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1 # 軍武最前哨
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2 # 兔哥哨位
兔哥回答:超級大黃蜂戰鬥機確實是機翼武器掛架有一個向外傾斜的角度,角度並不大,偏離機身中心軸線3度,不光是超級大黃蜂戰鬥機,法國的陣風戰鬥機的機身後掛架也有一個向外偏的角度,其它戰鬥機也有類似情況。超級大黃蜂戰鬥機為什麼要使武器掛架偏離機身中心軸線,是否增加阻力影響啟動佈局呢?我們分析一下這個問題。超級大黃蜂是指大黃蜂戰鬥機的F/A-18E/F機型,這個機型的前身都是大黃蜂F/A-18戰鬥機,有很多改型,其中的超級大黃蜂是最新入役型號,E型為單座版本,F為雙座版本。關於超級大黃蜂戰鬥機為什麼武器掛架偏離機身中軸線這個問題,網路上最多的是安全,因為超級大黃蜂的武器掛架投放時會碰撞機體,因此,採用偏離角度設計,保障安全,這一點是肯定的,所有戰鬥機都有這個要求。另外關於會影響氣動效率,增加阻力,甚至是有專門文章指出超級大黃蜂戰鬥機的這個武器掛架偏角嚴重影響氣動效率,是一大敗筆之說,我不敢苟同。超級大黃蜂只所以採取武器掛架偏離機身中軸線佈置是有一定道理的,而且絕對不是隻為了安全這麼簡單,更不是什麼敗筆,為什麼?下面說說個人觀點,歡迎點評。
首先,是為了安全,因為超級大黃蜂戰鬥機在進行風洞測試中,武器掛架平行機身中軸線,結果出現彈藥投擲時碰撞機體或者是其它武器彈藥的情況,因為超級大黃蜂的武器掛架比以前的機型多了,密度增加,於是武器掛架偏離機身中軸線3度角,有說8度角,不管幾度,肯定是向外偏了。為了安全是一個方面,沒問題,否則不會這麼做,問題是為什麼其它的大黃蜂戰鬥機的武器掛架不這麼偏,而超級大黃蜂的武器掛架這麼偏?這才是重點,首先,超級大黃蜂雖然改進自大黃蜂戰鬥機,但從氣動佈局,身體結構和大黃蜂戰鬥機都有本質的不同,你可以認為它是一個新款戰鬥機。
透過上面的對比圖片可以看出來,超級大黃蜂戰鬥機的機體要比大黃蜂戰鬥機大了很多,超級大黃蜂戰鬥機的前緣邊條要比大黃蜂戰鬥機更大,更具弧形,非常寬,而且機翼面積結構也不同,進氣道由大黃蜂的弧形,變成具備隱身效能的矩形型,和F-22戰鬥機的進氣道一樣,所以,這個超級大黃蜂戰鬥機具有一定隱身效能。所有這些特徵的改變,也導致超級大黃蜂戰鬥機的空氣動力學特徵不同於大黃蜂,前緣邊條和矩型進氣口,以及機翼所產生的渦流發生了改變,而且機翼側洗氣流會有一個向外吹的氣流,如果機翼掛架繼續平行於機身中軸線,那麼,超級大黃蜂戰鬥機在投擲武器時,受機體渦流,機翼側洗氣流的影響,會使彈藥脫離掛架時偏離軌道,發生磕碰機體或者是其它彈藥。
正是這個原因,使超級大黃蜂戰鬥機的武器掛架採取了偏離機身中軸線佈置。但還有一個問題,這種佈局會不會像網上說的造成阻力加大呢?未必!戰鬥機結構複雜,每一處的空氣氣流並不都是沿機身中軸線流動,這一點從飛機飛行畫面中能清楚的看出來。超級大黃蜂只所以不能像大黃蜂那樣沿機身中軸線佈置掛架,正是因為,如果沿機身中軸線佈置掛架有阻力,有阻力才使的超級大黃蜂投擲武器時因為氣流導致彈藥脫離掛架時碰撞機體或者其它彈藥。這個力就是空氣氣流阻力造成的,偏離機身中軸線佈置,看似增加阻力,實際上,其位置對於超級大黃蜂戰鬥機來說,恰到好處。
由此來看,超級大黃蜂戰鬥機的外偏武器掛架設計絕不是單純為了安全。難道大黃蜂沿機身中軸線佈置掛架安全,到了超級大黃蜂就不安全了,為什麼呀?原因很簡單,氣動外形變了,飛機飛行時的氣流改變了,只有順應飛機的需要才能滿足使用要求。我們在看看另外一個戰鬥機的機身後掛架,這是法國的陣風戰鬥機。
