一号热搜榜,为您提供最新的热搜资讯,热搜榜信息!

只要推力够,板砖飞上天——话说得极不负责任

军事热搜 作者:互联网收集 热度:467

只要推力够,板砖飞上天——话说得极不负责任

最近W君在模型那边的事情忙的差不多了,基本上也就可以断断续续的发文章了。都是老朋友了,所以要加强一下和粉丝的互动。

在前几天《F-15的气动布局真的不行吗?》这篇文章中,有粉丝给了一个很有代表意义的回复:

美军飞机板砖飞上天


美军飞机板砖飞上天

“只要发动机推力足够,板砖都能上天”,今天我们要讨论的问题就是这句话是真的吗?是不是具有普遍的代表意义呢?另外到底有没有“大力出奇迹”的飞机呢?


首先来说这句话在某种狭义的意义上来说还是有一定的真实性的,但要注意是狭义的真实性。

发动机推力足,不太考虑气动特性的飞行器是有的,那个东西叫火箭。

通常的情况下,火箭的气动外形对火箭“飞到天上去(上天)”这件事情的确是没有太大的影响。几乎是任何气动外形的火箭都能依靠火箭发动机的强大推力送到空中的。之所以火箭设计成圆柱形状主要是为了抵消一些火箭在超音速飞行过程中产生的激波对火箭本身的影响。

火箭在某些特定条件下甚至也会和战斗机一样形成激波云,当然了虽然激波云时有时无,但火箭在大气层内高速飞行的过程中激波是始终存在的。因此火箭就必须设计成一个简单的外形去躲开激波对箭体的影响,于是就大多设计成圆柱尖头的外形。

更极端一点说的板砖上天,可以参考月球探测器的返回舱。

由于月球上根本没有空气存在加之引力又小,因此这东西的确是可以表演板砖上天的。没大气就根本不需要考虑气动外形。

但火箭有一个致命的问题。以土星五号火箭为例子:本身重量达到了3039吨,只能投放41吨的载荷到TLI(地月转移)轨道上,有效载荷只有总重量的不到1.5%。这从效率上讲就很可怜了。同时为了投放这41吨的载荷需要耗费掉大约2300吨燃料。要知道一架普通战斗机起飞重量大约是20吨。2300吨燃料则是两架战斗机在它们的喷气发动机整个生命周期内玩命的烧也烧不完的燃料。

如果换算成飞行距离来说,距地面1000多公里高度的地月转移轨道铺平让战斗机来飞的话,2300吨的燃料足够每架战机飞将近500个来回。


所以如果这样来计算的话,从效费比上来看,本身板砖上天就是一个极其浪费的作业状态。

在战斗机领域内也有直勾勾板砖上天的案例:

F-35B在使用F135发动机的时候的确可以垂直起降。首先这是一个烧钱的行为。F-35B正常机内载油量是6吨,作战半径是900公里。而如果要垂直起飞的时候,F-35B仅仅会携带大约25%的油量进行起飞,作战半径也仅仅只有不到100公里。因此美国海军陆战队自己的评估也是——F-35的垂直起飞功能不具备作战意义。仅仅是一个烧钱的举动。但对于落地来说,由于战机执行完毕任务后机内燃油和机载武器都所剩无几,因此美国海军陆战队多采用F-35B垂直降落的功能。这和板砖上天就没关系了。


说到“只要发动机推力足够,板砖都能上天”这句话,其实还是有出处的,英语的原文是:“With enough power,you can make a brick fly.”

这是出自1998年5月15日《Code One》杂志关于F-22的ATF计划的采访文章中的一句话。这句话援引自洛克希德马丁战术系统部项目经理巴特·奥斯本(Bart Osborne)

'We knew we would have serious problems with the supersonic requirements,' recalls Osborne. 'Our design could go supersonic, but it was a real dog of an airplane. With enough power, you can make a brick fly. We did not know how to analyze a curved stealthy shape in those days. The software wasn't sophisticated enough, and we didn't have the computational capacity we needed. We had our hands tied by the analytical problems. Lockheed had become convinced that, if we could not analyze a design as a stealthy shape, then it could not be stealthy. We would not break through that barrier until 1984.' Lockheed's submittal for the concept exploration phase was not received well by the Air Force. The company placed last in the field of seven.


奥斯本回忆说:“我们知道我们在超音速方面会遇到严重的问题。” “我们的设计可能会超音速,但它实际上仅可能是一架粗制滥造飞机(原文中real dog这个词代表粗制滥造的意思,咱等于咱们的白话“那啥了狗了”)。拥有足够的功率,您可以使砖块飞起来。那时我们不知道如何分析弯曲的隐身形状。该软件还不够完善。 而我们没有所需要的计算能力。我们在气动分析上束手束脚。洛克希德公司深信——如果我们确信一个气动外形是隐身的,那么它就不可能是隐身的。直到1984年以后才逐渐突破这一障碍。”洛克希德公司对概念探索阶段的提案并没有得到空军的好评。该公司在七个领域中排名倒数第二。

《Code One》的这篇文章其实对F-22的ATF计划披露了很多,有兴趣的粉丝可以去找找看一下,或许会收获良多。

但从前后文来说,大力飞砖这句话就仅仅可以理解为奥斯本本人说的气话或者玩笑话了,本身是当不了真的。

从航空工业的事实来看,真实的情况是没有一架战斗机的推力是足够的。即便是前面的文章里所提到的F-15战机其实也饱受着推力不足的苦恼,F-22也是一样。


当我们看到F-22旱地拔葱一样的起飞的时候,更多的是一直动能被高效的转化为势能的过程,这里气动设计占比更高,这个动作有点类似于我们投飞碟的动作。


在一定的攻角下飞机受到了向上的气动合力巨大。直接将大量的动能转化为了势能。发动机的推力在这个过程中有一定的帮助,但绝对不会是主要因素。仅仅是爬了个过山车而已。

飞机在飞行过程中,气动合力的作用就像一个过山车轨道一样会让飞机飞出各种不同的轨迹。


那么话说回来,现实中并没有不计较气动外形优劣“大力飞砖”的飞机,有没有科幻型的飞行器可以大力飞砖呢?

也不能的,这还是和开头我们提到的火箭的问题一样,仅仅依靠引擎喷射出来的气流来推动一架飞机做出举升克服地球引力和移动做出机动动作来讲,效率都太低了。如果真有这么大的推力可以直接举起飞机,那么这部分推力则会被设计师立刻挪用到飞机的速度的提升上。天下武功,唯快不破,而真心的没有人关心这架飞机是靠什么举起来的。


一个很现实的例子就是美国的V-22直升飞机了。依靠巨大的旋翼进行起飞,在正常飞行的过程中,举升飞机的旋翼放平,立刻就被改作了推力来源。而飞机的升力还依旧是依靠机翼来提供。

武器设计师的“账”算的可比一般的军迷清晰得多了。

所以W君就得就读者的回复表个态了,“只要推力够,板砖飞上天”——即便是由ATF计划的项目经理口中说出来过,但断章取义的直接说到现代的军机上,这话说得也是极不负责任的!

标签: 板砖     不负责任     推力