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航空史上十大名机

发布时间:2014-02-10  原作者:晨枫   点击数:

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6、B-2轰炸机

B-2是一架和F-16一样的革命性的飞机,不过B-2曲高和寡,模仿不容易,将来或许会有更多的模仿者吧。B-2设计之初是按全向宽频带隐身(可在开战之初穿越完好的苏联防空体系、攻击核目标并安全返航)、高空(具有和U-2相仿的巡航高度,超过几乎所有战斗机的实用升限)、远程(可不用空中加油从美国本土出击苏联境内纵深目标)设计的。雷达吸波材料的有效频段有限,F-117那样的多面体隐身技术也还是达不到全向隐身的要求,所以必须另辟蹊径。据说Northrop差点在这个全向隐身上砸了,幸好一个电磁学怪才随身带一团橡皮泥,一家人在迪斯尼乐园玩的时候也带着,结果就在看着孩子玩转转车时,捏出一个上圆下平、周边尖锐的形状。这样,入射的电池能量不再反射,而是沿弧面向尖锐的周边“流散”,达成隐身。这个隐身原理比F-117的多面体要先进很多,既达成全向隐身,又减少对气动设计的影响。这决定了B-2的基本形状:上圆下平。隐身要求外观尺寸最小,高空要求展弦比、翼展、翼面积最大,远程要求机内载油量最大。自然,如果所有的机身结构都用来产生升力和用来装载人员、燃油和有效载荷,就可以省却既不产生升力、又产生阻力的传统的筒形机身,这是最理想的。机翼的基本形状又恰好是上弧下平,没有传统筒形机身的飞翼是满足B-2设计要求最理想的构型。想法是好的,但实现起来有困难,飞翼最大的问题是尾翼(或等效的控制面)和机身重心的距离减小,控制力矩减小,飞行控制难度大大增加。

Northrop在40年代就开始研究飞翼,就是因为飞控过不了关而放弃,直到80年代线控增稳的出现,才在B-2上成功地实现了实用的飞翼。飞翼和一般概念上的飞机的形象差别实在太大了,B-2通体乌黑,又喜欢在若暗不明的夜空出没。孤陋寡闻的人看到B-2在的黑暗的天空中悄无声息地滑过时,一定会以为见到鬼了。飞翼的结构效率是显著的,B-2的翼展和波音707差不多,长度只比F-15稍长,但是载弹量和航程和B-52相当。未来的超大型飞行器有可能采用飞翼的形式,已经有了很多方案。现在技术上的大问题已经解决了,但是安全和商业方面还有问题。飞翼客机里,很多座位必然处于远离机窗的机翼内深处,长时间闷在看不到外界的座位上,必定很不舒服。一旦有必要紧急疏散(如故障迫降),这种安排也不利于乘客快速离机。飞翼客机的出现大概还要一段时间。B-2的另一个重要特征是无垂尾。B-2没有用矢量推力,但它的副翼其实是上下两片,分别向上下偏转。需要时,将一侧的副翼上下同时打开(以避免不需要的横滚力矩),而另一侧不动,形成不对称阻力,达成偏航控制。两边同时打开时,就作为减速板使用。据说在“战斗状态”时,为了最大限度地减小雷达特征,改用两侧发动机的差动推力来控制偏航。无垂尾布局对于隐身的重要性不言而喻,已经有多种飞机采用,尽管有的还不是彻底的无垂尾,而是V型尾,如环球鹰。飞翼(flying wing)是航空技术追求的两个理想境界之一(另一个是飞盘,也称飞碟,flying saucer)。不管B-2在近期内有无追随者,B-2是航空史上的一个革命,飞翼的前景是灿烂的。

B-2轰炸机使诺斯罗普的飞翼梦想终于成真

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7、SR-71侦察机

航空史上,要数扇子众多,很少有飞机可以和SR-71比。洛克希德的怪杰Kelly Johnson的杰作中,SR-71是最有传奇性的。SR-71的技术实在太超前了,以致40年后,美国仍然没有一架飞机可以在速度和高度上超过它(传说中的“极光”Aurora也许可以,但谁也不能证明它的存在,更无从证明它的性能)。SR-71的钛结构、涡喷/冲压变循环发动机,至今仍然不失其先进性。SR-71更是首先在飞机设计中考虑隐身的,首先采用雷达吸波材料,有意识地采用内倾的双垂尾以避免强化雷达波反射的直角内角。SR-71是真正的双三(三万米升限,三倍音速),甚至不适宜以低于2.7马赫的速度巡航,一般都是空中加油后,立即飞双三。这家伙也是油老虎,喝油比水牛喝水还厉害。远程任务时,需要很多次空中加油。美国空军曾设想让SR-71飞一个环球,创造一个纪录,但要100多架特殊配备(SR-71用的是特殊的燃油,燃点和黏度比普通的JP-5燃油要高很多)的KC-135沿途伺候,太劳师动众了,最后只好作罢。

