美國(guó)剛剛更新自己六代機(jī)的動(dòng)態(tài),就又被我國(guó)壓力風(fēng)頭!最近,我國(guó)第六代戰(zhàn)斗機(jī)殲-50再次低空飛行,秀了一把自己的肌肉。
說(shuō)實(shí)話,筆者有點(diǎn)郁悶,我作為沈陽(yáng)人,從來(lái)沒親眼看到過(guò)殲-50飛過(guò)。不過(guò),我也很自豪,殲-50從自己的家鄉(xiāng)升空,增強(qiáng)了祖國(guó)的實(shí)力。
不過(guò),有軍事博主敏銳地觀察到,和去年年底相比,這一次升空的殲-50,有一個(gè)巨大的區(qū)別,那就是飛機(jī)最前面的“針頭”不見了。
而這,意味著我們的第六代戰(zhàn)斗機(jī),作戰(zhàn)能力再一次得到了提升。
那么,這個(gè)“針頭”,到底是什么呢?
其實(shí),很多飛機(jī)的頭部,都有這樣的結(jié)構(gòu)。它有一個(gè)學(xué)術(shù)名稱,叫“空速管”。
顧名思義,空速管就是測(cè)量飛機(jī)空速的管子,由于其發(fā)明者是法國(guó)的H.皮托,因此又被稱為皮托管。所謂的空速,就是飛機(jī)和周圍空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。
對(duì)于飛行員來(lái)說(shuō),空速是一個(gè)極其重要的參數(shù),飛機(jī)的升力、操作性以及失速速度都與這個(gè)參數(shù)直接相關(guān)。只有準(zhǔn)確測(cè)定空速,飛行員才能在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中做出最正確的判斷。
2009年6月1日,法國(guó)航空447號(hào)班機(jī)在飛到巴西東北海岸565公里處時(shí)突然失聯(lián),最終墜毀,導(dǎo)致228人遇難。事后的調(diào)查結(jié)果表明,正是因?yàn)樵摽蜋C(jī)的空速管發(fā)生凍結(jié),導(dǎo)致數(shù)據(jù)失效,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)關(guān)閉,最終機(jī)組人員操作失誤釀成了慘劇。
由此可見,對(duì)于一架飛機(jī)來(lái)說(shuō),空速管是不可或缺的。
皮托管雖然名曰測(cè)空速,其實(shí)本質(zhì)上測(cè)定的是壓力,其原理就是大家熟知的伯努利原理——空氣流速越大的地方,產(chǎn)生的壓力就越小。
根據(jù)運(yùn)動(dòng)相對(duì)性原理,飛機(jī)在空氣中飛行時(shí),空氣實(shí)際上就是在以相反的方向朝飛機(jī)的后方運(yùn)動(dòng)。氣體的流速不同,就會(huì)產(chǎn)生不同的壓強(qiáng)。只要測(cè)出壓強(qiáng)的數(shù)據(jù),就能反推出氣流的速度,也就是飛機(jī)的空速了。所以,空速管也被稱為空氣壓力感受器。
以最常見的空速管為例,外形是一根細(xì)長(zhǎng)的金屬管,延伸到和機(jī)身有一定距離的位置。其最前端是開放的,正對(duì)著氣流的方向,用來(lái)測(cè)全壓。全壓管的內(nèi)部還有擋板,用來(lái)防止水或者灰塵之類的物質(zhì)進(jìn)入全壓管路。即便有水或者灰塵進(jìn)入,也可以通過(guò)全壓管最低點(diǎn)的排泄孔排出去。
這里提到的全壓包含兩部分,一部分是動(dòng)壓,也就是飛機(jī)飛行產(chǎn)生的壓力;另一部分是靜壓,即飛機(jī)不動(dòng)的情況下受到的大氣壓力。
在空速管的周圍,還有若干個(gè)小孔,測(cè)量的就是靜壓。還有一部分飛機(jī),會(huì)將全部靜壓孔安裝在機(jī)身上??傊?,只要測(cè)出靜壓來(lái),再用全壓做減法,得到的就是動(dòng)壓,也就是飛機(jī)的空速了。
嚴(yán)格地說(shuō),只有全壓管才叫空速管。不過(guò)廣義上講,大家通常都是把測(cè)量全壓和靜壓的全靜壓管一起稱作空速管。
既然空速管這么重要,為何殲-50還要把它取消呢?
原因很簡(jiǎn)單,別看空速管尺寸好像不太大的樣子,但位置和形狀過(guò)于突出,這就會(huì)給戰(zhàn)斗機(jī)的隱身性能帶來(lái)巨大的影響。
尤其是作為第六代戰(zhàn)斗機(jī),速度必然是其追求的最重要性能之一。有研究人員介紹,在戰(zhàn)斗機(jī)高速飛行的情況下,通過(guò)和空氣的摩擦,溫度甚至可以超過(guò)700℃。在這個(gè)溫度下,空速管對(duì)雷達(dá)波的反射就會(huì)變得非常強(qiáng),進(jìn)而極大地降低戰(zhàn)斗機(jī)的隱身性能。
就算我們有隱身涂料,也很難在這樣的高溫狀態(tài)下保持性能。所以說(shuō),空速管雖然有好處,卻也隨時(shí)隨地有可能讓戰(zhàn)斗機(jī)露出馬腳,最終被擊落。
不僅如此,空速管的存在,還會(huì)給戰(zhàn)斗機(jī)本身的雷達(dá)造成一定的干擾。
盡管許多研究人員都致力于解決空速管的這個(gè)巨大弊端,目前看來(lái)最佳的手段,依然是直接取消。
為了解決掉空速管,世界各國(guó)真的是八仙過(guò)海各顯神通,用了各種各樣的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
目前最常見的解決手段,就是采用一種L型的空速管,把它放在機(jī)頭的兩側(cè)。只要通過(guò)算法修正,也還是可以得到精確的數(shù)據(jù)。我國(guó)的殲-10、殲-20以及美國(guó)的F-35、F-22,都是采用的這個(gè)模式。
另外,還有美國(guó)的B-2隱形轟炸機(jī),用更加先進(jìn)的手段,在其機(jī)頭的位置安裝了6組嵌入式大氣數(shù)據(jù)傳感器,完全取消了傳統(tǒng)形態(tài)的空速管。但是,在2008年的時(shí)候,關(guān)島空軍基地的一架B-2轟炸機(jī),因?yàn)闅夂虺睗駥?dǎo)致傳感器故障,進(jìn)而造成其墜毀的案例,警示我們傳統(tǒng)的空速管依然不能被徹底取代。
由于目前我們還沒有太多高清的殲-50照片,因此無(wú)法判斷它到底采用了怎樣的技術(shù)來(lái)替代空速管的。但“探針式”空速管的消失,毫無(wú)疑問暗示了殲-50比去年年底更加強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力,以及我國(guó)空軍裝備的進(jìn)化。
別看美國(guó)那邊六代機(jī)宣傳得天花亂墜,說(shuō)到底現(xiàn)在還只是PPT,最多也就是個(gè)MP4。而我國(guó)的六代機(jī),不僅成功試飛,而且在短短9個(gè)月的時(shí)間就已經(jīng)出現(xiàn)了裝備的升級(jí)。
盡管美國(guó)宣稱,他們的F-47已經(jīng)試飛很久,并且已經(jīng)開始投產(chǎn)。但等它真的升空的時(shí)候,我們的六代機(jī),沒準(zhǔn)已經(jīng)完成更大的蛻變了。
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