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歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!

科普小知识 2022-03-31 06:52:37
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本月初,两年一次的珠海航展确实让中国的一票粉丝欢呼雀跃。然而,歼-20有点沮丧。它被认为是这次航展的头号国王。这才想半路杀出程来。J -10B凭借一系列精彩的表演,如眼镜蛇机动,赢得了众多关注。

歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!

在珠海航展上,j -10B首次公开表演眼镜蛇机动(图片来源:新浪军方)

令人震惊的眼镜蛇机动是人类飞行史上第一次过失速机动。有趣的是,这是在一次飞行失误中意外发现的。让我们从30年前的另一场航空展开始。

天空惊讶地飞了起来

1989年6月,法国巴黎航展在郊区的勒博尔热斯机场如火如荼地举行。在这一天,人们早早来到观众席,期待着激动人心的飞行表演。

不一会儿,一架飞机出现了。它的外形非常漂亮,就像一只漂亮的起重机,流线型的机头微微向下,驾驶舱是一个美丽的水滴形。伴随着巨大的引擎轰鸣声,飞机冲出跑道,飞上天空。然后让所有人震惊的一幕发生了-

我首先看到飞机以平行姿态飞行,然后突然抬头,机身和地面之间的夹角变得越来越大。然而,奇怪的是,飞机没有向上飞,而是呈扁平状,尾巴在前面,鼻子在后面。几秒钟后,鼻子突然再次向下压,回到原来的飞行状态,从人们的头顶呼啸而过。

巴黎航展苏-27眼镜蛇机动冲击世界(爱知艺术)

不到十秒钟的表演就让观众沸腾了。每个人都不敢相信在他们面前发生了什么。不时有人喊道,“太神奇了。这就像一条眼镜蛇攻击!”人们的兴奋和震惊是有道理的。这是人类飞行史上第一次过失速机动。

我们知道机动性是衡量战斗机作战能力的重要指标之一。然而,在实际的空战中,仅仅依靠快速机动不能赢得战斗。飞机在单位时间内改变速度、方向和高度的程度,保持精确姿态的困难程度以及飞机对控制的反应程度也是影响飞机机动性的重要因素。20世纪80年代初,德国工程师沃尔夫冈·赫布斯特(Wolfgang Herbst)基于此提出了过失速机动的概念,即当飞机因迎角过大而处于过失速状态时,飞机仍处于受控状态,并能以非常小的速度迅速改变其飞行速度、方向、高度和姿态。

然而,当西方仍在争论过失速机动的战术意义时,苏联第一个在航展上向世界宣布过失速机动时代已经到来!这一壮举是由苏-27完成的,他后来出名了。只有几秒钟的演习震惊了整个西方。人们称这种策略为“眼镜蛇策略”。从那以后,西方飞机设计师一直在绞尽脑汁试图将飞机的机动性提高到su -27的水平。

歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!

苏-27(照片来源:)

二十年的艰苦工作是不寻常的。

自从苏-27在巴黎航展上一展身手后,他就成了世界上所有主要航展的明星。然而,很少有人知道苏-27在完成眼镜蛇机动之前坠毁了许多次,这可以说是一架真正的“坠落的飞机”。

1969年,为了对付美国的F-15战斗机,苏联决定由苏霍伊设计局开发一种新型超音速全天候战斗机。新飞机的开发由首席设计师帕维尔·苏霍伊亲自监督。苏霍伊是苏霍伊设计局的创始人,也是苏联最杰出的飞机设计师之一。在他的领导下,苏-27的发展似乎进展顺利。不幸的是,六年后,苏霍伊去世了。后来,的得力助手米哈伊尔·西蒙诺夫接任首席设计师,开始推动苏-27的发展。

歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!

帕维尔·苏霍伊

当西蒙诺夫接手时,苏-27飞机已经通过了苏联空军的鉴定并开始制造。然而,西蒙诺夫对最初的设计并不满意。他认为在空气动力控制和方向稳定性方面存在问题,航空电子设备和结构都严重超重。他不是美国F-15的对手。他决定暂停之前的开发计划,重新设计炉子。

这不是一个容易的决定,你知道,苏-27负责他的导师,设计部门和军方也为此付出了很大的努力。西蒙诺夫的决定遭到了几乎所有人意料之外的反对。苏联航空工业部副部长西拉耶夫甚至愤怒地指责他是“一个彻头彻尾的麻烦制造者”。西蒙诺夫没有退缩。他找到了西拉耶夫,并向后者做出书面保证,让新飞机在三年内起飞。

歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!