人们提到SR-71,就必然会提及洛克希德的传奇设计师——凯利·约翰逊

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8、鹞式战斗机

第一次看到“鹞”式,是在老爸的中学图书馆里借来的McGraw Hill出的《70年科学年鉴》中译本上,当然是“内部发行”。那时还在批林批孔,也不知道老爸的学校怎么弄到这书的。协和式、FN FAL自动步枪、英国摆式高速列车,都是那时看到的。还看到一张表,列明食物的热量,其中有“炸面包圈”,很多年都没有明白这到底是什么东东。“鹞”式那时被称为“猎兔狗”。“鹞”式不是第一个垂直起落的飞机,但是最成功的一个,最长寿的一个,也是现在硕果仅存的一个(直到F-35垂直起落型出现,如果还会出现的话),仍在美国海军陆战队和英国、意大利、西班牙、印度、泰国等国家的海军服役。“鹞”式上的“飞毛腿”发动机首先将矢量喷嘴实用化,首先在航母上采用滑板起飞的方式,并在英阿马岛战争中证实了矢量推力独有的非常规机动性的战术作用。“鹞”式在理论上可以从任何一艘有直升机甲板的驱逐舰上起降,“鹞”式使小型航母成为可能,为许多二流海军国家一圆航母梦,即使在“大甲板”航母的老家美国,也差点引发了一场航母小型化的革命。

鹞式的诞生掀起了一股航母小型化的风潮

鹞式的诞生掀起了一股航母小型化的风潮

9、波音747客机

波音707将民航带入喷气时代,波音747则将民航带入宽体时代,从此越洋空中旅行也进入了寻常百姓家。波音747的身世还很有一点坎坷。波音707是由波音竞争美国空军喷气加油机入选的KC-135发展而来,波音747则是由竞争C-X落选的方案发展而来(洛克希德入选,最后定型为C-5“银河”式),至今747货机的机头还是可以和军用运输机一样向上打开,是民用货机中独一家。波音的C-X方案改客机也不容易。适合军用运输机的下反的上单翼要改成客机通用的上反的下单翼;军用运输机的机腹起落架要改成客机通用的前三点起落架;机身地板要抬高;以适合客舱和地板下货舱布置的需要;航电和特设的改变就不用说了。改动之大,时间之长,差点把波音整破产了。好在最后挺过来了,一炮打响,使波音独霸客机市场食物链的顶端40年,真正奠定波音在民航飞机的霸主地位。在A380投入航班服务之前,波音747还是航空业中的大哥大。在很长一段时间内,波音747成了西方文明和西方生活方式的象征之一,所以也常常被恐怖分子盯上。洛克比空难中的泛美101航班就是747。747的出生其实还和泛美的老板的极力鼓动有极大关系,但泛美最终由于洛克比空难诱发的保险费飞涨和乘客流量下降,而黯然关门。

波音747将民航带入宽体时代

波音747将民航带入宽体时代

10、E-3预警机

E-3既不能移山填海,又不能跃马挺枪,但E-3对空战面貌的改变是任何战斗机都不能比拟的。E-3把空中的战争引入了信息时代,在信息上集空中和地面的大成,在神经中枢的层面上开创了空地一体战的先河。地面雷达指挥空战从二战开始就有了,但地面雷达的布网和视界有限,难以全面掌握敌方威胁和我方资源。E-3开创了空战指挥和空中作战资源控制的新时代。第一次海湾战争中,在如此窄小的空域中,空中交通如此繁忙,制空和对地攻击作战行动空前频密,而漏网的空情和空中撞机事故基本没有,这不能不说是一个奇迹。E-3是二十多年前的技术了,但至今仍然是各国空军力图复制的。

E-3“望楼”预警机已经成为常青树

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