飛機發射了一邊的導彈以後,是如何保持重心平衡的?

策劃師亞瑟


現代戰鬥機都是自動配平的!比如通過內部燃油!或者氣動舵面!等通過先進的傳感器來調節!



Ownerryu


早期靠飛行員手感。

中期靠同時打兩枚導彈的方式平衡

後期靠飛機的自動配平系統。


先看一張圖:

這架戰機上遺落了一根小繩子,這可是相當重要的飛行儀表!

在飛行過程中,如果飛行發生偏航,那麼這跟小繩子就會被氣流吹歪,飛行員在第一時間內就可以發現飛機處於不平衡狀態了。從第一次世界大戰開始,很多飛行員都是靠著這種方式保持飛行平衡的。方法雖然古老但是行之有效。


其次,飛機飛機掛彈藥的位置有講究的。

重型導彈往往會掛的更接近飛機中心線,而小型的導彈則可以適當的接近機尖端(甚至掛在機尖上)

這樣的話,即便發射或丟棄了某一位置的武器,按照槓桿原理來說,實際上對飛機的影響都不大。


在類似於電影《獨立日》中F-18直接同時射出兩枚導彈的場景是有的,但真心不常用。

對於保持機身平衡的方法有很多,但射兩枚導彈保持平衡是最浪費錢也是最危險的行為。

基本上屬於電影作秀的感覺,但唯一正確的就是 按照次序發射了對稱位置的導彈。這樣給飛機帶來的平衡負擔也就是最小的了。


再有就是

飛機是有地平儀的,這裡面有個陀螺系統,

在非操作指令下的偏航或者滑坡道目前都可以自動糾正。——這也是戰鬥機靜不安定設計的一個基本操作要素。——其實本身戰鬥機兩邊導彈掛的完全一樣重,戰機飛行也是不平衡的,在自動修正的大前提下,導彈左右邊有些許的不平衡還真不是問題。


軍武數據庫


這就是視覺上的錯誤認識,很少有人知道戰鬥機與機載武器之間的重量關係,小編印象裡最重的空空導彈也才一噸而已,一般的空空導彈也才幾百公斤而已,而現代化戰鬥機的機身重量一般都在12噸往上,如果是在飛行狀態加上燃油和駕駛員的重量,整個平臺的最大起飛重量高達30噸的級別,蘇57飛行時就是35噸重的龐然大物,這時候對於飛機而言導彈就是微不足道的重量。

設想一下,我們平時乘坐的公交車也不會要求乘客均勻乘坐,那怕是全部擠在車體的最前邊也不會導致操作不暢的問題,而對於那些雙層巴士,乘客在上下兩層之間來回走動也不會影響車身的穩定性。在現代化大客機上也同樣如此,乘客來回走動或者行李裝的不均勻也不會影響飛機的穩定飛行,因為對於巴士和飛機的巨大重量而言,一點點可憐的重量變動是不會有影響的。

再退一步講,戰鬥機在設計時會考慮到極端狀況下的生存問題,也就是在機身失去平衡之後是否還能繼續飛行。一般戰鬥機收到重創之後,只要不影響機翼生產升力就能持續飛行,現代化的戰機甚至可以依靠一個機翼連續飛行兒不出意外,想想看,失去一個機翼之後戰鬥機的重量平衡已經被徹底打破了,在這種情況下都沒有因為平衡問題墜毀,導彈那點重量引起的問題是完全可以忽略不計的。


利刃巨透社


在電傳操縱並不成熟的年代,飛機武器掛載通常採用對稱的方式進行,而且武器的重量和佈置方案都需要經過認真考慮。較重的武器通常會掛在距離機身或機翼根部較近的位置,而較輕的武器則要靠外一些。當時飛機主要採用機械液壓操縱,這就需要飛行員手動調整飛行的姿態,飛機發射一側的導彈後,飛機重心會突然發生改變,這時飛機就會因為新產生力矩而發生轉動,飛行姿態也隨之變化。在手動操縱調整飛行姿態的年代,飛行員很難做到及時保證飛機的平衡,尤其是在戰鬥狀態下,因此這就需要對飛機武器掛載和佈置方案進行認真的研究。

(戰鬥機的武器掛載方案通常採用兩側對稱的佈置方式)

(發射一側導彈後會產生一個不穩定力矩導致飛行姿態發生變化)

