有些“癮君子”為了過嘴癮,已經不需要任何事實依據了,隨便編個數字就能嗨翻天。這不:
最近就有人吹噓“殲-36”戰斗機的航程竟然超過一萬公里,仿佛它能從北京直飛洛杉磯,還能兜個圈子再回來。這個數字乍一看確實讓人驚嘆,但只要稍微有點常識,就知道這根本就是天方夜譚。如果戰斗機真的具備這種航程,那它也只能是一塊毫無戰斗價值的廢鐵。
只憑一非官方流露出來的段視頻就能說出“航程超一萬公里”,就有點狗戴嚼子——胡嘞了,真實的情況是什么樣子,咱們就詳細說說:
首先,咱們得說一下歷史上戰斗機航程的巔峰——這就是F-111“土豚”。
土豚的最大航程可以達到5940公里。但是,這是在附加了兩個600加侖(2271升)的Sargent Fletcher外掛油箱才能完成的任務。
通常這種配置叫做轉場飛行。在1972年美國空軍做了一次F-111的最大飛行距離測試,一架F-111攜帶了六個外掛油箱在一次空中加油的輔助下經過13個小時的飛行完成了9112公里的飛機距離測試,達到了戰斗機單次起飛-降落的最遠航程。
這次飛行測試讓一架“戰斗機”接近了一萬公里飛行距離的門檻。
不過這次飛行試驗中就咱們討論的事情來說“貓膩”很多。這次空中加油并沒有給F-111提供“增加一倍”的航程,在攜帶6個外掛副油箱的情況下一架F-111本身就可以飛行7988公里,加了一次油僅僅讓這架F-111多飛了14%的飛行距離;其次,這架飛機并不是傳統的F-111而是剛剛出廠新鮮出爐的FB-111A,加大了機體,加大了翼展,加大了內部油箱空間;再有,為了完成這次飛行測試,這架戰斗機并沒有攜帶除了燃油之外的任何附載,也就是說它“非武裝”的飛行了9112公里的距離;另外,我們還可以計算一下飛行時間和航程,就可以發現這架F-111是用了最大的展弦比在最經濟的“油耗”下完成的整個飛行任務。
另外,讓這架飛機不繼續飛下去的原因并不是“燃油不夠了”,而是發動機長時間的工作開始“燒機油”了。沒錯,你沒看錯,一架飛機不僅僅是要在飛行的過程中消耗燃料油,其實在飛行的過程中還會消耗潤滑油。
長時間的不間斷的發動機工作,讓這架F-111的潤滑油性能大幅度衰減,如果繼續飛行的話,那么這架F-111的兩臺發動機也就面臨報廢的風險了。
所以說——這架FB-111A在極端優化條件下,才堪堪接近1萬公里。注意這是一架FB-111這是奔著轟炸機的目的制造和設計的飛機,在歷史上F-111也沒有真正參與過空戰,是一架披著戰斗機外皮的轟炸機,而FB-111就是它的增程版。
我們姑且說這是戰斗機航程的巔峰,其實原因特簡單,因為這是一架“F”開頭的戰機而已。
除去了F-111之外,其實世界上還有那么幾個型號的“戰斗機”也可以飛行較遠的距離。
例如雙發三角翼無尾翼的幻影4
在攜帶了兩個外掛油箱之后,再通過一次空中加油,可以飛到將將5500公里,法國人在幻影戰斗機的基礎上加大、改進硬生生的把一架戰斗機改成了戰略轟炸機。
再如Tu-128:
看到“Tu”就明白了吧?圖波列夫設計局設計的“戰斗機”,這實際上就是一架轟炸機改成的戰斗機,其前身就是Tu-98超音速轟炸機。
設計這款轟炸機的目的就是為了用最高的速度突防向美軍的航母戰斗群里面扔炸彈。后來發現美軍的轟炸機有可能從北極圈進入,而西伯利亞又地廣人稀無法建立大量機場和防空導彈陣地,于是把Tu-98改了改,就成了Tu-128。這東西的航程可以達到4800多公里,正常的作戰半徑被維持在了2500公里。
后來,這個任務就交給Mig-31來做了,這玩意攜帶兩個外掛油箱再加上四枚R-73空對空導彈,再經過一次空中加油,可以有大約5600公里的航程。
為什么不搞更遠飛行距離的戰斗機呢?因為飛機設計師不傻!前面說的這幾塊料嚴格意義上說都沒有一架是戰斗機的。不是轟炸機就是遠程截擊機,要不然就是轟炸機改的遠程截擊機。
真正的戰斗機其實腿長的也就是Su-27、F-15或者殲-20之流,但是這些飛機的最大航程通常都不會超過4000公里。
為什么?實用主義作祟,戰斗機并不是航程越大越好!所以,吹咱們的“殲-36”有一萬公里以上的航程無疑是罵設計師“腦里有蟬”的感覺了,高級黑是嗎?
