朋友们近期由于工作的原因,太辛苦,不得不暂时离开头条十几天,不能与朋友们互动,希谅解无翼鸟军事。看到这个问题,忍不住,说几句。
像这一类电影和小说,看过许多。电影巜英雄儿女》就是非常典型的例子,巜英雄儿女》写的是在抗美援朝时期,解放军战士王成无翼鸟军事、王芳两兄妹(虽然不是亲兄妹,但胜似亲兄妺),为了保家卫国,不惜牺牲自己的生命,奋勇杀敌,可歌可泣的英雄事迹。在王芳高唱影片的主题歌巜英雄赞歌》的同时,影片展现了英雄王成高喊"为了胜利,向我开炮”,手持爆破筒,冲进敌群。“一声呼叫炮声隆,翻江倒海天地崩,天地崩,双手紧握爆破筒,怒目喷火热血涌,敌人腐烂变泥土,勇士辉煌化金星”。相信看过该电影的朋友,看到此处,无不是热血沸腾,同时泪如雨下。为有这样的人民解放军战士,为有这样的英雄而自豪,而骄傲。
当然无翼鸟军事,在抗日战争,解放战争,抗美援朝战争中,这样的事例很多,有堵枪眼的黄继光,经受烈火焚烧的邱少云,有手托炸药包的董存瑞,面对敌人铡刀,毫不畏惧,从容就义的刘胡兰等等。成千上万的革命先烈,为着人民利益,英勇的牺牲了。胜利来之不易,今天幸福来之不易,烈士的鲜血不能白流,我们一定要永远记住他(她)们,发奋图强,努力建设我们的国家,让我们的国家繁荣昌盛,让我们的子孙后代,不再遭受战争的艰难困苦。
看到这个问题我首先想到的是三线城市中的领头羊无翼鸟军事,第一个地铁获批的三线城市-江苏徐州。
徐州无翼鸟军事,简称徐
,古称“彭城
”[1][2],江苏省地级市,地处江苏省西北部、华北平原东南部,长江三角洲
北翼,北倚微山湖
,西连萧县
,东临连云港
,南接宿迁
,京杭大运河
从中穿过,陇海、京沪两大铁路干线
在徐州交汇,素有“五省通衢
”之称[3]。徐州是华东
重要门户城市
,华东地区重要的科教、文化、金融、旅游、医疗、会展中心,也是江苏省重要的经济、商业和对外贸易中心。[1][4]
原始社会末期,帝尧时彭祖
建大彭氏国
,徐州称彭城自始起,是江苏
境内最早出现的城邑
。徐州历史上为华夏九州
之一[3][5],自古便是北国锁钥、南国门户、兵家必争之地和商贾云集中心,一直是淮海
地区的政治、经济、文化中心[6]。徐州有超过6000年的文明史和2600年的建城史,是著名的千年帝都,有“九朝帝王徐州籍
”之说[7][8]。徐州是两汉文化
的发源地,有“彭祖故国
、刘邦故里
、项羽故都
”之称,因其拥有大量文化遗产、名胜古迹和深厚的历史底蕴,也被称作“东方雅典
”。[9][10]
徐州是国家“一带一路”重要节点城市[11],淮海经济区
中心城市,长江三角洲
区域中心城市[12],徐州都市圈
核心城市,国际新能源基地,有“中国工程机械之都
”的美誉。
徐州总面积11258平方公里,其中市区面积3037平方公里。徐州地形以平原为主,平原面积约占全市面积的90%。现辖5个市辖区、3个县、2个县级市。徐州属暖温带半湿润季风气候,四季分明。[3]
徐州有云龙湖
、云龙山
、彭祖园
、楚王陵
、戏马台
、窑湾古镇
、徐州潘安湖湿地公园
等旅游景点,有彭祖
、刘邦
、孙权
、李煜
、张道陵
等历史名人。
苏北老工业基地,交通便利,复兴指日可待
小挖客以从事航空器设计的经历来说:那是因为鸭翼布局其实并没有想像的那么好,它出现得并不算晚,但一直没有普及也是有原因的,许多人的认知还有误区。答之前先强调一点:现代飞机尤其是战斗机的设计非常复杂,牵扯的因素也非常的多,很难真正了解采用或者弃用某种技术的真正原因,我讲的也只是我的个人推测,尽量讲得透一点易懂一点,篇幅较长。
