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[武器展望] 丑陋的巧思

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 楼主| 发表于 2024-4-14 04:29:50 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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。
/ \" h3 O" `- X+ ~  i' K7 n* a+ i8 f( `# R3 j
“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。9 i8 \' q% [' x9 Y0 J0 @8 R4 X

, D' J  [  d+ O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。2 F) x3 b# L2 G- @' U$ _

: T# [8 E0 v& _8 s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。
" X( w) m0 S* V% `
! X" |* C! C* U0 s6 F但英国另辟蹊径,推出“闪电”。
; h' G4 ?; s8 n5 `* [' M1 g  h7 R  l* i  U8 K8 {; P8 x
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。
4 B4 G! X/ P( M2 |! c" `1 a$ S$ q. M5 `+ _

" x4 l5 }) J/ d8 N1 [“闪电”是仅有的上下双发战斗机  d& v; j9 g% j
! F) f/ I+ f1 |. T! m

1 f% H5 n- O1 F7 _4 W7 f本来就显肚子,加上机腹副油箱就更是大肚子形象了6 Y/ Z. I* }9 \, |4 {8 ?

/ b! x- e  p% g1 G6 g1 w1 [4 `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。
  N  z; Z% B* e/ _* f0 R5 s8 A: n  ]. G! D
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。
/ [" j" X$ t6 j# m
6 B* |% S1 c+ Y& z6 w1 h1 \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。
4 X4 L8 v  Y& x6 ~. B
6 F& a' O5 ?$ i* G) W2 q- W& {“闪电”也是“双二”战斗机里唯一采用大后掠翼的。+ K  M- o0 _: ^+ h) b
! \  w: X/ j1 ~& D: I+ n
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。- Q, a1 I9 D( C+ t% ^
# D2 V7 l" ]9 F1 W% i
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。, P5 m' \- Z1 L! }
0 _2 R: D) n( B8 J, {- v9 y
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。
) O  V7 {1 n& H+ z2 K, ^. a
+ v" m, F8 h- I/ ~/ |0 ^1 r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。& R# W% m) c+ M7 |. q  M: j

/ Z% Q) S  T! r  P; j% W. D, X4 P; |, r2 J4 d
“闪电”的后掠翼很独特,也是世界上唯一采用这样构型的
" w) y5 g" [  q9 w& {# ~2 ?# j# k" r" I. p+ Z
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。
% B& v& G: L# `$ y4 D7 k  M4 M* m/ Y2 Y$ o2 q0 g5 D) G. u, u7 g* M* H
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。
& V6 G& q0 x, e1 V8 n* k: @! i8 N# k3 w7 d9 C
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。
' Y; V, t6 k" ?/ j$ L2 T+ T
$ @& z6 F% f- X1 n- E% C6 N* {“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& I( }0 @3 t' K! \0 e7 h5 I$ c' j% d+ Y. p, ^$ s9 d
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。
( o8 Q- E9 Q/ y. W6 S# |8 u% W' J/ R7 c0 w3 f2 S0 {
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。
% Z1 T2 v$ K4 W& H3 M
" a9 ?: h% G" L9 {* D8 Z, r“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?, c7 H8 \$ Q6 U% N  Q# s. o
; r9 u8 ]4 }  G
“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。

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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 08:12
  • 签到天数: 3467 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2024-4-14 05:32:08 | 只看该作者
    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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    该用户从未签到

    板凳
     楼主| 发表于 2024-4-14 08:29:21 | 只看该作者
    pcb 发表于 2024-4-13 15:32
    7 N5 p7 i- }2 N; N0 B) k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 ...

    - B. y' U* j& e, f& N$ i还要看相对于重心的高度吧?
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    该用户从未签到

    地板
    发表于 2024-4-14 21:20:52 | 只看该作者
    I remember this was one of the earliest fighter capable of supersonic without turning on afterburners.
    8 r( i! ?& F, s8 E& v2 ?9 n& D  t& S4 L: D% \: q8 W6 e
    Yes it is ugly
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  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-1 23:57
  • 签到天数: 303 天

    [LV.8]合体

    5#
    发表于 2024-4-14 21:49:05 | 只看该作者
    本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2024-4-14 21:50 编辑
    / e0 V/ ^6 L# @+ w( {5 H
    pcb 发表于 2024-4-14 05:32. e0 h3 H- N, N
    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 ...

    % |! z* L7 j2 e* U6 m
    ' _- E( R$ b  @) ~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?
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2026-3-17 22:01
  • 签到天数: 1133 天

    [LV.10]大乘

    6#
    发表于 2024-4-14 23:00:40 | 只看该作者
    这货着陆的时候,起落架怎么摆?
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    该用户从未签到

    7#
     楼主| 发表于 2024-4-14 23:05:21 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2024-4-15 17:51 编辑
    ; G  h! V8 C. w, e, z
    大黑蚊子 发表于 2024-4-14 09:00
    1 J' U2 g. {6 Z# a* ~- D3 m& m' f这货着陆的时候,起落架怎么摆?
    7 c+ B& @6 C! O
    ! r+ X6 }4 q! ]; S: X) ^/ U
    起落架安装在机翼下! @6 m! f, k/ w! u
    - T4 u3 t1 G  T. S! y. e0 C
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  • TA的每日心情
    开心
    38 秒前
  • 签到天数: 998 天

    [LV.10]大乘

    8#
    发表于 2024-4-14 23:51:11 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-4-14 23:05
    2 b" f- P; C+ N' o9 H0 T发动机安装在机翼下
    发动机安装在机翼下

    / P' o& ]5 G# H8 v, W0 w) ~1 `9 E; Q7 l0 z0 W
    起落架吧?) ^3 G2 N9 x: T+ _% o

    9 [3 f5 B8 E: k. p3 c+ ^7 n3 i
    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?   
    # u: r. B" Q" n8 t& x: Y$ ~. U  [( s- m7 Q) P' b& |2 L$ |! o0 `7 x
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    该用户从未签到

    9#
     楼主| 发表于 2024-4-15 00:02:00 | 只看该作者
    老票 发表于 2024-4-14 09:51
    # w& c( q- s2 g. p+ L3 r' T8 g3 r起落架吧?

