為什麼普遍認為蘇式戰機空氣動力學設計更好?

蘇式戰機的空氣動力學在我國備受推崇,幾乎除了說隱身差,似乎其它方面都大大超越了西方設計。能否客觀分析蘇式空氣動力學設計的優缺點,「超機動」動作的實戰意義,面對第四代空空導彈,超機動的現實意義如何?能否用數據量化說明?


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這就是國內媒體30年毀人不倦的印象植入了.美國80 90年代研究氣動布局都研究透徹了.哪個布局不是領先蘇聯先搞出來的?就拿前掠翼蘇聯的s47在我國內牛逼哄哄的.其實美國早在十年前就實驗過x29了.還有鴨翼 邊條翼 不對稱翼 可變翼 矢量噴嘴飛行研究.和可能是六代戰機的基本概念的無垂直尾翼的x36。能量機動敏捷性研究都比蘇聯要深,那可是花錢實驗的啊。蘇27和米格29的中央升力體布局當年f14就用上了!中央升力體布局有個缺點就是高速高過載情況下機動性下降甚至傷害機體強度.這就是蘇27著名的跨音速陷阱由來.跨音速9g機動蘇27和29都是不允許的.大概就6.5g左右.超過的不是解體就是飛機變形.太多案例了.只能說蘇聯在發動機 機身強度等不如美國下.靠著某一個技術指標在某一項上與美式抗衡.氣動布局上技術含量沒有發動機高.所以蘇聯不會像發動機那樣差美國那麼多.但是氣動研究還是不如美國.美國和nasa那幫瘋子在那個年代搞了好多莫名其妙的飛行器.有些想都想不到.雖然很多不會用但是所有所有的一切數據整合得出一個結論.那就是22還是搞常規布局吧.能保證全速度區域機動性通殺目前只有常規布局了.真的不是美國氣動落後的證明啊...nasa當年那幫老頭看蘇聯中央流體學院和看高中生似的.大概領先5到10年左右吧.沒有發動機那麼多.f119快20多年了...有人追上了麽?第一次三代機上鴨翼是給15 16 18上的.第一次前掠翼是x29.第一次矢量飛行是那部妖孽搬的x31...還有x36 x15 f16xl 想到的 沒想到的都給x系列搞出來了 可以去查查.還有一個原因就是因為發動機美國太厲害了.隨便一個合理的布局加他的發動機估計都不會差.90年代的招標就把變循環發動機搞出來了(就是那個和一代神機22競爭的23).編號f120的變循環發動機到今天還是超先進的.這裡不詳細說明.總的來說低速時變成f135的大推力高涵道 超音速變f119低涵道 隨時切換.關於美國氣動布局和發動機至今也不知道極限在哪.如果不是蘇聯解體 如果不是國會不情願 如果不是機動性在空戰重要性下降.如果不是進去信息化超視距空戰時代.如果不是........很難想像那幫美國書獃子宅男科技狂會弄出什麼奇奇怪怪的東西.一說到氣動布局就說美國不好的估計就是停留在當年27和15的比較.是.當年15的確沒跟上三代機的典型特徵之一的翼身融合.但是過不多久第一架翼身融合邊條翼的16 18就出來了啊.再退一萬步說憑著15演習打贏配矢量發動機的蘇30mkl來看.人家也不差啊 各項指標綜合某些指標鶴立雞群.所以我說現在我們趕緊的研究出路和自己搞.不能再靠蘇霍伊那些吃剩的飯了.面對美國完全不夠用.得自己加把勁.殲20出來以後我很高興.差距肯定有.但是我關注點從來不是20比22弱多少.我始終關注一點就是我們也能造出來五代機了.代差縮小.即使別人拿機槍.我們的小手槍也能威脅他.但是如果我們拿刀的話....把蘇霍伊的吸收加創新.搞出比俄羅斯更好的產品然後追上美帝就必須先把代差填了才是王道.性能?子部件後面慢慢改把


說美帝氣動保守所以毛子牛的,還沒能理解飛行器設計的真諦:

同樣需求下,做出最簡單的設計是最難的。

———————我是繼續扯淡的分界線——————

至於超機動嘛,至少在最近搞得KSP AI空戰模擬比賽中(參見專欄),迷信超機動的各種『先進氣動構型』飛機 被我 『落後氣動布局』 的小後掠大展弦比飛機各種吊打,你說情何以堪?

