爱吱声

标题: 丑陋的巧思 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2024-4-14 04:29
标题: 丑陋的巧思
英国是世界上最早推出喷气式战斗机的国家之一。在德国推出Me262的时候，英国基本上已经准备好推出“流星”了。但盟军空中优势已经牢固，德国大势已去，“流星”最后急急忙忙推出的唯一理由是：再不赶紧，就没仗打了。
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“流星”最后也没有多少战果，一开始还主要用于拦截V1巡航导弹。终于前出部署到欧洲战场后，也严格限制，不得越过战线，怕被击落后泄密。“流星”从未与Me262有过空战。历史上第一次喷气式战斗机之间的空战要等到朝鲜战争，那是在米格-15和F-86之间。+ ]2 o- I( p1 D% |
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战后，英国继续研制喷气式战斗机，“闪电”是“双二”时代唯一的英国战斗机，速度超过M2，实际上达到M2.27，实用升限达到18000米，离名副其实的“双二”还差一口气，但相差不多了。" w, A( b: E( Z7 i' G& j# S) z

" w" E8 W8 w) u" X  S7 U这是如火如荼的年代，空气动力学还在高速发展时代，各种设计如雨后春笋。美国有F-106的无尾三角翼和F-104的梯形翼，法国幻影III也是无尾三角翼，苏联米格-21则首创有尾三角翼，事实上成为后来美苏战斗机气动布局的先驱，F-15、F-16、米格-29、苏-27都可以看作某种形式的有尾的截梢三角翼。
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但英国另辟蹊径，推出“闪电”。; B) S; t. H7 ^0 x% K0 z

5 ^; ?% V; t% p, T5 q4 M3 T2 D3 L这大概是战后最丑陋的战斗机，没有之一。战斗机应该体轻如燕，但“闪电”看着就像腆着肚皮的野猪。这是由于独特的上下并列双发。, z5 S7 I! g, |. b

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3 g2 n5 c! \: y0 _$ v“闪电”是仅有的上下双发战斗机
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' e  ~$ U7 ?4 J6 }' R; l6 m本来就显肚子，加上机腹副油箱就更是大肚子形象了
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双发才能提供更强劲的动力，这没有问题。双发一般是横着并列，有窄间距的，像F-15；有宽间距的，像F-14。各有各的优缺点，但共同问题是横向滚动惯量较大，横滚相对不敏捷。
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* I* K/ ?1 d4 X在发动机可靠性较差的早期，还有单发失效引起的偏航力矩问题，宽间距的问题更大。$ e/ J' N; w) _+ v, E2 p- [
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上下并列就不怕单发失效，飞机设计里对俯仰控制很注重，这是稳定性和机动性的命根子，单发失效这点力矩不在话下。横滚更加敏捷当然也是优点。“闪电”确实是非常敏捷的战斗机，这是从蠢笨的外观想不到的。+ P/ u8 t2 x3 w$ p& a
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“闪电”也是“双二”战斗机里唯一采用大后掠翼的。
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还在1935年，德国人阿道夫·布斯曼就提出后掠翼理论，指出激波由机翼前缘法向气流速度超过音速引起。后掠翼将来流的速度分解为两个矢量：展向和法向，前者沿翼展的方向，后者垂直于机翼前缘。因此，增大后掠角可以推迟激波的产生，容许更高的飞行速度。
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战后飞行进入超音速时代，后掠翼因为设计、制造和气动分析可以最大限度地沿用平直翼的技术，首先得到发展，也成为进入超音速时代的关键。美国海军为了保持较好的舰上起飞、着陆性能而迟迟不肯走后掠翼的路子，在朝鲜战争初期吃了大亏。等到想明白了，朝鲜战争也打到尾声了。美国空军没有纠结，快马加鞭地直奔后掠翼的F-86，才能顶住首先采用后掠翼的米格-15的凌厉攻势。) F0 Y3 Y6 I/ s; w  Q
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但后掠翼的后掠角进一步增大后，结构受力很不利，也越来越偏离平直翼的技术。9 Y1 J$ i5 G& I+ M8 t3 H$ G6 _

