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都说F8F通过减重实现了性能的飞跃,那么到底如何减重的呢? 第1页

  

user avatar   jet-rammer 网友的相关建议: 
      
依然是随便写

参考问题描述之后觉得需要从两个方面稍微解释一下

1.为什么能减重

一方面,对于F6F来说控制重量并非是最优先的考量。海军一开始想要的是一种强化版“野猫”,这很大程度上影响了F6F的初始设计,格鲁曼在项目一开始考虑的也确实是一种基于“野猫”的设计。即使后来海军提高了对航程和载荷的需求导致原本的设计无法满足要求,格鲁曼也更倾向于对原设计进行修改和放大而非完全推倒重来,继承自“野猫”的元素一直保留了下来。

因此总的来说“地狱猫”是一个比较笨拙的设计,巨大的尺寸和重量、简单粗暴未经仔细优化的空气动力学设计都影响了她的性能表现。加上格鲁曼在工艺上向生产性进行了妥协,“地狱猫”身上存在巨大的减重和减阻空间并不奇怪。

需要指出的是,从当时的情况看,格鲁曼的选择无疑是正确的——海军正需要一个低风险的项目,作为性能优秀但前途未卜的“海盗”战斗机项目的备份;而随着战争的脚步渐渐逼近,一个技术继承性高、生产性好的新型战斗机项目不论是对于格鲁曼还是对于海军都意义非凡。

事情的发展也确实证明了猫家的先见之明,“地狱猫”项目进展讯速,在“海盗”受困于产能和航母起降性问题的时候成功上位,成为了战争后期航母战斗机部队的绝对主力。而即使在性能上作出了妥协,在突破性的F4U-4出现以前“地狱猫”和“海盗”的性能依然“几乎完全一致”,“地狱猫”还享有“比任何类似的飞机都易于操纵”“来自F4F的飞行员,即使是无经验的飞行员,都几乎完全不需要转换训练”的优势。

而“熊猫”开发时就没有这种问题了。格鲁曼希望设计一种舰队防空/空中优势战斗机作为“地狱猫”的后继者,新设计不必考虑继承“野猫”基础的问题,而且舰队防空和空中优势任务对于速度和爬升能力的需求都使得格鲁曼有动力进行优化设计,加上格鲁曼认为为了提高性能可以舍弃一部分航程和武备,“熊猫”自然比“地狱猫”小得多。海军则一直认为“地狱猫”太大太重,不适合在护航航母上运作,所以海军对于用一种较轻较小,不依赖于弹射器就能从护航航母上起飞的高性能战斗机替换护航航母上的“野猫”(FM-2)也抱有相当的热情,为此即使牺牲一定的航程和武备也是可以接受的。虽然“熊猫”后来大量装备在舰队航母上使得“替换护航航母上的‘野猫’”看起来更像是一个借口,但不管怎么说,海军认可了削减航程和武备的方案。甲方的最终许可使得这部分“多余的重量”有了削减的可能。

实际上战争后期的一些护航航母上成功的部署了地狱猫。

2. 如何减重

以F8F-1和F6F-5为例:

注意原型机的载油量与此不同,其他型号的动力和武备也有变化。

缩小尺寸,长度从10.24米缩短到8.61米,削减16%,翼展从13.6米缩短到10.82米,削减20%,翼面积从31平方米缩小到22.7平方米,削减26%,更小的尺寸意味着更少的材料,更轻的重量;

内油从250加仑削减到185加仑,削减26%(246升),并将三个油箱合并成一个以节约结构重量;

取消润滑油油箱装甲;

机枪从6挺削减到4挺;

使用没有二级增压器的发动机(代价是高空性能削弱);

放弃可调节的飞行员座椅,改为更简单轻便的固定座椅;

放弃继承自“野猫”的机翼旋转折叠设计,采用简单的上折;

机翼折叠点向外移动,减少结构补强的需要;

特殊设计的安全翼尖,翼尖在高过载下可以脱落以减少机翼承受的负荷,保证机翼可以使用较轻的结构满足过载需求;


简单总结:飞机设计是用户需求、项目风险、进度要求综合考虑的结果,设计师未必有机会追求最佳性能,只能尽力而为。




  

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