)注并始終進(jìn)行的仍是飛行研究工作。1928年，一種被稱為自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的新型飛行器第一次在美國進(jìn)行了飛行。這是與萊特兄弟最早的飛行器——固定翼飛機(jī)所不同的一個飛行器類型，是利用旋翼自轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力從而完成升空飛行的。

1931年，蘭利實驗室采購了一架皮特凱恩公司的PCA-2自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，開始進(jìn)行這方面的研究工作。蘭利實驗室的研究人員給PCA-2安裝了各種實驗儀器進(jìn)行試飛；PCA-2的旋翼也在全尺寸風(fēng)洞中進(jìn)行了實驗，以便比較風(fēng)洞和飛行試驗的相互關(guān)系。他們還在螺旋槳研究風(fēng)洞中實驗了PCA-2的旋翼模型，以測定尺寸效應(yīng)。實驗中利用安裝的旋翼槳轂上的相機(jī)，拍攝槳葉在飛行中的狀態(tài)以進(jìn)行分析研究。

PCA-2的飛行試驗包括在大幅度機(jī)動中進(jìn)行的某些測試。這些測試的結(jié)果后來被應(yīng)用到了現(xiàn)代直升機(jī)中。PCA-2安裝有一對不大的機(jī)翼，可以在平飛中產(chǎn)生一定的升力。蘭利實驗室在飛行試驗中還進(jìn)行了改變機(jī)翼安裝角的研究，不同的安裝角使得機(jī)翼產(chǎn)生的升力也不相同。這些研究成果對后來的現(xiàn)代直升機(jī)設(shè)計師帶來了啟發(fā)，通過加裝短翼來產(chǎn)生附加升力，以增大直升機(jī)的有效載荷或減少旋翼的載荷。

這是旋翼研究小組完成的第一個重要項目。作為一個很小的部門，旋翼小組被蘭利實驗室一直保持了下來，專門從事旋翼系統(tǒng)的研究工作。

飛行研究迅速地走向了成熟。

1931年，NACA發(fā)表了題為“用特種飛行儀表對F6C-3飛機(jī)的機(jī)動性研究”的第369號技術(shù)報告。這是一份歷史性的報告，也是第一份公開發(fā)表的討論飛機(jī)操縱品質(zhì)問題的報告。直到幾十年后，當(dāng)蘭利實驗室改稱蘭利研究中心、NACA也變成了美國航空航天局（NASA）時，NASA下屬的一些機(jī)構(gòu)（包括蘭利研究中心）還在投入人力物力研究這一課題。

1932年，NACA蘭利實驗室正式成立了飛行研究中心，專門劃定了一塊場地，有停放飛機(jī)的機(jī)庫、單獨的修理車間和工作人員辦公場所。

1933年，未來美國兩大民航機(jī)系列的先驅(qū)——波音247和道格拉斯DC-1進(jìn)行了首飛。這兩種飛機(jī)與之前機(jī)型有著根本性的區(qū)別：兩種飛機(jī)都是全金屬、下單翼、帶整流罩的氣冷發(fā)動機(jī)和可收放式起落架，均為兩臺發(fā)動機(jī)而非當(dāng)時流行的三臺發(fā)動機(jī)布局。正常情況下，兩臺發(fā)動機(jī)的飛機(jī)性能還是很出色的。一旦有一臺發(fā)動機(jī)故障時，全機(jī)將失去一半的動力，而不像三發(fā)飛機(jī)那樣只損失三分之一的功率。

發(fā)動機(jī)失效（停車）成了航空工業(yè)界非常關(guān)心的問題。1935年年中，在道格拉斯公司DC-3飛機(jī)首飛前6個月時，該公司提出一項建議，要求蘭利實驗室鑒定雙發(fā)飛機(jī)在單發(fā)失效情況下的機(jī)動性能和操縱特性。

在空氣動力學(xué)研究和飛行研究發(fā)展的同時，蘭利實驗室還進(jìn)行著其他的研究工作。

1934年，蘭利實驗室建立了一座新的發(fā)動機(jī)實驗室，并開始在動力系統(tǒng)的發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。

新實驗室的一部分工作是解決現(xiàn)有動力裝置的問題，大多與氣冷發(fā)動機(jī)的冷卻問題相關(guān)。另一些研究課題是探索內(nèi)燃機(jī)的原理。這種發(fā)動機(jī)雖然已經(jīng)使用了多年，但人們并沒有真正了解其內(nèi)部的工作情況。

NACA想搞清楚這個問題，因此著手進(jìn)行一系列圍繞燃油點火原理和燃燒原理的研究計劃。實驗中采用猛然開大油門/節(jié)流閥來呈現(xiàn)氣缸內(nèi)部空氣和燃油混合氣體的流場，并利用蘭利實驗室開發(fā)的高速攝影機(jī)把流場運動過程記錄下來。