至於四代彈嘛,發射包線進一步放寬只會降低對超機動的需求。而躲導彈靠的是對抗干擾、早期的能量博弈和末段的速度矢量變化率,注意不只是角速度而是飛行速度和角速度的結合才能甩脫導彈。過失速機動過低的進入速度以及過高的能量損耗剛好相反,有角度沒速度的機動在導彈導引頭看來也不過是個陀螺罷了,你就算做到100度秒俯仰率但幾乎是原地轉圈有毛用啊。

在可預見的未來,戰鬥機的剩餘推力都不足以支撐實戰化的過失速機動能量恢復需求。外加導彈離軸鎖定和發射的進步以及定向能武器(至少點防)的大趨勢,我相信超音速機動能力和向截擊/戰轟模式的半武庫化轉變將會是六代機的核心設計方向。無人化也是需要重視的方向,從KSP空戰模擬的結果來看,飛行員是狗斗性能的最大制約,一款完全為壓跨音速格鬥優化的飛機可以輕鬆做到25g盤,載人的話畫美不看....

另外反駁下推(力)大板(磚也能)飛的謬論,迷信這個這些人也不想想就算推重比做到2,推力全部用作法向力也不過是2g盤而已,用氣動升力做到10倍重力還能保持較高的機動升阻比不要太容易,誰上誰下一目了然


普遍認為的不太對


我覺得是因為《航空知識》《航空世界》的編輯部被俄粉佔領(我猜的)有關,當然,我也是俄粉。

純粹是因為Su-27好看(個人觀點,畢竟比F15大盒子好看多了),才不是蘇式戰機真的氣動好。

還有,沒有「蘇式戰機的空氣動力學」,空氣動力學理論都是一樣的,只不過研究深淺和方法不一樣。


初識者總是習慣於把布局的差異和性能的差異掛鉤,最常見的兩個例子就是「使用翼身融合的XX比傳統設計的OO氣動設計更優秀」和「使用鴨翼布局的XX比正常布局的OO氣動設計更優秀」,隨後他們會以由此推論出性能差距,從而得出技術差距。實際上布局和性能之間沒有直接關係,得具體問題具體分析。


正經的消息來源不應當神話任何東西。你如果有任何「神話」的感覺,應當自行無視那些消息來源。這並沒有什麼值得討論的。

零散的幾點看法:

  • Su27雖然氣動設計的確不錯,但並不值得神話,實際上主要優點在升力係數高,載荷航程好。
  • Su27原型的「眼鏡蛇機動」沒有實戰意義,而且並不算正經的「超機動性」(過失速機動):它能擺到的角度、回復的速度,都取決於初始狀態的飛行速度與拉杆,過程中基本完全不可控。充其量能夠表明Su27的氣動構型能夠在一定的速度範圍內具有過迎角限制自行回復的能力。真要說過失速機動,得看Su35和Su30SM。
  • 「推力夠,磚上天」依然是另一種神話,它至少有下面這幾個問題:
    • 剩餘功率(SEP)不但取決於推重比,還得取決於阻力和當前飛行速度。阻力由零升阻力和誘導阻力兩部分構成,後者恰恰與飛行平台的升力特性高度相關。
    • 如果光有高速性能沒有操縱性,只能飛直線,也沒有太大卵用。比如Mig25/31,只能裝個B就跑。
    • 遇到了同樣推力不差、機動性卻更好的對手怎麼辦?比如F15是挺屌,可是遇到颱風呢?
  • F15相對Su27的優勢更多在先進的雷達、武器,和完善的戰場支持上。僅就飛行平台,Su27很難說比F15機動性能差。


