軍事 大陸
殲-20少了這根“尖刺” 你發現了嗎?
華夏經緯網   2019-09-30 08:57:28   
字號:

    今年是新中國成立70週年,據國新辦消息稱,今年的閱兵式將安排部分先進武器裝備首次亮相,如果有先進戰機掠過長空,大家不妨觀察一下它們的空速管。

    超音速軍用飛機炫酷的外形令很多軍迷著迷,它也差不多是現在速度最快的航空器。在超音速飛機的圖片中,我們經常能看到飛機的機頭部位有一根長長的“尖刺”,比如米格-29,而殲-20的機頭卻少了這根“尖刺”。這兩種設計的區別在哪呢?我們要先從這根“尖刺”是什麼說起。

    “尖刺”是什麼?

    這根“尖刺”是什麼?江湖上流傳著很多關於它的傳說:跟敵人拼刺刀用的!還能避雷!突破音障全靠它!其實沒有那麼玄幻,這根“尖刺”的大名叫空速管。

    飛機能夠飛上天,依靠的是流過機翼表面的高速氣流產生的壓力差,氣流與飛機相對速度的大小是升力的決定性因素之一。這個相對速度叫做“空速”,是飛行的重要參數,知道這個參數才能知道當前的升力、阻力等數據,進而可靠地操縱飛行器。空速管承擔的就是測量空速的重要工作。

    空速管由兩個套在一起的細管組成,一個與外界連通,獲得當前環境的氣壓;一個直直地迎著風,感知氣流吹來造成的總壓。兩個細管間的壓力差造成膜盒變形或液柱高差,就能具象地指示出當前的空速。

那為什麼空速管要安裝在飛機頭的部分,又被做成“尖刺”的形狀呢?

    這是因為在飛行中,機身周圍的氣流會被飛機“推開”,這部分受到飛機影響的氣流並不能體現出真正的空速。為了測量到不受影響的氣流,空速管一般被放置在飛機的前端,並儘量離開機體一段距離,這就是空速管常被做成長長的“尖刺”狀的原因。

    超音速是誰的功勞?

    正是因為空速管通常被放在機鼻這個存在感極強的位置,並且幾乎“機機必備”,出鏡率極高,關於它的謎之傳說也就流傳開來了。但其實空速管的唯一作用就是我們前面說的,測量空速。

要想突破音障進行超音速飛行,可不是空速管能解決的問題,它需要發動機和飛機整體氣動外形一起配合,細長機身、後掠翼、超音速翼型等設計才是降低阻力的關鍵。要真說“突破音障”,還是要靠尖尖的機頭。

    現在的新式戰鬥機已經採用尖頭設計,進氣道放在兩側或腹部,尖頭有利於減小阻力,進行超音速飛行。但早期的超音速戰鬥機還採取機頭進氣的方法,機頭圓鈍,比如米格-21,這種機頭阻力較大,它如何突破音障呢?

    答案就是機頭進氣道內的這個錐形,它的名字叫激波錐或者進氣錐,能夠破壞進氣道處的激波。可以看到,相較于機頭和激波錐的尺寸,空速管實在太小了,即使它“有心”破除音障也“無力”啊!

    “應該在車媮椄O在車底”

    亞音速飛機通常把空速管放在機翼或者垂尾前緣,超音速飛機則一般放在機鼻位置。

    但是既然知道了空速管的真正作用,我們也就知道,這些設計套路並不是不可違背的金科玉律,超音速飛機的空速管並不是必須放在機鼻位置。在具體的設計中,空速管的位置有很多選擇,對同一機型來說,也有多種裝備方法,按照需求而定。

    作為一種機械裝置,空速管簡便可靠,物美價廉,即使在二十世紀後半葉出現了新型的電子測速設備,空速管的地位仍然穩固,一架飛機通常要配備至少兩套空速管裝置,電子測速設備則通常僅作為備用。

    但是隨著戰鬥機的發展,機頭空速管變得越來越“礙事”了。我們知道,高空中氣溫很低,還有雲團等水汽。為了防止結冰失靈,空速管都是金屬材質,以便加熱除冰。

    金屬材質的空速管給安裝在機頭的雷達帶來了一些麻煩,一方面是金屬材質反射雷達波,給雷達探測造成干擾,需要在機頭內安裝額外的吸波材料;一方面是新型的機頭雷達罩大多采用複合材料一次成型,強度不如金屬機體,空速管繼續安裝在這裡的話,容易引起基座變形,影響測量精度。而且,當今戰鬥機速度普遍提高,這一點也加劇了機頭空速管的顫震。