米哈伊尔·西蒙诺夫(照片来源:www.britannica.com)

1981年4月,重新设计的苏-27成功地完成了第一次飞行,西蒙诺夫松了口气。但是接下来的事情,让他再次紧张起来。原来,苏-27在一年内坠毁了六次,导致试飞员死亡。为了尽快找出事故原因,西蒙诺夫没有停止试飞,而是增加了测试飞机的数量。好事多磨。有一次,尽管副翼掉了,试飞员还是让飞机安全着陆。直到那时,西蒙诺夫才进一步掌握了苏-27的飞行性能,并找到了解决问题的办法。

1985年,第一架苏-27投入使用。其出色的综合性能使人们钦佩西蒙诺夫的原始决定。

“美丽”的错误变成好消息

苏联王牌飞行员维克多·普加乔夫在巴黎航展上驾驶苏-27,所以人们也称眼镜蛇机动为普加乔夫眼镜蛇机动。事实上,第一个进行眼镜蛇机动的飞行员不是普加乔夫,而是伊戈尔·沃克。有趣的是,尽管苏-27在部队服役后表现很好,但起初没人想到它能做出一系列困难的动作,如眼镜蛇机动,而且它高超的技术被沃尔克和设计者在飞行失误中发现。

歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!

Viktor pugachev(照片来源:www.aex.ru)

有一次,沃尔克的苏-27飞机的空中数据系统在飞行中出现故障,导致速度计显示不正确。当他调整速度时,他不小心使飞机的迎角超过了60度,失去了控制。就在沃尔克准备放弃飞机并跳下飞机时,飞机神奇地恢复了正常飞行。很快,另一名飞行员驾驶着苏-27,不幸的是,这导致飞机失去控制。与沃尔克不同,这次飞行员选择了跳伞。然而,令人费解的是,无人驾驶飞机又自动回到正常飞行状态,并继续按照预定程序飞行,直到着陆前燃料耗尽。

歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!

伊戈尔·沃尔克除了是一名试飞员,还是一名宇航员(照片来源:www.collectspace.com)

沃尔科和设计师们觉得问题并不简单。经过几次大迎角试验飞行后,他们惊奇地发现苏-27在大迎角条件下有很大的俯仰角速度,而且它的操纵稳定性仍然很好。首席设计师西蒙诺夫也非常惊讶地得知这个消息,这完全超出了最初设计的范围。

后来,沃尔科进行了大量的试飞。1987年9月,他以流畅的方式完成了一系列动作:首先,他以每小时400-450公里的速度飞行,然后停下来,迎角增加到110-120度,保持飞机速度减速,在4秒内减速到每小时125公里,最后机头平稳地下降,回到正常的飞机上。在这次飞行中,飞行高度几乎相同,发动机工作正常,飞机没有偏离,完全可控。

这是眼镜蛇机动。

歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!

眼镜蛇机动过程示意图(照片来源:en.wikipedia.org)

眼镜蛇机动开启了人类过失速机动飞行的序幕。它有快速指向的能力。在近距离空战中,它既可以作为战术攻击手段,也可以作为有效防御手段。它可以被称为现代先进战士战胜敌人的法宝。后来,后失速机动,如钟机动、钩机动、锤机动和赫布斯特机动相继出现,航展上的飞行表演变得越来越令人眼花缭乱。

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参考:

李中华。苏-27飞机的眼镜蛇机动及其战术意义.飞行力学,2000,18(1):557。

[2]薛艳春。西蒙诺夫:勇气成就经典[。解放军日报,2012歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!27(8)。

高昊、张曙光。战斗机的敏捷性和超机动性(1)[·J]。飞行力学,1991(3):8-13。

屈。战斗机的过失速机动和近距离作战中的空战[。航空武器,2000(4):114。

郭飞,方宁。跨世纪的新型战斗机——谈苏-27家族的“富民”J。国防,1999(3): 446。

周金龙。[6]苏-27/米格-29高机动性战斗机的智能分析.飞行力学,1993,11(1):342。

7]沈骏苏-27的特技飞行,你知道多少?[。中国国防报,2016歼-10的这个酷炫动作竟是在失误中发现的!29(15)。