透過上面的圖片可以清楚的看出來,陣風戰鬥機的兩枚空空導彈明顯有一個外偏角,但同時也可以看出來,陣風戰鬥機的空氣流動在導彈的位置明顯是會改變氣流方向的,而導彈的這個方向對於氣流而言恰恰是正對來襲氣流的。戰鬥機的武器掛架偏離角度都有,沒有絕對平行於機身的,氣流是沿著機身流動的,而機身並不是一個規則體,氣流會受到擾動,改變方向,如果強調必須沿機身中軸線佈置,就會因為氣流受機體擾動而和武器掛架形成加角,反而是增加阻力。由此來看,我們看到的掛架和機身有一個偏離機身中軸線的角度是會造成阻力的,但對於飛機和武器掛架而言則不是。
所以,如果是為了安全,故意犧牲氣動效率而把掛架偏離機身中軸線,那麼,依我們看,是平行於機身中軸線安全,還是增加阻力偏置安全?顯然是平行於機身中軸線更安全,因為導彈也不是兩頭重量都一樣,又有彈翼,飛機高速投彈時受空氣阻力影響必然會出現橫滾。只所以偏置設計,就是為了獲得更小的阻力,有利於投擲安全,我們看著偏了,超級大黃蜂認為正好,就這個意思。
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3 # 弟砣
飛機設計師和風洞工程師不是隻拿不幹活、就會PS的。
這個角度是綜合了巡航速度下氣流方向和武器投放安全等因素特意設計的。
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4 # 狼煙火燎
美國F-18E/F“超級大黃蜂”的機翼掛架採用明顯的向外傾斜的外八字佈局,這在戰鬥機中比較少見,但也絕非唯一,而其實在F-18A~D版本還是“小蟲子”時代的時候,是不存在這個外八字佈局的,那麼升級到“超級蟲”後怎麼就採用這種奇特的佈局呢?下面我們具體說說:
F-18E/F是在大黃蜂基礎上進行了一次全新升級,佈局上與大黃蜂類似,看起來像一個放大版本,但其實兩者共享的零部件很少,因此“超級大黃蜂”更像是一款全新設計的戰鬥機,只是在外貌上與大黃蜂有著傳承關係而已。超級大黃蜂換裝了推力更大的F-414-GE-400渦扇發動機,發動機推力增加了24%,為了滿足發動機更大吸氣量而直接應用了四代機F22的加萊特進氣道,不但增加了18%的進氣量,而且增加了隱身能力。鑑於發動機推力的加強,帶給了超級大黃蜂的機翼面積、個頭、重量也都同步放大了25%左右,這些資料顯然與發動機增加的推力是同步的。
由於“超級大黃蜂”的機翼變大,因此從翼根到摺疊機翼位置就從原來的“大黃蜂”2對掛架基礎上增加了一對,變成了3對翼下掛架,武器掛載能力變強了,但也帶來了一定的風險。麥道公司在進行“超級大黃蜂”風洞試驗過程中發現:掛滿導彈的超級大黃蜂翼下非常擁擠,當載彈與機身平行投射時,受機體周圍氣流的影響使得射出的導彈或丟出的副油箱有一定機率會被氣流吹著與機身相撞,尤其是高速投彈時這種風險會更大。因此超級大黃蜂將外掛架設計成了外偏3°的外八字型佈局,這樣在投彈過程中,高速氣流就會帶給導彈一個向外移動的力,發射的導彈在這個外偏力作用下遠離機身,而避免與機身避免了導彈撞擊機體風險,缺點是這掛載的6枚導彈就是6個小的減速板,而且也斷送了超級大黃蜂掛載廉價的“火箭彈蜂巢”的可能性。
其實像F-18E/F超級大黃蜂掛架外八字佈局,目的就是讓導彈在高速氣流作用下遠離戰機,而不會撞擊機體,這種類似的設計在戰鬥機中非常常見,最典型的就是法國陣風,我們看到翼根處掛載的兩枚中程空空導彈明顯採用了類似的外八字掛載,原理和F-18E/F式一樣的。
圖:導彈掛架明顯低頭設計
另外大多數的戰鬥機雖然沒有走“超級大黃蜂”極端外八字,但採用“先脫離掛架拋入空中後再點火”發射方式的導彈、炸彈的掛架幾乎都採用了略微低頭的設計,其原理也是在投彈後,高速氣流給予導彈一個向下的力,讓導彈快速脫離戰機保持安全距離。而且這種設計還有一個故事:大名鼎鼎的F-14雄貓在1973的一次導彈跨音速試射中,導彈成功分離後在高速氣流影響下導彈發生翻滾並撞向機體,不但沒有與機體分離,還在翻滾中點火向上飛行,擊穿F-14的油箱併成功的用自己的導彈完成了首殺+自殺,所幸兩名飛行員彈射成功。鑑於這個教訓,之後幾乎所有的戰鬥機掛載都採用了向下低頭設計,這樣的悲劇也就得到了避免!