蘭利實驗室從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)研究的科研人員并不多，但這項開始較早的工作一直在積極進(jìn)行。研究中開發(fā)出的一種基本實驗儀器，直到后來還用于軍用和民用飛機(jī)上。這種儀器最初被稱為V-G記錄儀，是測量飛機(jī)在顛簸氣流中飛行時經(jīng)受的垂直加速度的。其目的是搜集有關(guān)大氣湍流及其頻率和強(qiáng)度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定出飛機(jī)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

直到幾十年后，不同型號、不同大小和不同性能的飛機(jī)，從單發(fā)私人飛機(jī)到美國戰(zhàn)略空軍司令部裝備8臺噴氣式發(fā)動機(jī)的B-52戰(zhàn)略轟炸機(jī)，都裝有更加完善的記錄儀器。采用計算機(jī)技術(shù)對記錄的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就可以不斷擴(kuò)大人們對飛行的認(rèn)識范圍。

在第二個十年即將結(jié)束的時候，飛機(jī)的外形和結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的改變。全金屬下單翼運輸機(jī)主宰著各條商業(yè)航線，同樣布局和結(jié)構(gòu)的軍用飛機(jī)也成為了各國軍隊空中力量的主力。

波音公司的299型飛機(jī)是當(dāng)時最新型的軍用飛機(jī)之一。它是后來大名鼎鼎的B-17“飛行堡壘”的原型機(jī)。波音299于1935年年中首飛，試飛中展現(xiàn)的性能超過了設(shè)計指標(biāo)和研發(fā)人員的期望值。波音公司在給NACA的一封信中是這樣表述的：

“在不久前你們向我們提供了從‘平衡襟翼上得到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)看來會產(chǎn)生我們希望得到的飛行性能，因此我們決定在299型轟炸機(jī)上采用這些數(shù)據(jù)。

“我們也十分滿意地發(fā)現(xiàn)試飛結(jié)果非常理想，NACA對稱翼型達(dá)到了我們期望的指標(biāo)?？磥恚ú捎肗ACA對稱翼型）除了襟翼效應(yīng)外，當(dāng)面積一定時，副翼的效率比采用常規(guī)翼型更高。

“再加上使用NACA整流罩帶來的性能提高，299型的設(shè)計所取得的成果當(dāng)中有相當(dāng)一部分應(yīng)該歸功于你們的實驗研究機(jī)構(gòu)。我們希望，你們能不斷地將‘最新的內(nèi)部（研究）成果提供給我們。我們很需要NACA的幫助來改進(jìn)我們的飛機(jī)設(shè)計和制造工作?！?/p>

雖然美國軍方和航空工業(yè)界對NACA所做的工作和貢獻(xiàn)有如此熱情的贊賞，但也有表達(dá)不滿情緒的觀點，認(rèn)為NACA應(yīng)該完成更多的研究工作。這些觀點還是有一定道理的，因為與其他國家的航空研究機(jī)構(gòu)所做出的積極貢獻(xiàn)相比，NACA對美國航空工業(yè)的貢獻(xiàn)就稍顯遜色了。

此時，人們已經(jīng)認(rèn)識到美國在航空研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位所面臨的（來自國外的）挑戰(zhàn)。1937年，NACA在給國會和總統(tǒng)的年度報告中強(qiáng)烈地提到這一點。報告中寫到：

蘭利實驗室的各部門（在建立初期）是世界上獨一無二的，它們是美國成為航空技術(shù)領(lǐng)袖的主要因素之一。

但是，在取得了許多研究成果后，蘭利實驗室的很多設(shè)備在國外被仿制，有些還做了改進(jìn)，這就使得蘭利實驗室的設(shè)備不再是唯一的和最好的。

該報告接著提出了建議：“面對這種現(xiàn)狀，NACA認(rèn)為，為了使美國的軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)的發(fā)展不致落后于其他國家，（聯(lián)邦政府）應(yīng)該盡快增添新的實驗設(shè)備和設(shè)施，用于航空領(lǐng)域急需解決的問題的研究?！?/p>

在一段時間里，該報告發(fā)出的警告并未引起各方的注意，蘭利實驗室和NACA繼續(xù)在壓力下工作，仍在使用原有的日漸陳舊和落后的設(shè)備進(jìn)行研究。當(dāng)時的情況下，沒有改進(jìn)蘭利實驗室的特殊理由，一般的日常工作中也沒有NACA解決不了重大難題。這種態(tài)度不僅表現(xiàn)在如何保持美國在航空領(lǐng)域的主導(dǎo)地位這個問題，某種程度上也反映了當(dāng)時美國對所有世界問題的看法。

在歐洲進(jìn)行的第一次世界大戰(zhàn)已經(jīng)過去很久了，美國已經(jīng)開始從這個十年早期的毀滅性大蕭條中解脫出來。經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇讓美國的政商兩界都很滿意，一心關(guān)注國內(nèi)市場逐漸繁榮的人們，不會在意國外正在進(jìn)行的火箭發(fā)動機(jī)試驗和俯沖轟炸機(jī)的研發(fā)，在意大利出現(xiàn)的一座超聲速風(fēng)洞也和美國的生活沒有任何關(guān)系。