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。5 Q: o. h" }: q" ^) m# X9 \% u

+ {8 F) ]* w' ]8 p2 h) f“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。
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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。" a0 [! ~  Y" O2 n1 |3 ?
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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。0 G+ E( N+ }! E+ H& D; `0 x

6 V) ?5 P9 f( ~但英国另辟蹊径，推出“闪电”。
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; G) o! ^/ _# ?& k  l6 u: T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。' G9 ]6 @& _% R+ T! Y! N
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“闪电”是仅有的上下双发战斗机6 ^0 T# V/ a$ v/ {3 \% L  p
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本来就显肚子，加上机腹副油箱就更是大肚子形象了' [" h3 ^1 |  ]" u! P4 ^

* D2 G) K0 f, ~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。5 V! a$ v' Z0 }9 _8 V

, q! n0 `* N$ E, C/ z+ R5 A8 J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。5 p( M* z  `1 O5 m! @

1 {9 H+ U( j4 {' W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。
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“闪电”也是“双二”战斗机里唯一采用大后掠翼的。5 x' r/ p6 a0 t: q0 t8 ?

9 C1 b' j. Q8 |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。
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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。
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* [# @& e# d( }! i7 G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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“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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0 u9 x  z" o! A; s& e/ r1 |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。( ]5 C$ M2 ~( [8 ~

2 S( N! A- Y  U! ?; W2 O5 L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。
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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。' s  z, C% t1 Q: W& y$ b

* R- ^4 U8 q4 r5 }1 G3 E2 R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。' w3 ]4 ?. N& J/ |3 I! L0 B
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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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; c# M4 j6 R8 i1 h: i" u“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？
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0 |8 n- {- ]" d- T! ^- @“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 15:321 Z. `, H# j" o2 y9 ?9 V) G: q
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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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.
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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
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pcb 发表于 2024-4-14 05:32
, w- z9 \" M2 N; X* W& V4 f9 K, M5 Q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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% h5 A6 @' C' {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, w  o: ?* g# C4 D1 z" B
这货着陆的时候，起落架怎么摆？

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" e: I, E4 Z7 {5 ]起落架安装在机翼下
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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
: M& a5 C7 a, O1 o; K" e发动机安装在机翼下
发动机安装在机翼下
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" {1 U) ^6 A1 g/ m. [7 d起落架吧？
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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
( z0 O. m9 k* O0 F起落架吧？
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啊对，是起落架。3 ?- `6 |7 z' N) m0 q- G
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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 23:00
8 g- r9 J2 q1 S" D这货着陆的时候，起落架怎么摆？
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可以前后摆动
作者: pcb    时间: 2024-4-15 19:59
晨枫 发表于 2024-4-14 08:298 `1 C6 j  \+ i! [1 l" s3 p
还要看相对于重心的高度吧？

/ |4 i8 y" x# F4 P: W9 i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 09:008 v% {7 H! D: M
这货着陆的时候，起落架怎么摆？

3 Y5 l4 [1 a+ Z# G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
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; Y" n8 ?8 O4 Z  b) V坦克是英国人发明的，会有挑战者3吗?
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罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗？, }6 K4 P* f: W+ N2 l
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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7 w" D) V: ~. B% r0 S
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 7 g( l% ^. i" n; \/ h
小木 发表于 2024-4-15 09:17+ v3 P' K/ A" C0 N# ]
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

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  `* X% w  \7 c% a: `) n8 ~这货的主起落架收放也是世界上独一份，斜着沿机翼收起。" C, Z  C$ @7 t! J: q
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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
: o; [" s" `2 y7 c; f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 ...

- }( R$ E3 G0 ~3 t; q+ i7 M) T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
. W4 a5 U# Y4 x4 k5 c坦克是英国人发明的，会有挑战者3吗?; m4 W5 m/ K/ A1 y

  U6 {0 k" w5 g8 y4 i( l& a罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗？
6 W5 h3 p" ]: t9 }3 Q
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
  `: E$ B5 B$ q6 e* r" v; q, Q7 w唉，凯特不是坏人嘛，没必要这么咒她嘛

& |! x$ ?. X- T6 U: {9 v7 Y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 4 e) x3 m1 A# Y

& F$ n) c! b! I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）。4 y9 |) `4 z" N6 k
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., J4 s& n  M9 A7 k. h8 U
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' D  \, d8 B& z( _这货的原型机English Electric P.1A更丑的窒息& R3 A9 Y) t; H1 j, r& i2 I+ e7 S
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作者: 晨枫    时间: 2024-4-17 09:29
MaverickZ 发表于 2024-4-16 15:25
; z& g9 |3 ?4 O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）。1 G5 {1 v( g7 T9 d! M- X: ^
你没看错，在 ...

: \0 v4 b9 \# I2 i$ {; G+ V* @- O. u: ^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
3 s( |1 |% s1 c4 f* x8 s8 Z9 W翼上挂架是英国特色，美洲豹也有
) V: d; R( h( ^6 J6 \; v( e
历史上也就这两货有翼上挂架了吧



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