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戰鬥機的機動性 一問

我是外行人 ( 軍事入門老漢 )

想問 : 同樣機體外形, 同樣翼形, 僅差在大小.
10000磅重的 小型戰鬥機 VS 40000磅重的 重型戰鬥機.


推力重量比 一樣.
翼面負荷 一樣.
極速 一樣.

轉彎半徑 誰最小 ??
2019-07-12 9:48 發佈

莊孝爺 wrote:
我是外行人 ( 軍...(恕刪)

其飛行速度較低者,轉彎半徑亦較小
但導彈時代飛得慢亦代表死得快

Vuvuzelas wrote:
其飛行速度較低者,轉彎半徑亦較小
但導彈時代飛得慢亦代表死得快

漏了一條, 一樓補上 極速.

給你拍手加分.
莊孝爺 wrote:
漏了一條, 一樓補...(恕刪)


哈哈! 莊老爺! 這個是我們內部茶餘飯後很喜歡討論的話題! 也是幫不懂空氣動力的網友們上一課。

戰鬥機黑手黨當初就希望設計靈活刁專的纏鬥型飛機,然後有導出一道很重要的能量不滅的操作法則,指導戰鬥機飛行員如何在纏鬥中保持戰鬥機的動能,轉彎時能維持轉彎的持續力否則就要躲避尾追戰機的槍口,再轉變/逃避能量損失後的操作,重新再佔位等等操作。
言歸正傳
有一個翅膀翼型很有名的詞叫"昇阻比",我們就以此先討論一下飛機翅膀的升力與阻力關係,昇力好的翅膀是因為翅膀上的氣流速度比翅膀下的氣流流速快,壓力小,翼型上下的壓力差產生昇力,所以昇力好的翅膀也會有較厚的翼型去造成流速差,結果也造成阻力高的結果。所以高速翼型的阻力小,昇力卻不會很大,如果以純戰鬥機考量,飛機翼型就設計成超高速翼型,捨棄昇力。但是現代戰鬥機卻需要足夠的昇力去載運額外的燃油與彈藥。最好的折衷結果變成三角翼,高速翼型,翼面積又大,而且因為翼根很長,所以中段變厚,所以翼內可以多出非常大的空間,儲放彈藥燃油,所以許多飛機設計採用三角翼設計。



單發的F-16滾轉率,至今仍然是四代價榜首,甚至大部分五代機都還有所不及

反觀雙發/雙引擎之間還有鼻錐隔開的Su27/30側衛重戰機,其滾轉率 在現役戰機中 直接竟陪末座。

莊孝爺 wrote:
我是外行人 ( 軍...(恕刪)


不好意思, 一樓再補充一些設定 :

同樣機體外形, 同樣翼形, 僅差在大小.
cche1079 wrote:
單發的F-16滾轉...(恕刪)


滾轉跟迴轉 是兩種不一樣的動作
當然啦 合在一起也是可以做撒尿牛丸 是桶滾啦

滾轉性能最好的是幻象2000
而迴轉性能優異的是F-16



莊孝爺 wrote:
漏了一條, 一樓補...(恕刪)

極速跟機動性能沒有很大關係(通常機動能性分為迴轉率與滾轉率)

極速很快的SR-71 Mig-25 31 機動性也是非常普通

而只能飛到3百多公里的有些螺旋槳特技小飛機 轉起彎來 會讓你嚇到吃手手

yoshiyoyo wrote:
極速跟機動性能沒有很大關係(通常機動能性分為迴轉率與滾轉率)

極速很快的SR-71 Mig-25 31 機動性也是非常普通

而只能飛到3百多公里的有些螺旋槳特技小飛機 轉起彎來 會讓你嚇到吃手手

只是求證首頁敘述, 在相同條件下, 不同大小戰鬥機的迴轉半徑是否有差.

除了版上提問, 也在網路搜索資料中.
事實上三角翼問題多多,講這個之前,我要解釋一下飛機的轉彎作用原理,以F-16為例其主翼有前緣襟翼與後襟翼,其高速翼型在起降時可以將前後襟翼伸出,改變了整個高速翼型的空氣動力形狀,變成一個有高昇力的翼型,當然阻力也大增,戰機在纏鬥轉彎時也要靠主翼的昇力幫飛機轉彎,因此其前後襟翼都會伸出產生更多的昇力來轉彎,水平尾翼往上打會產生機體上揚的力量,兩者共同作用可以產生最大的迴轉力道。三角翼飛機並沒有尾翼,因此其副襟翼也是扮演水平尾翼的功能,因此飛機在空中迴轉時其副翼要往上打,飛機因此轉彎,但是這個往上打的動作卻無法形成一般飛機的襟翼作用,反而降低主翼的昇力,主翼僅能靠前襟翼產生的昇力來迴轉。因此三角翼的迴轉半徑一直無法與正常佈局的戰機相比,即使有增加三角偶合前翼依舊無法達成高速迴轉。

三角翼戰機在降落時會用很高的攻角進場,用整個翼面當煞車,就是因為它沒有能當襟翼翼型,只好以整個翼面當空氣煞車,幸好其失速攻角也相當大,完全不怕。三角翼最大的好處就是,高速翼型,高內載油料,低翼負重,稍低推力引擎也可以達到高穿音速與極速性能。在高空中的纏鬥性能因為其廣大的翼面效應,可以在稀薄的空氣中,以比較低的翼負荷轉彎進而勝過F-16的轉彎半徑。

但是在中低空中,F-16與IDF依靠其翼膧效應產生極大的昇力使轉彎半徑減至最低。

為什麼大型雙引擎戰機的滾轉率都很差,這是因為重量分佈與旋轉慣性過大的緣故。兩個引擎的戰機其最重的零件引擎與機身最中間的質心有一段距離,造成重量分佈不集中,旋轉慣量過大,要用更大的力量把機體轉起來,相比於單引擎戰機,其引擎通常就在中心點上,重量分佈就是在質心上,旋轉需要的力量就小多了,副翼帶一點就進入快速滾轉。
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