鸭翼的基本作用飞机在天上飞,上下左右前后全是空气——不象汽车下面是坚实的大地,因此飞机多了件很重要的事情——要平稳!汽车不平稳不是致命的,反正有大地托着;飞机不平稳,就可能出现要么抬头向上飞没法降下来,要么低头向下飞一直栽下去。鸭翼和水平尾翼的基本作用都一样,保持飞机平稳飞行。
看上图,飞机是不是很像挑的担子或轿子?通常情况下,注意,是通常情况下,飞机的升力中心和重心是已经定好了的,人为控制飞机平稳,就是通过调整鸭翼或平尾,让飞机这个系统来保持平稳!传统布局飞机很象挑担子,也称为“挑”式布局,垂尾一直产生负升力,通过负升力的大小来调整飞机的俯仰。
而鸭式布局很象抬轿子,也称“抬”式布局,鸭翼通过调整正升力来控制飞机的俯仰!这一下优点相信大家都看出来了:鸭式布局的优点正如题主提到的——升力效率明显高一些!美国人不是不用,而是首先使用——世界上第一架飞机是美国人发明的,用的正是鸭翼布局!如下图。
后来为什么不用了?喜欢航空史的读者会发现,第一架飞机用了鸭翼,为啥后来、一战、二战都没怎么用了呢?这涉及到另一个稳定性的问题:飞机的发动机和螺旋桨装在哪里更好?发动机和桨装前面的叫“拉”式布局,装尾部的是“推”式布局。早期飞机设计师们很快发现“拉”式比“推”式更稳定(大家可以回忆一下,拉一辆小板车是不是比推更容易控制?),结果造成螺旋桨式飞机绝大多数把发动机和桨、座舱(视野更好)都放在机头上。而早期飞机是机械操作的,采用鸭翼的话也要放在机头,会额外多出一大堆结构、机械连杆等等机构,跟发动机、座舱抢夺机头的空间不说,还会多出很多重量,机头的阻力也会大不少!两下一盘算,还是正常的尾翼比较划算,于是大家都用正常布局了,如下图。
不过也有几个例外,再次提到美国,在二战时就造出了鸭翼 推式布局的飞机,如下图的XP-55,发动机和螺旋桨放在尾部,机头装鸭翼和机枪机炮,这样看起来很合理。但试飞的结果是这种飞机的操作性不好,也就是很难飞,跟通常飞机的操作习惯差别很大。而且发动机放后面,散热也不好,后面巨大的螺旋桨在转,万一飞行员要跳伞逃生等着他的是个巨大的绞肉机。
于是美国没有装备,后来日本人也用这个思路搞出所谓“大东亚决战机”——鸭式的“震电”,刚试飞几天就投降了,于是成了很多精日常常提到的“如果”——如果震电能早2年搞出来,二战会如何如何……但真的早2年试飞,等着小日本的问题还多着呢——另外几种吹得很厉害的“烈风”“疾风”“紫电改”倒是早了1年,也没见能把美国人怎么样。
二战后的情况二战后进入喷气时代,发动机倒是到战斗机屁股上了。但此时设计思想进入了两种状态——要么很保守,减少风险保证军队有可用的飞机;要么很激进,干脆直接上大三角翼,把尾翼或鸭翼全拿掉,配平的功能交给主翼上的副翼。前者不必说,后者诞生了一大批无尾三角翼的战斗机:仅美国就有F-102、F-106、海军的F7U“弯刀”……甚至到了F-16刚服役,就拿出个F-16XL的无尾改进型,F-22也没逃脱“砍屁股”毒手,弄出来个FB-22……
这会儿当然,鸭翼也没有被遗忘。美国历史上最昂贵的飞机之一“女武神”XB-70就采用了鸭式布局。奈何这个项目下马了。另外美国在试验一些高机动性的研究项目时,也没忘了鸭翼:X-29、X-31(如下图)……
为何鸭翼忽然又火起来了?
