□池沙洲
氣動布局:外形決定性能(下)
□池沙洲
上一期,我們學習了戰斗機的三角翼布局、常規布局和飛翼布局,回憶一下,它們是長什么模樣的?打起精神,我們馬上開始介紹新的布局。

JAS-39“鷹獅”戰斗機
先來講一講著名的“鴨式布局”。
鴨式布局就是把尾翼變成前翼的做法,將平尾移到機頭兩側,使得戰斗機看上去像一只青春期的鴨子,有兩只羽毛尚未發育完全的翅膀。所以“前翼”也叫“鴨翼”。
鴨式布局是前蘇聯的發明,如米格-1.44;直到今天,歐洲的EF-2000“臺風”、法國的“陣風”、瑞典的JAS-39“鷹獅”,還有中國的殲10等戰斗機仍在服役。
鴨翼的操控性能非常好,能和主翼一起產生升力;大迎角狀態下又能避免戰斗機過度抬頭,從亞音速進入超音速時能保證穩定性;還有,降落時將鴨翼偏轉,可以當減速板用。
鴨式布局的最大缺點就是犧牲了隱身性能,戰斗機容易被雷達發現。目前各國的第五代戰斗機幾乎都拋棄了鴨式布局,如前文提到的美國的F-22“猛禽”、F-35“閃電Ⅱ”,還有俄羅斯的T-50、中國的殲-31“鶻鷹”等,使用的全是常規布局。只有中國的殲-20“威龍”獨樹一幟,仍然保留鴨式布局,到底孰優孰劣,人們將拭目以待。

殲-15“飛鯊”戰斗機
如果在常規布局前添一對鴨翼呢?那屬于常規布局還是鴨式布局?都不是!這是一種“三翼面布局”,如俄羅斯的蘇-34“后衛”、蘇-37“側衛F”。這使得戰斗機的機動性大大增強,但電傳系統的復雜性也水漲船高。
中國民眾最熟悉的戰斗機——“遼寧艦”艦載機殲-15“飛鯊”,就是采用了三翼面布局。為保證中國第一艘航母海試成功,這樣的設計的確是最可靠的選擇。
這里有必要強調一點,不能把氣動布局等同于機翼位置的擺放,它最終體現的是戰斗機的整體外形。講一個小故事,你就會明白了。
1983年的一天,以色列空軍正在進行模擬空戰。一架F-15“鷹”和一架A-4“天鷹”相撞,“天鷹”把“鷹”的右翼連根撞掉了。
沒了一邊翅膀的“鷹”失速了。失速現象就好比氣動布局這只“鐵爪”再也抓不住大氣,戰斗機從高空一直往下掉,嚴重的還會發生“失速尾旋”,戰斗機不停地旋啊旋,怎么也拉不起來,就墜毀了。這時飛行員唯一能做的就是棄機跳傘。
以色列飛行員彈射跳傘前,下意識地推了一把油門桿,并打開加力,發現失速告警器沒反應!戰斗機竟然恢復平穩狀態了。
飛行員決定不彈射了,挽救這只受傷的“鷹”,以平時兩倍的速度著陸,470公里/小時!觸地的那一刻,把跑道上的阻攔索都給扯斷了。
事后,以色列軍方聯系制造商——美國麥道公司,詢問只有一邊機翼的F-15“鷹”能否成功著陸。結果麥道公司回復:根據計算機模擬分析,這種事情根本不可能。
連娘家人都沒有料到,由于F-15“鷹”是雙發(安裝了兩臺發動機),機身比較寬大,撞掉一邊的機翼,其實只損失了三分之一左右的翼面積,竟有幸存活了下來。
“翼面積”不僅僅是機翼面積,它是戰斗機全部受力面積的總和,包括機腹的面積。以色列飛行員通過加大戰斗機速度,用殘存的翼面積,獲得了新的氣動布局。當然,這不是F-15“鷹”最初的設計。