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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。
1 L& ]# A2 B' g- e( d$ t9 w# M
$ N! u8 T9 M) j# `; {0 Z“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。
6 D7 t' c* f3 @; d1 G* U
5 C" T1 w1 `$ `& a$ [, n9 w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。: _6 P6 `9 C3 Z! a  ~% ?
6 S; Q' b* G  d4 W
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。  [) X3 F1 H, B4 W4 d& E
. I& s6 y, ?( Q6 B7 q
但英国另辟蹊径,推出“闪电”。% g$ G) b- ]% m5 }6 c

: Q* [) b- T6 ?( |8 X& N' I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。
' C4 ?$ O; b& B9 L0 u" G
  A6 o6 G8 u: H
0 P! s/ B* ?% e. Q“闪电”是仅有的上下双发战斗机8 [# z& U8 b) Q( {. V6 h$ f
0 u- j8 K: p. t' b/ s5 }* |
; S- v: K0 l. Y. Y& s- `9 L5 Z* u* A; _
本来就显肚子,加上机腹副油箱就更是大肚子形象了/ c6 B* u# [9 Z. v
+ E& _5 p$ q8 r
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。  p1 O. J) k9 d9 a5 f

) K. N+ D! \: T* h3 ~0 h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。' ?7 m( f/ P& F6 i0 @6 C6 L
; s9 ~% p" X3 |( y1 W6 P/ u. H
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。
( L, o& C9 j% {% X2 y! H1 }2 C, _
6 }1 p7 A, @# U- x* u1 X“闪电”也是“双二”战斗机里唯一采用大后掠翼的。( ^5 C* i" K6 s) C1 R: D& }$ Z3 j( m% p
% l! M7 v& {+ c+ V
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。
. U: f: p2 C, a& X4 J- {
1 b7 C/ ^6 c1 R7 \0 z9 T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。# J' t' v( z9 m, q) p
! p! p1 h: f$ m9 D, ]) e, U
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。
1 t' L+ i5 b7 i& \. @
* Z  j. P2 r" K6 @! \, f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。; G2 a' }5 l: @1 P- z6 c1 o
  Q' U" ]$ @* R3 m4 b

* [. O" g0 V1 R2 ?“闪电”的后掠翼很独特,也是世界上唯一采用这样构型的
' T. r( O' L, j, ]( O3 @0 i! \0 w/ ?0 f# |
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。* O7 }2 a+ V1 D$ h: j+ v& |3 Z) [

, P# E3 v' \8 a, e& z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。
7 r2 M: y# r! [, Q  T# p4 e/ {, u5 {* |6 Y$ p# A
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。
+ U' G6 Z8 ]- x9 L
8 t0 \9 Q# d# d) O8 q“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。
9 c" c, z$ r- p; Q3 q: W# S# T( E% Y3 g9 Z' f, N# s
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。( F: k9 D) t0 {7 K$ B# W
  G' ^( k* M. S& B# E1 W
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。# d* J$ h1 u" }/ X6 i* Z5 M7 S! Q
& t; \- T" J  \8 p7 V/ s
“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?! g1 w0 F& ?+ _2 }1 A: F$ l$ S
% u0 o3 k" u: @/ `, k6 H
“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
    半小时前
  • 签到天数: 3169 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

    评分

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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
    + |5 A$ U# ^: _8 C0 X4 [  v. 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 ...

    - N3 ~0 M" V9 a- H: j) J* N* S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.
    6 x: O2 B8 C5 J& T" X- Y( D# z$ S
    1 l% d; Y$ \  E, y" p% a5 m  }, a, xYes it is ugly
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-5-12 23:57
  • 签到天数: 300 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   Y8 V; O5 |5 _9 G+ ]
    pcb 发表于 2024-4-14 05:32
    . z' e! {* T0 B$ a( v& z9 z4 M6 u! 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 ...

