現代飛機是在熱氣球之後,可以載人升空的第二種飛行器,不過飛機的本質在幾千年前發明的風筝中就有所體現。飛機之所以可以在大氣層中比較自由地飛行,根本原因在于有一個升阻比。也就是飛機在空氣中運動會産生阻力,這種阻力又會産生一個分力矩就是升力,當升力大于或者等于飛機自重的時候,飛機就可以上升和平飛;當升力小于飛機自重的時候,飛機就會在空氣中下降。如果沒有空氣阻力,那麼任何飛機的機翼或者機體都不會産生正升力,如果此時還要保持飛機不下墜,除非采用矢量推力,也就是鹞式飛機或者F35B那種靠發動機或者風扇産生的向下噴氣反沖才行。普通飛機在相對周邊空氣靜止的時候,此時飛行阻力基本為零,那麼當時的升力也是基本為零。既然絕大部分飛機的正升力必須通過阻力才能産生。
那麼飛機想獲得更多的正升力,就必須有更大的迎風阻力。不過阻力也不是越大越好。畢竟飛機飛行,除了需要上升到一定的合适高度,并且保持在一個合适的高度巡航;更重要的是飛機還必須在空間快速移動,也就是飛機必須在平面方向盡快地實現位移,也就是獲得足夠快的前進速度。對戰鬥機來說,這個速度有時候還需要體現出超音速,甚至是不開加力的超音速巡航飛行,這樣才能最終達到戰術和戰役目的。因此瀚海狼山、匈奴狼山認為,任何飛機,包括所有的民用飛機和軍用飛機,也包括從起飛重量五六百噸的超級大飛機,一直到隻有幾百公斤的單人有動力簡易飛行器,要實現安全合理的飛行,必須有一個最佳的升阻比。說白了,任何飛機設計的阻力太大不行,阻力太小也不行。阻力太大飛不快,浪費燃料,飛行效率太低。
而阻力太小,則飛機在起降時期的滑跑距離過大,空中操縱困難,飛行品質差。比如米格21原版采用升阻比相對較小的薄三角機翼,而且采用機頭進氣,隻有不到5噸的空重,在完全無外挂的情況下,米格21幾乎是噴氣機時代,飛行阻力最小的戰鬥機之一。這種品質可以讓如此小巧的飛機輕易地超過2馬赫的高速;但是米格21也有起降品質不好。起降滑跑速度過長的問題。如果沒有經驗的飛行員,駕駛米格21就非常容易在起降階段出問題。由此可見,某種飛機的飛行阻力也不是越小越好。一種飛行品質好的飛機特别是戰鬥機,往往是升阻比設計最合理的飛機。對戰鬥機來說,升阻比設置合理,很大程度上和飛機的正投影的比例大小直接有關,另外也與主翼的厚薄有關。當然主翼的厚薄最終也會體現在某種飛機從正面看總投影的面積上,
因此飛行阻力很大程度上确實來源于某種飛機的正面投影面積。正面投影面積越大的飛機,其飛行阻力就自然越大。這個問題其實很好理解,就像一把大扇子肯定比一把小扇子扇動起來更費力,這就是因為大扇子的投影面積天然比小扇子更大。對3代以後的戰鬥機來說,飛行中阻力産生升力,而産生正上升力的主要飛機部位是主機翼;而三代或者三代以後的戰鬥機大部分都采用翼身融和的設計,也就是機體和主機翼已經劃分的不再像過去的第一代、第二代噴氣戰鬥機那麼清楚,機翼和機身是逐步平滑過渡的;因此這類戰鬥機在空氣中飛行,就不僅僅機翼有阻力而産生正升力,就是機體部分也會有阻力,同樣會産生正升力。機體産生正升力比例比較大的設計,就是飛翼體布局。而米格29和蘇27就是飛翼體布局三代機的典型,兩者都有非常高的升阻比和空氣動力效率。
既然戰鬥機飛行的空氣阻力和飛機的正投影面積有直接的正相關關系。這不禁讓人對某種戰鬥機的實際飛行阻力産生疑問,這種特殊的戰鬥機就是米格25,也包括其繼承者米格31;因為兩者的基本氣動外形沒有根本性的改變。米格25的奇特之處,就在于這是一種全機采用80%以上不鏽鋼制作的高空高速截擊機。因為采用了不鏽鋼為止,因此這種飛機的主機翼非常的薄。如果看其正面投影,就知道這種飛機的飛行阻力主要來自于機體部分而不是機翼部分。而機體部分占據正投影面積最大,也是外觀最突出的,就是其兩個巨大的傾斜式超音速進氣道。這兩個進氣道的正投影面積,對比整個米格25飛機的正面總投影面積,應該在全球現有戰鬥機中是比例最大的,甚至在所有飛機中都是最大的。那麼問題就來了,米格25兩個如此巨大的進氣道,難道在飛行中就不會産生巨大的阻力?
而外界都知道,米格25是全球戰鬥機中,極少數可以把最高飛行速度超過3馬赫的戰鬥機,那麼有如此巨大投影面積的2個進氣道,為何沒有成為米格25飛出3馬赫高速的累贅呢?這其中隐含了一個航空方面的基本知識,就是在計算戰鬥機的正面投影面積,通過正面投影面積再計算飛機的在不同速度階段的飛行阻力的時候,原則上是可以忽略或者直接扣除飛機進氣道占據的正面投影面積的。也就是可以把戰鬥機的進氣道正投影簡化成兩個透明的窟窿。可以想象成空氣直接從這類窟窿中穿過,而不會産生任何阻力。當然這種方式是一種空氣動力學算法上的簡化,實際上進氣道也會産生阻力,像米格25這種巨大的超音速進氣道産生的阻力包括正升力還相當可觀。把進氣道投影面積看做透明可以忽略,隻不過是在複雜的氣動計算中的一種方法優化而已。
正因為原則上認為兩個巨大的進氣道并不産生阻力,因此米格25才可以飛到3倍以上音速。實際上看看超級大國的F15這種典型三代重型戰鬥機的進氣道,就知道明顯有抄襲出現更早的米格25雙超音速進氣道的痕迹,隻不過F15的進氣道沒有米格25的雙進氣道那麼大得誇張而已。F15的這種進氣道也給其帶來了超音速性能比較好的優點,可以讓F15在裸機狀态下飛出2.3馬赫以上的高速。甚至有一架F15被炸掉了一整側主翼的情況下,仍然自己飛回機場落地。這其中一個讓外界不可輕易察覺的、很重要的根源,就在于F15從米格25哪裡抄來的進氣道,自帶巨大的正升力。如果換做任何其他的機型,在一側主翼基本失去的情況下,是絕無可能正常飛回機場再安全降落的。
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