( u) T' m. R" d0 G& `* F4 \大部分设计团队都直奔三角翼，但英国电气还是选择后掠翼，只是很奇特的后掠翼。
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  Z9 L; K. S/ P3 j“闪电”的后掠翼很独特，也是世界上唯一采用这样构型的
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这是唯一的等弦长后掠翼，没有一般后掠翼的翼根宽、翼尖细。最奇特的是，翼尖后缘平切一刀，形成平直的后缘。
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后掠角越大，气流的展向流动越强。变弦长的话，展向流动和法向流动沿展向一路变化，没有计算流体力学帮助的早期气动设计有点hold不住。等弦长就简化很多。* `: e$ [" ^$ _; `3 w7 F7 g! ^- n+ q
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大后掠翼的另一个问题是后缘控制面也带很大的后掠角，大大降低控制舵效。
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“闪电”翼尖后缘这么平切一刀后，成为副翼的理想位置。也由于与前进方向垂直，控制舵效大大增加。无尾三角翼的后缘也是平直的，但远离重心，“拧劲”较大。无尾三角翼的襟翼更“拧”，在最需要襟翼增升的起飞、着陆阶段不便放手使用，避免过度的低头力矩。后掠翼翼尖的位置就接近重心，作用更加直接，襟翼也能放手使用。. Z2 F1 v' l$ m  _
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另一方面，把“闪电”后掠翼的翼根填满，就成有尾三角翼了。一方面保留三角翼翼根长、受力好的优点，另一方面也保留副翼舵效高的优点，襟翼效率也提高了。这正是米格-21选择有尾三角翼的原因。
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有尾三角翼几乎具有大后掠翼的全部优点，但避免了缺点，这是大后掠翼“后继无人”而有尾三角翼枝繁叶茂的原因。
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“闪电”一直用到马岛战争后的1988年才全部退役。意不意外？惊不惊喜？( J, ^$ s% U8 Y+ o1 |* S

1 T  j* @+ B- |4 j" e3 e  {% W( v“闪电”之后，再也没有完全英国设计、英国制造的战斗机了。在这个意义上，这是绝唱。多丑的绝唱，但还是不乏巧思。
作者: pcb    时间: 2024-4-14 05:32
只要是双发并列，无论水平方向还是垂直方向并列，如果间距一样，沿横滚轴的转动惯量没区别呀
作者: 晨枫    时间: 2024-4-14 08:29
pcb 发表于 2024-4-13 15:32
, o8 {, n$ t" f* ~) h只要是双发并列，无论水平方向还是垂直方向并列，如果间距一样，沿横滚轴的转动惯量没区别呀 ...

3 }/ `- T7 Q0 j  ?* i5 ^还要看相对于重心的高度吧？
作者: 库布其    时间: 2024-4-14 21:20
I remember this was one of the earliest fighter capable of supersonic without turning on afterburners.   g- c1 I, w3 x) }! ^, c6 c, ~
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Yes it is ugly
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2024-4-14 21:49
本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2024-4-14 21:50 编辑 9 W$ X+ a& @5 ^$ {9 N
pcb 发表于 2024-4-14 05:32
0 r( Q2 o( h" K% H8 m只要是双发并列，无论水平方向还是垂直方向并列，如果间距一样，沿横滚轴的转动惯量没区别呀 ...
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3 O6 l1 U# M4 h  n拍脑袋想一想，当年好像还没有蜂腰的清晰概念？这种设计，是不是无意间接近了蜂腰的面积率概念？所以造成阻力更小且更敏捷的效果？
作者: 大黑蚊子    时间: 2024-4-14 23:00
这货着陆的时候，起落架怎么摆？
作者: 晨枫    时间: 2024-4-14 23:05
本帖最后由 晨枫 于 2024-4-15 17:51 编辑
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大黑蚊子 发表于 2024-4-14 09:00
9 S! N: \% V- ]2 L. a8 U这货着陆的时候，起落架怎么摆？

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, V5 j; {9 ?6 Q0 g8 U5 I1 \5 b/ |起落架安装在机翼下3 D8 x6 M) B! l, |" p
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作者: 老票    时间: 2024-4-14 23:51
晨枫 发表于 2024-4-14 23:05" I8 _1 R& x( @  Q
发动机安装在机翼下
发动机安装在机翼下

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起落架吧？; K$ \/ [( j' b4 k. Z0 N0 s

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如果这飞机起落架失灵，（带着机腹副油箱）需要机腹着陆的时候，场面是不是会很热闹呢？   
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作者: 晨枫    时间: 2024-4-15 00:02
老票 发表于 2024-4-14 09:51
* l. {% @7 ?; w起落架吧？
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啊对，是起落架。
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副油箱是可以抛掉的。但到了机腹着陆，怎么弄都是难看的
作者: pcb    时间: 2024-4-15 19:55
大黑蚊子 发表于 2024-4-14 23:001 L0 P$ D4 g3 A1 U% |
这货着陆的时候，起落架怎么摆？
: q9 f4 X( Q( l- f: a" W
可以前后摆动
作者: pcb    时间: 2024-4-15 19:59
晨枫 发表于 2024-4-14 08:29
: q' h3 G2 b4 V5 f2 E还要看相对于重心的高度吧？

