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划时代的战机:资深试飞员谈F-16设计特点(图)

http://jczs.sina.com.cn 2005年12月06日 08:01 千龙新闻网
划时代的战机:资深试飞员谈F-16设计特点(图)

F-16C单座战斗机

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  作者:乔·比尔·佐登 —— 资深实验试飞员

  当你从空气动力学的观点开始观察F-16时,

  一个特殊的事实就会立刻呈现出来:这是第一架有意设计为负静态余量的作战飞机。在亚音速飞行时,F-16在俯仰方向是静不稳定(理解为不稳定)的。我怀疑你们当中是否有人
有机会飞过表现出静不稳定的飞机。但如果有的话,你就会理解这样一个现象,在传统的传动飞行控制系统上,你将至少花费百分这九十九的时间来努力保持迎风飞行。你们最可能的体验来自带有三个副油箱和两个飞行夹舱的F-4,就在你丢弃一个装满油料的油箱之后。在这种配置下,如果你用14度仰角拉起F-4,你会发现飞机总是在继续抬头因此你将不得不用力前推驾驶杆以保持飞机攻角,防止抬头变成失速。在亚音速,F-16坚持不懈地尝试相同的努力,但是因为飞行控制系统同样坚持不懈地监视着G值,攻角,还有俯仰速率(并且将这些值与你的操作加以比较),你永远不会看到上述那样的结果。

  为什么要这样设计飞机?因为这样可以带给你多种的优异性能。这种负静态余量是F-16拥有出色转弯能力的一个原因。当你试图评价F-16的时候第101号航空课程的内容已不再适用了(译注:第101号航空课程是美国空军的教学科目,课程名称是《美国空军基础教学大纲》)。我曾经看到《航空发展》上的一篇文章解释为什么F-15的转弯性能要比F-16好的多,因为F-15的翼载荷要小的多。这也正是人们犯错误的地方,因为你已经不能够再用翼载荷来衡量飞机是怎样转弯的了。

  让我解释一下这句话。由于F-16是静不稳定的,为了控制攻角尾部总是向上抬起来的(当你还处在亚音速的时候)。当你进入超音速的时候飞机的气动中心产生移动这时候F-16就处在正稳状态,与传统飞机相比让飞机保持给定攻角所需要的向下力矩就要小得多。因此,作用在飞机上的总的升力就要比作用在保持指定攻角上的多得多;所以,综合诱导阻力或者是配平阻力就降低了。任何种类阻力的减少都意味着更好的持续转弯能力和巡航性能。此外,F-16还在设计上利用了边条翼产生的涡流升力。这种涡流就是你在潮湿环境中急转弯时所看到的F-16背部两侧拉出的烟雾。它们可不仅仅是为了在航展上引来“喔...哈...”那样的惊叫声。

  作为涡流升力作用的结果,机身上的蒙皮面积至少产生占总升力大小百分之三十的升力。如果你犯了与《航空发展》相同的错误用飞机的总重量除以相应的机翼面积,你会得出每平方英尺65磅的翼载荷。但是(这个但是的语气要非常的强烈),当你加上机尾和机身升力二者所有的贡献时,你将得到一个大约每平方英尺40磅的翼载荷。现在你可以说说

二战时飞机的翼载荷。你现在应该能够理解为什么在个别任务总结过程中你总是听到“我从来没有想过你能够占据那个攻击位置!”这样的话了么?呵呵!也许这就是能让他们感到愤怒的某些原因。

  正是这两种技术综合作用的结果在我们开始飞这架多用途战斗机的时候为F-16带来了值得我们称赞的与众不同的飞行品质。静不稳定飞机和比例指令飞行控制系统共同促成了一架无与伦比的战斗机!

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