飛機在發射一側武器時,通常會採用兩種方法解決飛機的平衡問題。第一種方法就是,將另一側武器也發射出去,這樣飛機也會重歸平衡。這種方法在攻擊機和戰鬥轟炸機上比較常見,它們掛載的導彈、火箭彈以及炸彈都會以這樣方式發動攻擊,以避免飛機因翻滾而導致墜毀。第二種方法是利用副油箱進行配平。當飛機一側掛載武器較重時,另一側就會加掛副油箱,以此來保持飛機的平衡。當發射完一側的武器後,飛行員會迅速將副油箱拋掉,這樣就保證了飛機的左右平衡。這種方法曾多次出現在實戰中,比如在1982年的英阿馬島戰爭中,阿根廷的超軍旗式戰鬥機就採用了一側加掛飛魚導彈,另一側以副油箱配平的方法,隨後以超低空突防的方式一舉擊沉了英國謝菲爾德號驅逐艦。

(超軍旗式攻擊機)

對飛行員來說,手動操縱配平是一件困難的事情,但是隨著電傳操縱技術的成熟,這個問題已經得到了解決。在飛機發射一側導彈後,飛控軟件會迅速操縱機翼和尾翼,從而自動調整飛機的飛行姿態,由於電信號傳輸速度很快,所以飛機的飛行姿態幾乎不會發生任何改變。除了上述方法外,大型作戰飛機(比如轟炸機)還可以通過調整機內燃油在不同油箱內的含量進行配平,這同樣可以保證飛行的穩定。

(鷹獅戰鬥機的飛控軟件示意圖)

對第三代和第四代飛機來說,他們的飛行品質已經有了翻天覆地的變化,飛行員的負擔已漸漸被電腦系統所取代。而戰鬥機的掛載配置也變得更加自由,即使掛載武器沒有采用對稱佈置方式,也不會對飛行姿態造成太大的影響。況且一些導彈在設計過程中,還採用了邊條翼、矩形翼以及梯形翼的設計,這樣導彈本身也會具備一定的升力,在導彈重量不是很大的情況下,這部分升力足以抵消其自身重力,因此在導彈發射後對戰機的影響也比較小。總之,隨著技術的進步,飛機飛行狀態的調整已經變得更加容易,武器掛載與配平的自由度也因此得到了很大的提升。

(以色列的怪蛇4空空導彈採用了邊條翼和梯形翼的設計)

(飛控軟件和電傳操縱技術的進步讓戰機配平更加容易)


戰情解碼


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戰機雖然給人以高大上的形象,但它畢竟也只是一架飛機,歸根結底,戰機只是軍隊作戰的工具,它無法改變一些固有定律,因此,一旦戰機本身的載重出現變化的時候,它也需要調節自身來保持重力平衡。

飛機發射導彈後,必須保持重心平衡

很多人說了,戰機那麼重,尚且可以在空中來去自如,如果只是發射一側掛載的導彈,其飛行姿勢應該不會有太大變化,至於保持重力平衡更是順其自然的事,根本用不著使用一丁點手段。不得不承認,這種說法非常愚蠢。

要知道,戰機交戰前往往會先扔掉副油箱,這本身就是1噸左右的重量,如果再將這一側的導彈發射出去,戰機某一側的重量就會又少幾百公斤。戰機在空中飛行本來就利用了空氣動力學的相關原理,其一側重量發生變化,戰機各部位所受的空氣阻力和牽引力也會發生變化。因此,戰機在此種情況下還能正常飛行,無非是因為科研人員採用了非常有效的配平手段。

現代戰機的配平方式

隨著科技發展,現代戰機通常都有非常完善的電傳飛控系統,該系統依靠計算機、機械液力裝置、燃料系統以及其他各類系統及時完成戰機的配平工作。這種情況下,無論戰機採用對稱掛載,還是非對稱掛載,發射導彈都不會影響其正常飛行。具體到實際操作過程,當戰機失去重力平衡時,平尾的水平安定面會偏轉,與此同時,燃料系統的各郵箱也會“穿油”,當然了,流動的油量並不會太大,戰機的平衡就會被恢復。

法軍的非對稱掛載省去不少麻煩

以前沒有先進電傳飛控系統的時候,各國只能採用最傳統的配平方式,法軍超軍旗戰機為了避免繁瑣的配平過程,採用了非對稱掛載方式,飛魚導彈和副油箱分別被掛到了上述戰機的兩側。當打導彈的時候,其副油箱也會在同一時間內被扔掉,這樣的話,超軍旗戰機也倒是能實現配平。

與自動配平相比,人工配平也很重要

不過,無論是原始的配平方式,還是先進的電傳飛控系統,如果沒有檢查到位,很有可能發生故障,這種情況下,人工干預配平就顯得尤為重要了。整體而言,自動配平系統效率高,可以有效應對戰場形勢,但必要時候,也得有完善的人工配平方案。------歡迎點贊、關注、評論!


