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。. W' i: A( e! n/ D! }, d

% v- p, d5 S. \; ~  k2 O“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。9 ?9 s5 G4 \1 n* h+ l
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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。
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但英国另辟蹊径，推出“闪电”。
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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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2 }  @) a# S2 u( O7 M) C“闪电”是仅有的上下双发战斗机$ w  {) ?  C8 Y  a

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# u+ f! Z. z+ y0 C本来就显肚子，加上机腹副油箱就更是大肚子形象了6 k: f/ T0 Z% L& H7 h6 J/ Z3 Y$ i
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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。1 K' P1 Y8 G8 f4 T4 f! T, Q, ^/ R

  K" M/ p+ n" s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。1 \* U# k; ?3 H1 c8 @

6 A+ N. T6 c' S; R+ Z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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' U: ]1 T% {7 S4 U3 Z“闪电”也是“双二”战斗机里唯一采用大后掠翼的。% J5 Z* O$ E, A) Q) Q; l7 q, }
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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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1 _6 A: u( M( w+ R6 q# ?1 m' \; V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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/ U8 `" c. ]* P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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1 B$ H; R* p4 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。+ ^  y+ K( Y" q& ]/ j2 X. B

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5 Z( [- c4 f( Z! F“闪电”的后掠翼很独特，也是世界上唯一采用这样构型的) r( q9 [! P& F4 S0 w& j- I

; @$ c/ ]1 F  b$ B+ M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。) ]" J. D  p/ ^% G; R% j; `) Y
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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。
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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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, M+ f( T/ c6 y" f“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。8 E8 ^5 k6 X  o0 G  A% F
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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。/ K' o" Q) @" N3 a6 x% U
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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。/ i! r& ~8 _$ R- f* G

% k8 f7 _6 q7 C1 b9 }  ^“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？2 w$ w! N1 c# B7 {

9 C( v/ d+ f# Z& i“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( _- T2 b) t0 C$ I& A" e
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. ( h& F! b9 i0 c- Q+ M& V7 n

1 I- O! y: ^% tYes 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
0 z7 f0 S  |3 y) \( @, D& b! 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 ...

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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 & P) e* Y4 L$ w% c2 h
大黑蚊子 发表于 2024-4-14 09:00& f9 |+ w; P3 b9 j1 @5 i9 H
这货着陆的时候，起落架怎么摆？
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% T* x1 v9 g' h* c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$ Z& P7 b( h) S( e# K
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？8 \* E/ q3 |! x. H2 l+ f: E. G
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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' [! w  q4 U" g# M! \
起落架吧？
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啊对，是起落架。% F* j2 @/ h5 B2 O* 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
% p, U% A  x& _) Z4 B  l. M这货着陆的时候，起落架怎么摆？

2 {) ^- S/ e6 ^) ~1 g! {* q2 R* h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- K9 f2 s/ |2 g6 f, O+ a
还要看相对于重心的高度吧？

; _0 ^2 k0 f. F( G1 R$ K6 u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 09:006 u  e! l7 k! y) w% r+ p9 e$ h
这货着陆的时候，起落架怎么摆？
! k& T( M- T# M; n% X
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
! C) y0 s+ U# t
" o( h9 _+ V1 O9 |, s坦克是英国人发明的，会有挑战者3吗?
) A! r9 B5 w' V& M0 A: Z" g* u, ]; r" F$ V  B
罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗？
; `% ^( w7 B* P; ]1 A6 a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？0 K6 L0 g* c# G1 x0 e! j6 e3 p6 j

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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
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小木 发表于 2024-4-15 09:17- \! i, z0 M4 j% {3 n2 Z
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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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
( t8 K" |' _+ O. L* }! m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 ...
; t3 u% E5 e! C; }$ J4 F
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
9 f* I" n0 B9 E" n( z坦克是英国人发明的，会有挑战者3吗?+ |. }* z) p# f

" x3 z5 ~! n( C, z$ T) @2 E& b: u罗罗的发动机会有下一代的军机适配吗？

  `0 R+ x* \. z2 V( O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
$ l; h% h8 g' g6 K8 E" D6 [: {唉，凯特不是坏人嘛，没必要这么咒她嘛
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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 - U8 h  D! M& W' O7 L# c

. w3 q8 t3 q/ q' B4 y0 ]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）。
  n% S2 X' a4 M7 M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.
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这货的原型机English Electric P.1A更丑的窒息+ o, Z9 ?6 K8 c1 ^5 k0 _5 V2 W) \
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作者: 晨枫    时间: 2024-4-17 09:29
MaverickZ 发表于 2024-4-16 15:25, |* u: k8 U" U, E3 r6 B" v
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 p6 X% q8 w$ J8 v  t你没看错，在 ...

7 i+ g4 B9 Z: n( _$ G; l& `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
+ ?5 w- h: o0 f! V1 F( _" x% |1 |翼上挂架是英国特色，美洲豹也有
( }' `8 p. x: D
历史上也就这两货有翼上挂架了吧



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