除了美國F16戰鬥機,還有哪些國家掌握了飛機放寬靜安性設計?

萬法本原


放寬靜安性設計實際上就是放寬靜穩定性設計,這種設計可以顯著提升飛機升力,發動機推進效率,減少飛機結構強度衝擊,以及顯著提升飛機的靈活性,可以說是三代機(四代機)的標杆之一。先講個冷知識,人類歷史上第一架使用放寬靜穩定設計的飛機,實際上應該是萊特兄弟的飛行者一號,也就是第一架飛機,而且這飛機還是鴨翼佈局……

經典的F-16與F-4戰機同時轉向的半徑圖,放寬靜穩定的F-16具有驚人的優勢。

放寬靜穩定飛機是將飛機的重心佈置在氣動中心之後,這樣進行機動轉向時,這種不平衡性會加速完成轉向。但是這種設計飛機,在平飛時稍微受到外力擾動,也會趨於失去平衡,飛行員必須時刻進行重新調整飛行姿態,恢復飛機平衡。

而這種設計一直到F-16才開始普及,最重要原因是F-16是第一架採用線傳操控系統的戰鬥機,由線纜的電信號代替飛行員操控信號。這樣在飛機正常平飛過程中,由飛機的機載計算機發送操控指令代碼,進行自動配平,從而解放飛行員操控壓力。實際上,線傳操控是實現靜不穩定設計的基礎。

美國的F-14雄貓和F-15鷹,實際上也沒有采用放寬靜穩定設計,兩者都是採用機械增穩設計,F-15一直到F-15E攻擊鷹上才使用線傳操控系統。

毛子的米格-29同樣不是放寬靜穩定,他是屬於臨屆穩定佈局。因為米格-29走當時前蘇聯前線戰鬥機思路,前線簡易機場是無法維修線傳操控系統,所以米格-29改回機械操控,開歷史倒車。

毛子的第一個放寬靜穩定設計的是蘇-27,該機同樣是前蘇聯第一款應用線傳操控系統的戰機,這也是當年蘇-27機動性能絲毫不亞於輕型戰鬥機的原因之一。法國則是幻影2000開始,達索在飛控方面還是相當不錯的,這也是上世紀80年代初,我軍第一次切身操控幻影2000後,對其讚不絕口的原因。
歐洲三鴨子,陣風、颱風和鷹獅都是屬於放寬靜穩定設計,鴨翼佈局是天然的靜不穩定佈局。

我國自然是從殲-10開始,殲-10的放寬靜穩定幅度相當大

此外,印度三哥的LCA光輝戰鬥機,實際上也算。他的氣動佈局是法國達索設計的,飛控代碼是美國洛克希德·馬丁編寫的,線傳操控部件是意大利採購的,飛控計算機是以色列的……都是世界名牌……順帶一提,在F-16之前,航空屆還是有不少強行放寬靜穩定設計的飛機作品的,除了前面飛行者一號外。還有美國三倍音速強襲的XB-70女武神戰略轟炸機,大型轟炸機裝的飛行員多,大不了大家輪流受累換著開。類似的還有蘇聯的T-4、美國的XB-35等。

此外,日本二戰滅亡前,搞過一個震電,這實際上也是放寬靜穩定的鴨式佈局飛機,蝗國都要亡了,飛行員受累算點什麼,有意見調你去神風。


五嶽掩赤城


現代戰機從三代開始,一般都採用放寬靜穩定設計,它帶來的好處就是要比靜穩定設計的戰機有較好的機動性敏捷性,這正是戰機所迫切需要的。

而在三代戰機中所採用鴨式氣動佈局的戰機,則是屬靜不穩定設計,比放寬靜穩定設計有更好機動性敏捷性。比如殲10、歐洲的三型戰機臺風、陣風、鷹獅。常規式設計的飛機中,客機、運輸機都屬靜穩定設計,戰機則是放寬靜穩定設計,鴨式氣動佈局的戰機都是靜不穩定設計。