https://www.youtube.com/watch?v=r2atbA0W8Ks

AOA/AOS

https://www.youtube.com/watch?v=dSC_05hG2P0

pitch-down

https://www.youtube.com/watch?v=rJBRUNlMVBc

pitch-down

https://www.youtube.com/watch?v=Zhl4kZooMRw

kulbit

https://www.youtube.com/watch?v=wca3rMb8CwM

F16對su35 360 turn

講道理,美國戰鬥機機動性能不差,有這種印象的原因大概三點

一,飛行測試不同,內油裝多少,減重多少,試飛員還是戰鬥編隊……

二,戰鬥空域不同,高空低空,注重迎頭截擊還是護航狗斗……

三,設計思想不同,美國攻勢防空,蘇聯前線空軍依託地面防空力量和地面引導

不好比啊


主要分歧在於蘇27和F15的比較

中國空軍在當時能用上的最好的飛機就是蘇27,所以廣大群眾當然希望蘇27更優啦

實際上,經過長時間的發展,蘇27和F15的最新型號性能早已經非常接近,不存在某型號戰鬥機吊打對方的情況。

在氣動研究技術方面,兩國甚至再加上中國的技術都肯定是超過現代服役的戰鬥機的,但因為穩定性不能夠直接運用,俄羅斯之所以似乎給人一種似乎氣動性能更加有優勢的原因是因為他們的飛機外形,蘇27是蠻好看的,翼身融合的設計直接讓顏值提升,而蘇47雖然不能跟x29直接比較但也還是給人了一種黑科技的印象,再加上x29直接照搬F5戰機的機頭。。(畢竟就連很多自稱的軍迷都只看表面,大多數人就更是了)

現實狀況是,美國俄羅斯在軍備競賽的時候就已經有了很多的投入, 只是發展方向稍有不同,美國比較信仰電子裝備,於是在戰機上更多運用了自己的電子技術,氣動排第二,俄羅斯在電子技術落後,於是選擇揚長避短,大力將能夠是使用的最好的氣動技術放在了自己的飛機上。


戰鬥機的用途又不是飛行表演,氣動好帶來的各種過失速機動能力在實戰中,有多大用?


大多數人的認為是錯的

但是「只要推力大,氣動無所謂」就並不準確了

上過飛行器設計的人基本都看過一張圖:分別讓發動機、氣動、結構、控制的人獨立設計4種飛機,結果每個人都只考慮自己的專長,設計的飛機都是不能飛的

放在美蘇兩國上是一樣的道理。飛行器設計是一個系統工程

氣動可以是飛行器設計的核心,但什麼叫「核心」?

以氣動為第一優先當然可以叫核心了

不過考慮一下這個情況:

有大推力的渦扇,氣動幫他整合進氣道,讓發動機能物盡其用;有隱身需求,好,我氣動想辦法在隱形和性能之間找平衡;航電有一個新設備,氣動想辦法在合適的位置創造空間

這樣的氣動設計理念,真的「落後」嗎?從這個角度去看,很多所謂的「保守」的設計,就能看出功力了

當然,後一種理念搞極端了也可能搞出F35。還是那個詞,系統工程,系統工程,系統工程。設計一款好的機型一定是每個系統都要妥協,每個系統都有餘力去妥協

最後,講道理,你說美國氣動設計水平渣,你們覺得發動機的氣動模擬比飛機簡單嗎?


這個「普遍認為」的人裡面相當多一部分是什麼都不懂的。他們評價飛機氣動好壞的標準是飛機能不能「甩餅子」,能不能「落葉飄」,以及自己的感性認識。我覺得XXX厲害,他們也覺得厲害,我們大家都覺得厲害,所以氣動設計應該很優秀吧。至於是否真的優秀,或者優秀在哪裡,很多人是說不出來的。他們能說出來的幾個優點,美帝飛機也未必沒有。