其實,所有的戰斗機技術都是有工程學依據的,計算航程也是有個公式的,叫做“布雷蓋航程公式”。
其中,V是巡航速度,也就是這架飛機最省油的飛行速度,c是油耗比,L/D就是大家常說的升阻比,Wi和Wf其實就是起飛總重量和著陸時的總重量。
有些數字沒有公開數據所我們可以去“猜”一下
例如c油耗比,咱們以25.1 g/(kN·s)來計算,為什么是這個數值呢?這個數值并不是咱們自己WS15發動機的,而是F-22上使用的F119發動機的油耗比,要認識一個事實,現在WS-15咱們先別認為這個發動機比美國的F119“遙遙領先”好嗎?
起飛重量Wi咱們設置為45噸,著陸重量咱們定位20噸,在空重17噸的基礎上再包含一些燃油。這樣就是45/20= 2.25 這個叫做燃油比,取ln就是0.81,升阻比咱們按照10來計算,這是大部分隱身飛機的特性。速度咱們按照相對經濟的亞音速來計算馬赫0.9,以306米/s來計算。
這樣所有的東西就全了
R=3291公里
這個數值其實就是咱們可以推算出來的殲-36的基本合理的一個航程值了。如果優化,例如沒有垂直尾翼降低了20%的阻力,這樣升阻比咱們給提高到12,那么飛行的距離可以達到3950千米,大致上和Su-27攜帶兩個副油箱相當。
或者再以 馬赫1.5(510m/s)進行超音速巡航,要知道所需要的推力和速度的平方成正比,那么發動機油耗 咱們可以計算單臺為 0.0685,計算出來的結果就是超音速巡航的航程為2413公里。
這個數值其實是比較合理的數值。所以那些偽軍迷所討論的“超過一萬公里的航程”就是一個笑話了。
其實,在航空器設計的時候,依靠布雷蓋航程公式計算航程是一個基準設計步驟,它被用來做發動機選型、氣動設計審核等一系列的操作,同時也用這個公式來指導飛機的載荷和載油的設計思路。c值是在發動機選型的時候所可以拿到的一個固定值。而升阻比是在飛機設計的時候要達到的目標。這些東西不會超出空氣動力學的范疇,屬于基本常識。
通常,在設計之初,我們就會確定一架飛機的速度、航程等基本指標,其他的東西其實都是往公式里面去套用。而如果在設計要求階段就有人提出要一架航程超過一萬公里的超音速戰斗機,大概率是難以成為設計指標的。整個設計團隊會迅速的、一致的、相當統一的得出一個結論——這人腦子有病!說下原因:
如果要攔截一架敵方轟炸機,無論它是在距離我方機場2000公里還是5000公里的地方出現,本質上沒有區別——只要能將其攔截在火力范圍之外,任務目標就達成了。
但如果目標是敵方戰斗機,情況就完全不同了。理論上,你首先得確保對方真的有一架航程超過20000公里的戰斗機,才能在它飛來的途中“碰個頭”進行攔截。否則,這種攔截根本沒有意義。
不明白?舉個例子:如果敵方戰斗機的最大航程只有3000公里,而你造了一架航程10000公里的戰斗機去攔截它,這合理嗎?在你起飛之前,難道不該先考慮一下對方的戰斗機是否有能力飛到你這兒來嗎?
為什么說敵方戰斗機的航程要達到20000公里?因為戰斗機不是神風敢死隊,飛過來之后還得飛回去。如果對方連返回的航程都不夠,那它根本不會來,這種攔截自然也就毫無意義。
如果對方飛機達到了20000公里航程,而我們自己的飛機只有4000公里的航程要怎么辦呢?這個時候的最好的解決方案就不是研制飛的更遠的飛機了,而是要找更合適的地方修機場。
所以說嘛,這些“偽軍迷”就是典型的“數字嗑藥流”,隨便扔個一萬公里航程就嗨得不行,完全不管現實里飛機會不會變成空中廢鐵。航程這東西不是越大越好,戰斗機設計得考慮推重比、升阻比、油耗和實戰需求,隨口吹個數字不叫牛,而叫無腦。
他們大概覺得飛機跟游戲里加個無限油箱mod一樣,想飛多遠飛多遠,壓根不明白工程學和戰術的限制。結果就是自己爽了,別人聽了想笑,設計師看了想罵街。
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