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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& M. f: ~$ G+ o( e“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。, ^5 P' r8 P7 F
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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。& p: Y' b+ B* R6 a6 |
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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。# N; O4 \) ?, `* ?- v
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但英国另辟蹊径，推出“闪电”。
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! ?1 L7 I0 j4 {* q5 e; 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。
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7 w. V: T4 a+ M7 o: g: t8 E“闪电”是仅有的上下双发战斗机8 F5 l1 F5 S6 ]
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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- M, Z' @9 y6 [& S

3 K, A; W5 v# q! q* W: R/ S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。$ v+ @+ C- t$ d0 c( Y

- q1 P5 \" \$ 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。( ?' p- i# E# V. @3 d1 R& z
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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。
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( B5 Y' B& t' Q% z7 ]“闪电”也是“双二”战斗机里唯一采用大后掠翼的。% D# {# ]/ v6 K
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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。
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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。/ h8 a) }0 c: r/ y

3 `8 f/ Y2 Q, D1 z4 u# V( ?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。# E" P  Q% Q' F3 l/ H  K
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& G- ?  G" b8 o- Z! h% y# z! C, o' R“闪电”的后掠翼很独特，也是世界上唯一采用这样构型的, o* p& w6 ~" N
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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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0 Z$ m. Q6 Q6 ^6 T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。, i, M5 n: [# J" z( c

# S/ z2 F4 j, _; V  j# L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。- {# g; U' p1 O  f. }8 ?6 F
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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。* D3 w8 A7 c4 O9 [5 E( [
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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。3 S$ ~- z) [# f; c( d
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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。2 G$ S  }8 p4 T3 N: b9 d, H) E  r
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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？
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“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
. k" Q  H% c, v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 ...

7 {4 j6 j. O) s' ^5 S5 B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/ L; R/ D( b0 R
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 ...

; r; r( C( M. \' Q& f/ A
6 K$ D! 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 6 L# b7 ^+ K. y- J; J# T3 W
大黑蚊子 发表于 2024-4-14 09:00  j3 X7 n- s2 S) ]( o
这货着陆的时候，起落架怎么摆？

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起落架安装在机翼下% @: p0 u' ~; N

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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) Z& h/ ]7 \6 q0 y" D1 s* @( J
发动机安装在机翼下
发动机安装在机翼下
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1 [$ I3 p# K6 u% {( g
起落架吧？
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# o0 U0 t. l( a! |( k% ~2 M* O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/ O* v4 _' K4 M/ E5 }) L: h3 x" h
起落架吧？

4 a! y4 b  V) i8 ~. s" E啊对，是起落架。9 H: |, c6 ?% a

  W7 f$ P9 z5 q! N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
) ~. H# y3 K) C) a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 08:295 r0 J7 X- R7 T6 V# M# F
还要看相对于重心的高度吧？

9 x0 k+ k9 p5 M) g* M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 09:00
; J' P0 H: d9 j$ e" P这货着陆的时候，起落架怎么摆？

9 [$ ^& j( W: f; p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
2 W  t9 R: z0 M6 ^' ^
% s2 r; t; r1 `" U! r  a坦克是英国人发明的，会有挑战者3吗?9 h" J/ D6 H3 W) ^

% ^9 W% S, ~: o, E4 x9 Z+ ]5 k罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗？
% S' w5 }( O* A. 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？, i4 J0 b- {$ j# o6 v* }

4 _: x3 W8 d& f1 Y
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
+ ~: c& y. c. k5 x5 c( g' d
小木 发表于 2024-4-15 09:17
' A5 a* }! u/ \4 r+ g$ m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
+ D! g0 o+ E3 l& K- h" @

/ z- _1 x) N- P+ n( j这货的主起落架收放也是世界上独一份，斜着沿机翼收起。
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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
: T* ?$ E$ m6 d0 a) B& D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 ...

& N- K: c" ]4 c0 ^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
4 B/ w/ [7 O  ~/ g, `, F坦克是英国人发明的，会有挑战者3吗?7 y: A% b! W4 R4 {7 Z" P
' S! D" B4 I% g) I+ g0 ^
罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗？
  a0 m  i4 u2 A# }) j3 C
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
6 m% w% n! Z- v2 d9 v  a1 g唉，凯特不是坏人嘛，没必要这么咒她嘛
+ E- t+ J/ }4 ]- M- i8 t5 c
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
% B* U) T& R. u% M
& j7 H& Y6 g# C5 f! D3 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）。
4 ]; i: U- \% Z" l: w8 |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.* M; L- {7 M: C6 n( H5 V
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这货的原型机English Electric P.1A更丑的窒息
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* C( x. w) g  P
作者: 晨枫    时间: 2024-4-17 09:29
MaverickZ 发表于 2024-4-16 15:25
* J, O  t. H: O; N* f8 k5 l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）。
" A8 o( y4 r! `' c9 s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$ c& ?' m+ o' M/ D; o9 L/ K, B
翼上挂架是英国特色，美洲豹也有
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历史上也就这两货有翼上挂架了吧



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