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軍武視界


看了幾個回答,很多都說“導彈很輕,可以忽略不計”,要知道在飛機高速飛行時,重量變化對飛機的影響是很明顯的,況且射導彈只是一種簡單情況,更復雜的是加掛副油箱的戰鬥機,接戰前要丟掉副油箱,這個有時候就是1噸多的重量變化,你打個三四枚中距彈,又是幾百公斤的重量變化,在這你給我講重量可以忽略不計?

也就是現代戰機“強大的設計和先進的航電飛控系統”一起作用,上圖這種對稱性掛載才成為可能。要知道以前航電系統很原始的時候(其實距離現在也沒多久),飛機的配平工作是一件很麻煩的事:法國的超軍旗戰機為了保持戰鬥後的平衡問題,採取非對稱掛載,機翼兩側一邊掛載副油箱,一邊掛載飛魚導彈,打導彈的同時丟棄副油箱來保持平衡。

就上圖這種對稱掛載,打完一邊的彈藥、扔完一邊的副油箱,你給我說沒影響?,當然,對於現代化的戰機和其他飛機來說,得益於電傳飛控技術的進步,對稱掛載、非對稱掛載、只打一邊導彈什麼的當然都不是事兒,只不過配平工作由計算機和配平系統自己去做了,還不是重量變化沒有影響。

當然計算機自動配平也需要“配平系統裝置、飛機相關部件動作”來配合,比如說平尾的水平安定面可以進行偏轉起到一定的配平作用;大多數客機、運輸機和戰鬥機都有燃油系統根據計算機指令自動各油箱間穿油來保持平衡(這個不需要很大量的油料流動,在設計合理的情況下,重心變化與力矩之間的關係,只需要很少的油量變化就可以達到配平目的。

其實戰鬥機發射導彈後的水平平衡問題與運輸機空投重裝備引起的俯仰平衡問題來說,算是小的多了,那麼軍用運輸機的資料不方便說,這裡給出空客A320的民用飛機配平操縱系統(上圖),一張圖應該能說的很明白了。總之,現代飛機的配平都是計算機通過電傳信號指令相關部件動作,或者機械液力裝置自動運作進行的,在自動化配平系統故障時,還需要採用人工干預方式配平。


裝備空間



兔哥42928


這個得看導彈類型!戰機掛載的導彈分為三種,一種是對地攻擊型,一種是對空進攻型,還有跟對空自衛型。這三種導彈的使用方式是不同的。對地攻擊型導彈最重,往往一枚導彈的重量都在225公斤以上,普遍則是500公斤以上,戰機掛載對地進攻導彈往往是放在機腹地方,掛載數量多是單數(1,3,5)這樣的,在發射導彈的時候會看需要使用,一般如果只發射一枚的話會直接投射在機腹下的那一個單枚,這樣的話對機體平衡是沒有影響的;而如果是目標超過兩個,則保留機腹下的那枚導彈,發射兩翼的對地導彈,這樣的話對機體平衡同樣也沒有影響。

其次,對空進攻型。這種導彈相對來說比普通的對地導彈輕了許多,一般一枚的重量也就是在100~150公斤左右,局部超視距導彈總重在300公斤左右。這種導彈一般是空優戰機掛載的武器,其使用方式跟對地導彈使用方式類似。

最後一種是自衛性防空導彈,這種導彈往往就是掛在翼尖的那幾枚,一般是2枚或者4枚,都是不分機種的掛載,這種導彈的重量輕,只有20~40公斤左右,這種一枚導彈對機體的整體平衡影響不大。


優己


戰機上的飛控系統可以通過控制機翼的升力配比來保證飛機在飛行過程中的平衡性。不知道大家有沒有注意過飛機的機翼結構,如果大家在坐飛機的時候剛好有坐到機翼後面窗邊位置的話,就會發現機翼上有著一片片像“擋板”一樣的東西,比如下圖所示,這些機翼上的結構其實就是襟翼、副翼和擾流板,通過控制這些結構的伸縮、開合、角度等參數,就可以控制機翼受到的升力、阻力大小。比如當飛機在地面降落需要減速的時候,擾流板就會被液壓裝置給頂起來,從而使機翼獲得更大的阻力,同時升力也減小,可以讓飛機的速度在最短時間內降下來。以後大家坐飛機的時候可以注意一下。