    % O  k* I5 S3 P+ u. \$ a, k' Q- h; G& F6 E  G
    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
    奋斗
    2025-5-3 00:05
  • 签到天数: 1130 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
    8 b2 w* M: d3 w9 \( l, T
    大黑蚊子 发表于 2024-4-14 09:005 q, B6 f& h  Q8 k8 c$ f' r
    这货着陆的时候,起落架怎么摆?
    1 s# m5 x% [4 u+ c9 u
    - m0 A; }" o- ]; J; G
    起落架安装在机翼下7 ^6 [# Z, n! S* c, P+ Z7 }' q. J

    2 A2 r6 d6 O, r  p5 E' W7 H
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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 21:29
  • 签到天数: 809 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
    : S9 a( B, h7 E3 J9 H发动机安装在机翼下
    发动机安装在机翼下
    ( C1 @+ |7 I" c9 ~& v0 f; J$ m' O

    3 U8 t  @% g; I: a+ r起落架吧?
    / P- }" z/ g2 T% L2 m! f4 x) ~1 J' n$ [) t- C2 `
    % b7 Z! c& L* m; @' \- L9 B3 Y. P
    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?   
    ; m2 L/ ?& ~) M$ u7 C
    1 v$ p4 k( g! b' m$ y% R
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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
    $ d4 `( K3 \: M! L4 J6 K起落架吧?
    5 D$ ^+ E2 Q" w' L1 ~% a, D; K
    啊对,是起落架。* a5 N! Q" b5 v! H% n

    ; d: N' i# \9 H4 @! S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
    半小时前
  • 签到天数: 3169 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 23:00
    - ^. B7 |0 f" F* B这货着陆的时候,起落架怎么摆?

    : e! C) G$ c$ f; H# i* O可以前后摆动
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  • TA的每日心情
    开心
    半小时前
  • 签到天数: 3169 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
    . U! W8 u1 o, E* G0 x还要看相对于重心的高度吧?

    0 ]! F9 ^8 a" J) 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
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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
    ( M% n2 `4 d' O$ \& J% f5 h这货着陆的时候,起落架怎么摆?
    " }* e+ Q' i8 ^) b, [# E) s6 @8 a' q, 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
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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
    ) w  t- G' }3 _- N( Q2 P
    5 r) w. j0 J+ Y! I坦克是英国人发明的,会有挑战者3吗?
    8 w* K/ y0 J, I$ o5 c+ ^2 |  G( M' W" j% @' D& u0 ?, S1 r
    罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗?6 {% w$ t3 _3 r% o+ h0 D0 F. j
    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?
    ' g% Y5 k3 P, A% f7 G/ K* K- U* q8 i5 W
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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 - b' L3 M6 h' x) o0 L
    小木 发表于 2024-4-15 09:17
    % K1 h- f! B  @( H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

    9 L$ k3 g8 B4 c7 ^+ m3 I9 L% R  ~5 o: ]
    这货的主起落架收放也是世界上独一份,斜着沿机翼收起。
    1 `+ E% n" ]9 X/ R* E+ X0 @& l. b7 k6 x- P

    : |: ^: J9 q4 e! {: I0 j
    ! @' E* }# M. @2 B
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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 07:490 p/ B2 L, k; C4 @0 T& ~1 A" O
    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 ...

    $ a+ D; p/ n( E3 t* v+ z, M) G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 15:20) \4 o8 w7 ^3 }# ~
    坦克是英国人发明的,会有挑战者3吗?, M( G# n, H5 V

    8 z- ^( t9 }! v  m1 |罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗?

    * |' x, V9 ^4 L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
    7 u, V& Y, N8 z7 H. N; l唉,凯特不是坏人嘛,没必要这么咒她嘛
    4 U3 p9 Z* m/ y6 A6 M' J
    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
    3 n! X; ]  @. U+ B8 A! [9 a: x0 R; N0 n3 D  s: J" o% l+ T
    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)。
    " W- R! E" p0 }/ H& x! T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.6 v5 Q; @; q8 @3 v/ K, ~  E
    / G! j& m/ o( ?% |' T
    . ]4 O. w, r2 D% ~
    这货的原型机English Electric P.1A更丑的窒息; t, C. Q2 k" ]  d7 E: U
    * @+ C; b& s, [* a- n

    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" w4 Q2 t7 A6 j$ k8 a' R
    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)。8 f- A6 R* o/ n1 n
    你没看错,在 ...

    ; v. P- `% L+ x- v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; ~/ ]1 q3 L# S( m  k5 c4 M
    翼上挂架是英国特色,美洲豹也有
    2 J- Q% @8 E% Q
    历史上也就这两货有翼上挂架了吧
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