    , H, R1 H8 K# n5 @; E# }啊对,是起落架。, D/ Q- S% P, t3 A( Z) l  G

    + ~" C% x+ u6 I. J# Z1 n8 }+ k副油箱是可以抛掉的。但到了机腹着陆,怎么弄都是难看的
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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 08:12
  • 签到天数: 3467 天

    [LV.Master]无

    10#
    发表于 2024-4-15 19:55:40 | 只看该作者
    大黑蚊子 发表于 2024-4-14 23:003 B% T0 x/ |- I' l8 Z
    这货着陆的时候,起落架怎么摆?
    ; {8 ]4 n7 z; H- _9 w. b
    可以前后摆动
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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 08:12
  • 签到天数: 3467 天

    [LV.Master]无

    11#
    发表于 2024-4-15 19:59:25 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-4-14 08:29
    1 s; }& J6 a$ [/ W( y8 N还要看相对于重心的高度吧?
    " s6 L$ I) _, x: N: v8 v/ F% F. ~
    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
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    该用户从未签到

    12#
    发表于 2024-4-15 23:17:48 | 只看该作者
    大黑蚊子 发表于 2024-4-14 09:00
    - b( V7 j8 C( G& C; g9 y# f, S这货着陆的时候,起落架怎么摆?

      e  @; |5 K7 q" X7 o5 }9 D( i8 B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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  • TA的每日心情
    开心
    2021-3-26 09:11
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    13#
    发表于 2024-4-16 05:20:41 | 只看该作者
    本帖最后由 征久仁 于 2024-4-16 05:22 编辑
    9 T% G) h1 @( n1 ]( V+ D  e; `! l5 a6 q6 Y3 R1 a: s
    坦克是英国人发明的,会有挑战者3吗?& @" W0 h, e3 P0 `, g
    8 X7 h. N+ a6 F4 _
    罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗?0 Q6 d! x( r: S5 E& Z6 g9 ^4 R
    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?
    5 h8 {5 h* M8 w5 B2 q' w9 g; c' |- z- |. S4 b# W, s
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    该用户从未签到

    14#
     楼主| 发表于 2024-4-16 07:46:41 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2024-4-15 17:53 编辑 ' h+ d7 D" o; V
    小木 发表于 2024-4-15 09:17- \8 `9 Z& n$ {, m  d- A
    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
    6 u" S0 [$ I4 j$ b7 t; a
    ) T# P& O2 n' v0 k0 Q% k$ h+ B' c
    这货的主起落架收放也是世界上独一份,斜着沿机翼收起。
    / \$ y( J) Z& s/ J
    / v* T- b  f- r% S5 |/ ]' J  m8 l* z* t5 y

    + h) A9 r$ m1 r% {+ C" t
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    该用户从未签到

    15#
     楼主| 发表于 2024-4-16 07:52:29 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2024-4-14 07:49! S2 ?- U, t$ t& ~) V# ]* _  {
    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 ...
    ) w0 q4 E, P( D" 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。
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    该用户从未签到

    16#
     楼主| 发表于 2024-4-16 07:53:46 | 只看该作者
    征久仁 发表于 2024-4-15 15:202 y3 n2 P1 C5 o2 K2 E5 Z
    坦克是英国人发明的,会有挑战者3吗?4 I8 d) U* U+ Q  k; _* j2 S! m

    ) R  D) X2 E' S+ G罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗?
    : \( m- ?3 s  a+ K8 C% c9 N1 t
    唉,凯特不是坏人嘛,没必要这么咒她嘛
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  • TA的每日心情
    开心
    2021-3-26 09:11
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    17#
    发表于 2024-4-17 05:17:35 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-4-16 07:53) O4 z. M5 ~- H: f0 S' }
    唉,凯特不是坏人嘛,没必要这么咒她嘛
    6 y# P0 N0 Y" T& H: W2 ~. g' F
    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
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    该用户从未签到

    18#
    发表于 2024-4-17 05:25:53 | 只看该作者
    本帖最后由 MaverickZ 于 2024-4-17 05:46 编辑
    % {. W3 J  V' J$ n! _8 R2 }9 F/ A; c1 T' e, A- U7 I( 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)。/ ^2 W7 Y$ X$ A0 H, ~% ]
    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( h; h* E- h; E8 |) x
    ' d' |5 O8 w. T1 p# l- K ( F! J. Q4 L& r/ S  T& y0 d
    这货的原型机English Electric P.1A更丑的窒息
    2 u0 z7 x. ~" D* z- U7 p- M
    & T& r2 k, L. k" }, R

    点评

    给力: 5.0 涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2024-4-17 13:19
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    19#
     楼主| 发表于 2024-4-17 09:29:58 | 只看该作者
    MaverickZ 发表于 2024-4-16 15:25$ t; y2 U/ R& P
    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 W& o5 {/ y& A7 h
    你没看错,在 ...
    3 O* K& \+ I0 y
    翼上挂架是英国特色,美洲豹也有
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    20#
    发表于 2024-4-17 18:51:10 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-4-17 09:29
    2 I6 J* e, P" n% A0 ^) i; l- I! `翼上挂架是英国特色,美洲豹也有
    3 t) q  a$ H& d+ y
    历史上也就这两货有翼上挂架了吧
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