这是因为在做机动性研究时,如何增大飞机的可用迎角成了一个重要方向。大迎角飞行时,机翼上表面会产生紊流(乱气流)导致局部失速——可以理解为失控,升力也大大减弱。记得(记错了请纠正)应该是格鲁曼公司首先在F-5战斗机上发现的,战斗机的边条翼(下图红圈)能产生很强的脱体涡(下图的白烟),涡流扫过主翼上表面把紊流带走从而产生所谓的“涡升力”,这就能飞机的可用迎角大增,让什么“眼镜蛇”之类的动作成为可能。
而进一步研究发现,鸭翼尤其是近耦鸭翼(可以理解为鸭翼与主翼很近,甚至上下重叠)也有类似的功能!这个非常重要!另外,原来“抬”式布局的好处还在,而之前说的那一堆无尾三角翼飞机的起降距离很长(升降副翼影响了主翼上布置增升的襟翼,而且离重心相对较近,低速起降时升力严重不足),于是鸭翼一下子又火起来了。特别擅长无尾三角翼的法国人搞出了鸭式的“阵风”,欧洲战斗机“台风”也用了鸭翼,美国F-35战斗机之前的“海选”中,也有用鸭翼的。
还有个好处是很多答主忽略了点——大迎角飞行时,往往传统水平尾翼正好处于主翼的气流中,控制规律非常复杂!而鸭翼在主翼之前,不会受主翼的影响,控制规律相对要简单得多!
该说鸭翼的缺点了——第一个误区传统鸭式布局是“抬”式所以升力效率高,但到如今情况变了,因为又出来个新东西“静不稳定”:对于现在的高机动战斗机来说,在格斗的时候,其实往往是飞机的稳定性越“差”越好。不稳定的飞机,稍稍一点力就可以立刻改变姿态——飞机的灵敏度大大提高!不稳定的飞机不格斗时很不好操作呀,没关系现在技术进步了,有了飞控电脑和电传操作系统,可以非常灵敏地自动调整!于是设计F-16时,设计师就开始“放宽静稳定度(可以理解为让飞机不稳定)”——让重心和升力中心靠拢!
后面一大票高机动性战斗机几乎都是放宽了静稳定度的,那么这种情况下,原本鸭翼产生正升力的好处变小了——平时不需要它产生那么大的升力了。于是,鸭翼“升力效率”高的好处,几乎变得没有了!
最重要的缺点很多答主都提到了,鸭翼偏转时和机身呈很大的夹角,形成对雷达波的角反射器,非常不利于隐身,尤其是机头前方的隐身效果!这在空战中是非常重要的!下图夸张了一些,这么大偏转角只有降落滑跑时,但可以说明问题。
还有些小问题前面说过大迎角下鸭翼产生的涡流会有很强增升效果,这是近耦效应,也就是说必须鸭翼与主翼很近甚至重叠,比如说“阵风”战斗机这样。如果太远了,效果就不会好。我们歼-20的鸭翼就比较远,所以主翼还补了小小一块的边条翼用来额外产生涡升力,如图中的红圈。
这样一来鸭翼的位置就会比较尴尬:离得近有涡升力,但太近了配平的效果不好——因为力臂太短;太远了增升的效果又不好,而且装在机头雷达的附近,如果用电机去做偏转动力,可能还会影响机头雷达的工作——因为静不稳定布局鸭翼的动作会很频繁,这个影响力通过简单的滤波程序很难消除掉(下图“台风”就曾遇到过这个问题)。
最后的结论现代战斗机的设计非常复杂,牵扯的因素非常多。我们普通军迷(能看到这里的估计都没几个人了)已经很难判断某种气动布局被采用或者被弃用的真正原因。只能用自己的知识和经验来做一番推测。综上所述,小挖客认为美国不用鸭翼很可能是出于隐身方面的考虑,而且在常规布局上积累的经验也更多。下图是JAST“海选”时曾经出现的鸭式布局。
但这决不是说我们自己的歼-10和歼-20就不好,我们的设计师肯定会有自己的想法——也许我们已经解决了鸭翼对隐身的影响,也许我们还有融合了很多更好的想法,也许是要回避一些我们经验覆盖不到的问题。相信既然我们选择了鸭翼,那就肯定就是目前我们最好的选择!
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