有這個印象大多是蘇-27跟米格-29對比F-15,F16造成的,實際上之前蘇聯的飛機氣動是不如美國的,F-86的氣動設計是比米格15先進的,美國人開始用薄翼型跟翼型扭轉的時候蘇聯人還在厚機翼上掙扎,但是毛子的好處是綜合設計的好,所以總的效果不差。另外蘇聯的戰鬥機(這裡說的是前線戰術空軍的戰鬥機,注意跟國土防空軍的那票磚一樣的截擊機區分)一般注重輕巧靈活,相比美國追求高大全可勁塞設備搞的臃腫的飛機機動性更好,典型的例如米格21跟F-4,機動性往往跟氣動掛鉤的,乍看起來自然有蘇聯飛機氣動好的錯覺。(當然,美國這時候也有機動性很好的飛機,例如F-8跟F-5,但是這類在群眾中的知名度顯然不如久經炒作的魚窩與鬼怪的拼殺著名)70年代美國開始搞F-15,這裡需要強調的是F-15的氣動設計並不優秀,如果沒有強大的發動機做支撐立馬變磚,但是這並不是美國人懶,這是當年技術的局限。而F-16則是另一種情況,人家有強大的發動機不需要做複雜的氣動設計就能達到優異的機動性,當然這個複雜是相對毛子的蘇27跟米格29說的,F-16的氣動設計水平並不差只是做的相對簡單。按慣例蘇聯要拿出跟美國人抗衡的飛機,但是毛子這有個大問題就是他們的發動機不行,這就只能靠氣動來補了,蘇聯人在蘇27跟米格29的氣動上下了苦功夫,來彌補由於動力不足造成的機動短板。實事求是的說,蘇27與米格29的氣動設計確實是要高於F-15與F-16的,但是這是個苦澀的事實,蘇聯人也沒什麼光榮的,美國人也沒什麼羞愧的。剛說到美國飛機的氣動做的相對簡單,至少外形上看上去是這樣,蘇27跟米格29用了複雜但是優雅的升力體與機翼融合設計,特別是蘇27做的非常漂亮,而F-15,F-16的外形相比來說就不是那麼驚艷了,在群眾看起來,自然不如蘇聯飛機得分高。至於5代機,蘇聯已經完蛋了,新沙俄的敗家玩意不爭氣,殲20的氣動水平都比T50高,但是這已經不能算蘇式飛機了,所以不討論了。


個人愚見,蘇聯飛機氣動力外形真的沒有更好,如果有(蘇27和米格29),我覺得是由於以下原因:

1,這兩架飛機比F-15(69年定型,74年服役,蘇27直到77年才定型,85年服役)、F-16晚了近十年,得以使用翼身融合體加翼根弔掛分立發動機的構型。早期T-10(蘇27前身)氣動相當糟糕,最後被迫推倒重來搞出T-10S。在論證T-10的過程中,蘇霍伊不僅推出了翼身融合體構型(在F-14上已經有所體現),還推出了類似F-15的兩側進氣構型的第二方案,最後是TsAGI(蘇聯中央空氣流體動力研究院)實驗表明翼身融合體跨音速阻力較低,蘇霍伊才放棄了第二方案。說明即使比F-14/15/16晚了數年,蘇聯的氣動力學研究也基本和美國在一個水平上。

2,發動機不行,靠氣動力外形來湊。

不過說真的,蘇27和F-15的定位是不太相同的,反而比較類似F-14(二者都被用作遠程截擊機),米格29和F-16的定位差得更遠,比較起來好像不太恰當。

蘇27的超機動能力之優秀其實超乎TsAGI的預測,但是超機動在空戰中的作用真的見仁見智....

蘇聯其實並不是強在單項科技上,而是強在系統整合能力上,即怎麼用落後的科技達到一樣的效果,所以就有了三擋手動可變後掠翼的米格23,不鏽鋼的米格25,還有蘇27那一圈小燈簡陋但是實用的頭瞄。而美帝卻耗費巨大的人力物力開發全自動可變後掠翼的F-14,鈦合金的SR-71,以及為了追求技術先進最後變成沉重無比的鍋蓋的頭瞄。蘇聯的這種方式在短時間內維持了代差,但是長久以往,美蘇之間的技術差距就越來越大,所以美蘇同代飛機之間的時間差越來越大。

軍事還是要靠國力,還是悶聲大發財最要緊。

PS:蘇27比F-15好看到不知道哪裡去了。

PS2:突然想起來米格15的確比F–80,F84氣動力外形優秀,但是馬上被F-86超越,so....

參考資料:《米格風云:米格飛機的傳奇》《仙鶴兇猛:蘇霍伊飛機的傳奇》


誰灌輸給你蘇系飛機氣動設計好的印象的?國內的毛吹真是毀人不倦啊。美帝在氣動設計上甩毛子十條街,只不過人家動力足夠好,不需要玩那麼多氣動設計上的取捨。何況,毛子的科技樹是點歪了,美帝早在幾十年前就認定未來機動性的重要性大大下降,早就不玩什麼機動性的梗了,未來是隱形的天下。何況就拿F22的機動性跟T50比,也是完爆T50。


F119的CFD工程師哭暈在廁所里:不把搞航發的當成搞氣動的這就是耍流氓呀。


因為大多數人的觀點不正確啊(至少不完善)


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