" d2 P' V. r! ?: D; w* ?间距拉开或缩进会有影响，但间距不变的话应该没有影响。我再去翻翻
作者: 小木    时间: 2024-4-15 23:17
大黑蚊子 发表于 2024-4-14 09:002 w: m4 H& b. M/ ~6 k" J& h( @; d
这货着陆的时候，起落架怎么摆？
% u) Y7 |1 l; Z, w2 S5 [5 b/ f$ s
这货安装在机翼中段翼下，向外收起的主起落架也是神一样的设计
作者: 征久仁    时间: 2024-4-16 05:20
本帖最后由 征久仁 于 2024-4-16 05:22 编辑
0 P5 Y( p- ]$ X/ J# Y; z, q/ L+ Q
7 L+ o, E% @$ D7 G坦克是英国人发明的，会有挑战者3吗?
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. o9 i8 X* B6 g; h' s罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗？
- Q$ t2 u7 W$ Q* r2 n凯特王妃曾经在罗罗发动机前合照，是她先走呢还是罗罗先破产呢？
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作者: 晨枫    时间: 2024-4-16 07:46
本帖最后由 晨枫 于 2024-4-15 17:53 编辑 * U% T6 _, d$ a" H9 v
小木 发表于 2024-4-15 09:17
# W6 x8 p: A4 I! Q$ B9 q- P+ t这货安装在机翼中段翼下，向外收起的主起落架也是神一样的设计

0 R7 K9 l2 [) C5 x
0 `! _9 J) G7 b* K# X$ q6 K这货的主起落架收放也是世界上独一份，斜着沿机翼收起。% o4 {+ l9 Z- `6 r" p

: @8 o+ k6 j7 \# B& Z5 O$ p: W2 z$ R% |. j$ s/ S
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作者: 晨枫    时间: 2024-4-16 07:52
鳕鱼邪恶 发表于 2024-4-14 07:49. U+ D7 o1 f! w! i/ Y7 N
拍脑袋想一想，当年好像还没有蜂腰的清晰概念？这种设计，是不是无意间接近了蜂腰的面积率概念？所以造成 ...
# W% n  Y' G9 t0 Z/ R
蜂腰是横截面积，与形状无关，双发横着放还是竖着放，截面积是一样的。上下双发与面积律没关系。
作者: 晨枫    时间: 2024-4-16 07:53
征久仁 发表于 2024-4-15 15:20
# j# @( M# J1 h" X" {坦克是英国人发明的，会有挑战者3吗?0 b4 y- v) C$ g) H9 @
" x' T( i* b' ^
罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗？

0 E, k( Y3 ]3 X/ ]# |- y7 E4 R唉，凯特不是坏人嘛，没必要这么咒她嘛
作者: 征久仁    时间: 2024-4-17 05:17
晨枫 发表于 2024-4-16 07:53
3 `) V9 q* i9 q( R唉，凯特不是坏人嘛，没必要这么咒她嘛
9 Q0 Z& T& M: L1 ~
她肯定不是坏人，可是不排除有人想让她尽快成为第二个黛安娜，加上她的身体，唉
作者: MaverickZ    时间: 2024-4-17 05:25
本帖最后由 MaverickZ 于 2024-4-17 05:46 编辑 " N7 c( ~+ T/ ^$ l# A6 i

' C# ]4 l+ ^: Y5 ]0 j8 F这货有4个外挂点，机身侧面一对，还有翼上有一对挂架(科威特和沙特的F53在翼下多一对挂架）。/ |( Q4 K# m: z6 ]
你没看错，在机翼上面有挂机，能挂副油箱和火箭发射巢. 很好奇地勤每天要亲切问候设计师全家女性几次., w, y% a" U" G; i
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  l4 @" ?8 v8 {6 s这货的原型机English Electric P.1A更丑的窒息3 r% P  c. O1 k& H) x/ Z* ?7 e1 h

% `8 A. z8 k9 u, o- T. D
作者: 晨枫    时间: 2024-4-17 09:29
MaverickZ 发表于 2024-4-16 15:25) e1 g) f9 y7 ^, Q- @; S
这货有4个外挂点，机身侧面一对，还有翼上有一对挂架(科威特和沙特的F53在翼下多一对挂架）。3 ?& ^+ \5 }( h
你没看错，在 ...
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翼上挂架是英国特色，美洲豹也有
作者: MaverickZ    时间: 2024-4-17 18:51
晨枫 发表于 2024-4-17 09:29: r4 V- O, {% ~& P
翼上挂架是英国特色，美洲豹也有
; T9 m* R! }8 j0 O* H0 C/ l& M5 A
历史上也就这两货有翼上挂架了吧



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