▲圖一:機翼結構

至於襟翼,它的作用就是通過改變機翼面積和弧度來控制機翼的升力係數,因為所謂的襟翼是可以伸縮的,比如下圖所示,簡單來說:當襟翼伸出時,機翼的的弧度和麵積都會增大,根據流體力學中的“伯努利定理”(流體流速快的地方壓力就小),我們可以知道此時的機翼就會獲得更大的升力。當然了,襟翼的類型有很多,比如根據位置、形狀、作用的不同,襟翼也有著不同的名字,像前置襟翼、後置襟翼、吹氣式襟翼、克魯格襟翼等,如下圖二所示,為襟翼大概的種類概括。這裡不一一討論。

▲圖二:襟翼的伸縮

▲圖三:襟翼種類

說完襟翼,再來看靠近機翼翼端部位的副翼,副翼其實就是一塊可以上下偏轉擋板,作用原理跟襟翼也差不多,同樣是通過控制它的偏轉角度來控制機翼翼端獲得的升力大小,從而控制飛機的左右翻滾。即:當副翼向上偏轉時,此時機翼獲得的升力減小,反之,當副翼向下偏轉時,機翼獲得的升力增大。

所以,像下圖四所示的那樣,以飛行員視角來看,想要控制飛機往右翻滾,那麼此時需要增大左翼升力、減小右翼升力,即控制左副翼向下偏轉、右副翼向上偏轉;而要控制飛機往左邊翻滾時,則是剛好相反,控制左副翼向上偏轉、右副翼向下偏轉,以便減小左翼升力,增大右翼升力。

▲圖四:機翼的副翼工作原理

而這些機翼上結構基本上所有的飛機都有,就算有所差別也是大同小異,戰鬥機也同樣不例外,機翼上同樣有襟翼、副翼等結構的,比如下圖五中Su-27K(後面被改名為Su-33)戰鬥機,圖中我箭頭所指的就分別是機翼上的副翼和襟翼,所以,

當戰鬥機發射完導彈之後,飛控系統可以通過控制兩側機翼的升力配比來讓飛機保持平衡,簡單來說就是,當左機翼打出一枚導彈之後,左機翼的負載以及氣動結構都會出現較大的改變,這時飛控系統就需要通過控制左翼上的襟、副翼來調整左翼受到的氣動阻力和升力,以便和右翼保持平衡。當然了,具體怎麼控制就不是我們可以知道的了,這也是飛控系統的事情。
▲圖五:Su-27K艦載機

最後,飛機的配平還跟它上面的油箱分佈有關,我以前在別的問答中給大家介紹過各種飛機的油箱位置,這裡順帶提一下,比如下圖中的就是F-22戰鬥機的油箱位置分佈簡圖,圖中藍色的部分就是戰機的油箱位置,戰鬥機與大型客機不一樣,對空間利用率的要求非常高,必須充分利用機身內部的空間來儲存燃油,所以從圖中我們也可以看到戰機的油箱在機翼、機體中部都有分佈,有特殊要求的還會攜帶副油箱/保形油箱,而

戰機的配平除了控制機翼的升力、阻力之外,通過對燃油的位置的分佈控制,也同樣能控制戰機的重心位置,其實跟客機的油箱配平差不多,油箱之間可以通過管線和油泵來連接,通過對燃油流動的控制來實現相互之間的配平。

▲圖六:F-22戰機油箱分佈

因此,關於戰機發射導彈後如何保持平衡的問題,到這裡基本上也就介紹完了,總結一下就是飛機上的飛控系統可以通過對機翼升力、阻力配比的控制,以及油箱內燃油的配平,來實現對戰機在飛行過程中重心的控制。


哨兵ZH


對作戰戰機來說,投擲炸彈之後會,產生很多的反應,其中,在一側的導彈發射之後,另一側尚有掛載,從而形成兩側的掛載重量不同,造成一個偏重的問題,這個現象還是很正常的存在,但是沒有構成成為什麼大的問題,因為有許多辦法可以解決這個小麻煩。

早期的戰機,會受偏重的嚴重會影響到戰機的飛行姿態,這時就需要飛行員進行一下手動的操作調整,後來伴隨著技術的進步呢,這種人動調整就變成了計算機飛控系統的一部分,可以自動進行調節,也就是說,飛行員在操作時,已經不需要去專門進行這樣的調整的,在實際上不會感受到相關的影響了。

這個問題早已成為現代飛控系統軟件的可以處理的問題之一,實際上不成為大問題了,只不過沒有體現出來,飛行員不會有什麼感覺啊,這種情況只不過是沒人願意解釋,屬於技術上的細節工作,尤其只是軟件處理的問題了。


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