從戰機的機動性敏捷性角度看,靜不穩定設計優於放寬靜穩定設計,放寬靜穩定設計優於靜穩定設計。隨之帶來的是採用靜不穩定設計的飛機,電傳飛控設計難度遠遠高於放寬靜穩定設計,放寬靜穩定設計也高於靜穩定設計。靜穩定設計與放寬靜穩定設計的飛機,飛行員都可以進行直接操控,而靜不穩定設計的飛機,是不可能飛行員直接操控的,而必須通過電腦控制的電傳飛控,來操控飛機飛行。

電傳飛控分模擬式與數字式,數字式是優於模擬式。中國早在80年代由殲6改成的變穩機bw-1就採用了數字電傳飛控,90年代,沈飛所將殲8-2將模擬電傳飛控改為數字電傳飛控,型號為殲8-2act。從而奠定了中國在戰機的氣動設計、電傳飛控處於世界頂級的位置。從殲10起,採用的數字電傳飛控的飛機,就沒有因電傳飛控故障,導致墜機事故。而國外,因電傳飛控故障導致機毀人亡的事故比比皆是,世界航空強國的美國,也因電傳飛控,造成比黃金還貴的b2、f22摔機數架。

如今,能生產現代戰機的國家,只有中、美、俄、法、英、歐盟掌握了放寬靜穩定設計的電傳飛控技術,以及靜不穩定設計電傳飛控技術。而中國則是這之中的佼佼者,代表作就是殲20。

中國的殲10採用的是靜不穩定設計數字電傳飛控,屬於中耦式鴨式佈局,就已領先遠耦式的颱風及近耦式的陣風。颱風戰機的鴨翼的功能只是強於俯仰與配平,拉窩則由鴨翼旁的一個產生器提供。陣風的鴨翼功能則是強於增升,弱於配平與俯仰,而殲10的鴨翼功能則是全能,既配平俯仰,又實時拉窩增升,又可差動,以致於殲10滾轉速率極高,1秒1圈。中國的優秀試飛員雷強在試飛殲10成功後,激動流淚的說,這才是真正的戰機,反之,他飛過的蘇27、f16、幻影2000都不算戰機。可想而知殲10在中國空軍的地位,在格鬥方面,在殲20之下,其他戰機之上。其飛控設計難度,源代碼的複雜程度是國外戰機所不能媲美。也因於此,f22的機身長度只能設計偏短,造成彈倉偏小,載油偏少,航程過短,有大馬拉小車的問題。


清風雲淡霞滿天


僅照其設計,F-16表現在氣動性能,並不是一款優秀的飛機,雖說它已生產了4600多架,賣給30多個國家。低空飛行在特殊地形和氣象條件下,仍會時不時遭遇重大事故。其中原因之一,就在於放寬了靜不安定性設計。因此為了改善飛行性能,一度增加了鴨翼。看見此圖者,可能有不少人會大吃一驚,怎麼?美國的飛機不是絕不安裝鴨翼嗎?這到底是怎麼回事?

當2011年殲-20試飛時,一度受到很大議論,以為鴨翼不隱身云云。

現在世間都明白了鴨翼的重要,包括美國六代機,也開始使用鴨翼不再猶豫。鴨翼與靜不安定性密切相關,利於飛機操縱。然而在研製之初,技術難度相當之大,如美國早年實驗機X-29,如圖,在F-5改造而來,由於放寬了靜不安定性,即使用了鴨翼,同時安裝三套數字電傳操控系統,仍不容易實現操控。以後把技術整合在F-16身上,研製之初不得已使用了鴨翼。

三代機為了提高敏捷性,大部分都採用了靜不安定性設計,使用鴨翼成功者,卻了了無幾,殲-10是一個,以美國設計為主的瑞典“鷹獅”也算成功的一個,再有就是歐洲“颱風”。法國“陣風”也有鴨翼,並不算成功。可見放寬靜不安定性的飛機,操控之難。

作為三代王的蘇-27,也曾經放寬縱向不安定,當蘇-35雷達不再超重後,靜不安定性的問題總算成功搞定。僅一小小的氣動問題,就把人折騰得十分之苦,也見第三代戰鬥機設計有多難。

如果有的網友不明白靜不安定的設計初衷,魂舞大漠給您呈上一張圖,觀察一會,即能明白,乒乓球設計的高妙之處。


魂舞大漠


哎呦我的下限啊

所有的四代機、五代機、甚至新研製的教練機,都採用了放寬靜穩定度設計。


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