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米格-29机头部位长长的“尖刺”。 |
要想突破音障进行超音速飞行,可不是空速管能解决的问题,它需要发动机和飞机整体气动外形一起配合,细长机身、后掠翼、超音速翼型等设计才是降低阻力的关键。要真说“突破音障”,还是要靠尖尖的机头。
现在的新式战斗机已经采用尖头设计,进气道放在两侧或腹部,尖头有利于减小阻力,进行超音速飞行。
但早期的超音速战斗机还采取机头进气的方法,机头圆钝,比如米格-21,这种机头阻力较大,它如何突破音障呢?
答案就是机头进气道内的这个锥形,它的名字叫激波锥或者进气锥,能够破坏进气道处的激波。可以看到,相较于机头和激波锥的尺寸,空速管实在太小了,即使它“有心”破除音障也“无力”啊!
“应该在车里还是在车底”
亚音速飞机通常把空速管放在机翼或者垂尾前缘,超音速飞机则一般放在机鼻位置。
但是既然知道了空速管的真正作用,我们也就知道,这些设计套路并不是不可违背的金科玉律,超音速飞机的空速管并不是必须放在机鼻位置。在具体的设计中,空速管的位置有很多选择,对同一机型来说,也有多种装备方法,按照需求而定。
作为一种机械装置,空速管简便可靠,物美价廉,即使在二十世纪后半叶出现了新型的电子测速设备,空速管的地位仍然稳固,一架飞机通常要配备至少两套空速管装置,电子测速设备则通常仅作为备用。
但是随着战斗机的发展,机头空速管变得越来越“碍事”了。我们知道,高空中气温很低,还有云团等水汽。为了防止结冰失灵,空速管都是金属材质,以便加热除冰。
金属材质的空速管给安装在机头的雷达带来了一些麻烦,一方面是金属材质反射雷达波,给雷达探测造成干扰,需要在机头内安装额外的吸波材料;一方面是新型的机头雷达罩大多采用复合材料一次成型,强度不如金属机体,空速管继续安装在这里的话,容易引起基座变形,影响测量精度。而且,当今战斗机速度普遍提高,这一点也加剧了机头空速管的颤震。
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