    除此之外,新式戰機對隱身性能的要求也越來越高。為了減小飛機的雷達反射截面,以增強隱身性能,飛機外形需要盡可能平滑、少尖角,長長的機頭空速管顯然對隱身非常不利。

    於是,出於氣動、結構、隱身等各種性能的考慮,大家各出奇招,空速管被做成了各種形態。比如F-18和殲-10等機型都採用了在機頭兩側安裝多個L形空速管的設計。經過演算法修正,L形空速管也能保證較高的測量精度。

    在海灣戰爭中一戰成名的F-117A“夜鷹”亞音速隱身攻擊機,在機頭配置了4個全向大氣數據探管,整合了測量空速、側滑角、迎角等多種功能。

    F-35和殲-20都採用了嵌入式大氣數據傳感系統,這種測壓方法使用壓力感測器陣列加上演算法修正,只需要開孔,而不需要安裝外置的結構。

    值得一提的是,儘管使用了嵌入式大氣數據傳感系統,在試飛驗證階段飛機一般仍要保留空速管,用於收集數據,比如殲-20的原型機;在定型之後,殲-20的空速管就取消了。

    對隱身性能要求更高的B-2轟炸機乾脆捨棄了傳統的空速管,在風擋前方的機頭部位安裝了6組嵌入式大氣數據感測器。

    2008年,一架B-2轟炸機在美軍的關島空軍基地墜毀,原因是當地的潮濕氣候導致飛機感測器故障,使得電腦提供的空速和高度數據嚴重錯誤,最終撞地墜毀。

    B-2較差的平衡性固然也是墜毀原因之一,但此次事件也顯示了對電腦的依賴給飛機帶來的風險,電傳和電腦仍然不能完全取代空速管的作用。

環球網

 

責任編輯:胡光曲

共1頁
  網友評論 更多評論>>>
  網友: 口令:   
 
 
 
  已有( ) 條評論 剩餘 字 驗證碼:    
 
相關文章
   
·反向翅膀一展英姿 前掠翼戰機浴火重生並非奢望
·人工智慧戰鬥機在複雜環境中能否“防忽悠”?
·沒有想像力造不出好戰機
·F-35噪音發威:挪威現鬼城 房價應聲而落
·“梟龍”三級跳後路在何方?追平殲10才有前途
·飛機前面的“長矛”是用來幹什麼的?
·未來預警機會是什麼樣?反隱形同時還能中段制導
·全球擁有預警機國家地區達23個 呈現小型化趨勢
·未來空戰預警機成重要角色 配合隱形機吊打對手
·歐洲多國聯合研發六代戰機的戰略企圖能否如願
·殲8首飛50年留下“彩蛋” 艦載隱身無人機出場
·初教-6——“老兵”傳奇在延續
最新酷圖
  更多
兵器大觀
  更多
VP-11防雷車
導彈護衛艦衡水艦
導彈驅逐艦西安艦
“臨汾”號護衛艦
熱點新聞排行
   
日親潮級潛艇將裝瑞典斯特林發動機
律師“探監祝壽”並與薩達姆長談六小時
2009年前俄羅斯將至少發射11顆衛星
美軍司令稱終統不利兩岸關係
烏克蘭總統因刻赤海峽危機中斷南美行
潛艇走俏亞太國家:日潛艇技術始終居世界前
對華軍售禁令-中歐關係發展的絆腳石
進行中的伊拉克空戰:地面部隊主導空中行動
9?11事件四週年:我們的悲傷開始"摻水
伊拉克境內反美力量“越剿越強”
網上談兵
  更多
軍事觀察
  更多
中美擦槍走火可能性增
美軍近期在南海舉行了頻繁的艦機抵近偵察行動和前所未有的軍事演習,並且拉攏日、澳在南海地區對中國進行圍堵。
大國長劍:盤點火箭軍
火箭軍是中國軍隊戰略威懾的核心力量,是我國大國地位的戰略支撐,是維護國家安全的重要基石。
戰爭回顧
  更多
北韓戰爭爆發60年
60年一甲子,戰爭的陰霾始終籠罩在北韓半島上空,直至今天,傷痛依舊。
崑崙關戰役
1939年12月爆發的崑崙關戰役是中國軍隊對日軍攻堅作戰的首次重大勝利。
  精彩視頻   更多
軍事頻道
大陸軍情 | 台灣軍情 | 國際軍情 | 周邊軍情 | 軍事文摘 | 軍事鉤沉 | 戰爭回顧 | 兵器大觀 | 最新酷圖 | 臺軍資料庫 | 軍事文藝 | 軍事遊戲
---華夏經緯網版權所有---