圖:外八字+低頭的F22側面掛架
另外我們還不得不提F22,由於這款戰機具有超音速巡航能力+超機動性,因此發射導彈過程中大多數情況都是在超音速情況下進行,而且很可能在一些大機動狀態下直接發射,鑑於發射導彈是高速氣流影響,以及偏離常規的發射姿態,還要考慮AIM-9X本身質量較小的問題,因此我們看到F22的側彈倉雖然採用了滑軌發射,但為了保證安全不發生意外,其掛架採用了外八字+低頭掛架的雙重保險,目的就是讓這款導彈發射後儘快遠離飛機。
同樣就在幾天前蘇57試射近程格鬥彈的時候,其翼根處的凸包內建彈倉掛架明顯也採用了外八字設計,同樣也應該採用了掛架低頭的原理。
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5 # 戰情解碼
F-18E/F超級大黃蜂戰鬥機是F-18的深度升級改造款,該機不僅增大了機身尺寸,重新設計了氣動外形,還更換了發動機和航電系統。總體效能和作戰能力已和F-18不可同日而語。不過,該機卻有一個小小變化為人所詬病,那就是該機的導彈掛架與F-18相比有一個向外傾斜的角度,這使得該機的掛架與飛機的機身中線存在一個3度左右的傾斜角。
(F-18E/F在機翼下方掛架有個明顯的向外傾斜角度)
可不要小看這個3度的傾斜角,在飛行中特別是高速飛行中,這些向外傾斜的掛架無形中充當了減速板的角色,不僅降低了飛行速度,還會增加飛機的阻力,降低飛機的機動能力。如果是掛在武器的時候,這樣的作用就會更加明顯了。那麼,為什麼F-18E/F會採用這樣的設計呢?
(F-18E/F相比於F-18幾乎是重新設計的全新戰鬥機)
其實,這樣的設計主要是為了保障安全。F-18E/F與F-18相比,機體尺寸機翼面積都有所增加,並且採用了隱身設計,還在機翼下方各增加了1個武器外掛點。這使得F-18E/F在在尺寸增大的情況下,機翼掛架由4個增加到了6個,武器掛載能力得到了很大的提高。但這卻帶來了一個問題,那就是在高速飛行的條件下,在發射武器時由於空氣流的作用,會使武器發生顫動,有可能存在與機身和其他武器碰撞的問題,從而引發事故。要知道在高速飛行時,與空氣的流動力量相比,導彈只能算是個“小物件”,甚至被氣流影響無法順利離開機體也是有可能的。這個問題在1993年的風洞試驗時被發現,而此時機體設計工作已經基本完成,要重新設計機翼結構來避免這個問題顯然存在著很大的困難。因此,設計師們就採取了傾斜掛架3度的方法來解決這個問題。
(F-18E/F的機翼下方掛架增加到了6個)
(導彈如果不能順利脫離機體,一旦撞擊機身和其他武器,後果非常嚴重)
將掛架傾斜3度後,使掛架與飛行中線存在夾角。在發射武器時,由於夾角的存在,使得高速空氣流可以給予武器一個向外的推力,武器“推”向遠離機體的方向,以此來保證安全性。其實,不只是F-18E/F採取了這樣的設計,很多戰機也都採取這樣的方法來保證安全。如法國的陣風戰鬥機,其機腹下方就有兩個掛點是傾斜於機身中線的,避免了導彈與其他武器相碰撞。F-22機身兩側彈艙的掛架也採取了類似的設計,藉助傾角輔助空氣流“推”出導彈,避免出現發射問題。可見,這樣的設計雖然會帶來阻力問題,但是作為保障飛機安全的一種措施,還是非常實用和必要的。
(陣風戰鬥機的2個機腹掛架也是向外傾斜的)
(F-22戰鬥機的側面彈艙掛架也存在一定的傾角)
回覆列表
細心的朋友會發現:F/A-18E/F戰鬥機的武器掛架確實呈“外八”狀。這讓人在感官上可能會覺得有一些彆扭,但不得不說這樣的設計又有其道理;而歸結起來就一個原因:為了安全考慮。
早在1993年的時候,負責研發F/A-18E/F“超級大黃蜂”的麥道公司在風洞試驗中就發現:當載彈與機身平行投射時,受機體周圍氣流的影響使得射出的飛彈有一定機率會與機身相撞。
鑑於此,麥道隨即更改了武器掛架方案,即向外偏移3°,而這也是我們現在觀察它的武器掛架會呈現“外八字”的原因。
另外要說的是:透過向外偏轉角度來降低誤擊風險的方案並非只有F/A-18E/F採用,此前的“大黃蜂”系列的武器掛架也有一定的外斜角度。
而且飛機的武器掛架除了外斜還有下傾。其中最典型的就是F-35的載彈設計,如果從側面看的話會發現它有一個明顯向下傾斜的角度。
再看F-22的武器掛架,它同時採用了外斜和下傾兩種方式:F-22的側部內埋式彈艙如果開啟後就會發現,它的格鬥但導軌既向外斜也向下傾。
當然,上述武器掛架的設計一定是經過多次試驗後根據各個機型的自身情況而生的,都有其道理。當前,飛機的武器掛架主要分為兩種:一種是導軌式掛架,一種是彈射式掛架,具體使用上各有優劣。