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主题:“战隼之父”谈“战隼”(一)——引子 -- silencsrv

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家园 “战隼之父”谈“战隼”(四)——简单化和紧凑化的设计思路

问:难道在战斗机设计领域里,技术的发展趋势是不鼓励简单直接的设计方案么?

答:在战斗机设计领域里围绕着任何一个设计方案中,新技术的比例究竟该占到多少的争论已经持续了很长时间。问题的关键并不是要不要采用新技术,而是如何运用这些新技术。譬如,F-15战斗机最终还是采用了一种“使蛮力”的方法来达到设计要求:如果你想要高空速就采用更大推力的引擎;如果你想要更远的航程就增大飞机的载油能力(包括油量和载油系数),结果飞机越造越大。因为F-15战斗机的设计思路过于复杂,导致它体积庞大、价格昂贵。在我看来,它的设计思路并不比F-4“鬼怪”强到哪去。

而F-16在这方面要比F-15强出很多。在整个设计过程中,我们有针对性的运用新技术来达到自己的设计目的:那就是让飞机尽可能结构简单、体积小巧。如果我们希望飞机飞的更快,就通过减小飞机尺寸和调整配置来降低飞机在飞行中遇到的空气阻力;如果我们希望飞机具有更大的航程,就让飞机变得更紧凑。

问:战斗机设计简单化和小型化的优越性都有哪些?

答:总的说,可以概括为重量轻、阻力小和由此带来的高机动性。此外,计算战斗机成本高低的一个基本指标就是其重量。我们深知航空电子设备也会像一堆随身小工具一样不但占用飞机的宝贵空间,而且还会增加飞机的起飞重量。于是我们把这些零碎都从飞机上拿下来了,最终我们设计的飞机结构紧凑到几乎没有为这些东西留任何空间。

当大家看到我们的研制成果时,很多人最初并不认可它,他们认为过于紧凑的设计可能成为日后制约战斗机先进性的瓶颈。但后来人们重新分析了各型战斗机上究竟有多少空间是根本无法利用的时候发现,F-16战斗机上这样的空间只有4.8立方英尺,而F-15战斗机则是前者的十倍。

此外还有一个原因不能不提,简单化设计的思路除了减轻了飞机重量外,战斗机尺寸也相应变小了。尺寸越小,其受到的空气阻力也跟着变小。人们总是在探讨战斗机的阻力系数,但孤立地比较战斗机的阻力系数是没意义的。举个例子,F-16战斗机的阻力系数和F-4“鬼怪”战斗机一样。但相同飞行条件下,F-16战斗机飞行时受到的空气阻力仅及后者的三分之一;在相同攻角下爬升时,前者受到的空气阻力更是只有后者的十五分之一!战斗机的高机动性从何而来?无非是低阻力和高推重比相结合的共同结果。

不要说与F-15相比,就是与对手YF-17相比,YF-16的体积也十分小巧紧凑,采用了当时美制战斗机中少有的单发布局,图为在德州沃斯堡组装的YF-16战斗机

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