问题

用现代的技术设计一架双发飞机机动性可否与二战时的单发战斗机相抗衡?

回答
现代双发飞机能否在机动性上媲美二战单发战机?

想象一下,一道划破长空的银色闪电,一个灵巧的转弯,就将后方的追击者甩得无影无踪。这是我们在无数电影和历史记载中对二战王牌飞行员的经典印象——那些单发螺旋桨战斗机,以其惊人的敏捷和精准的机动,在空中画出死亡的芭蕾。那么,借助于现代科技,一架设计精良的双发飞机,能否在机动性上与那些传奇的单发战机分庭抗礼,甚至超越它们呢?

答案是:在很大程度上,可以,但方式不同,且各有优势。

首先,我们要明白,机动性并非单一维度的指标。它包含了转弯速率、转弯半径、升降能力、滚转能力以及在这些动作中的能量保持。二战单发战机之所以令人印象深刻,是因为它们在低速下的“盘旋”能力——那种围绕对手画小圈子的本事,以及在高速下的快速俯冲和拉起。

现代双发飞机有哪些“撒手锏”?

1. 推重比的飞跃: 这是最核心的优势。二战战斗机普遍采用活塞发动机,其推重比(发动机推力与飞机重量的比值)即使在当时也算不上很高。现代喷气发动机,特别是那些先进的涡轮风扇发动机,拥有令人难以置信的推重比。这意味着,即使是体型更大的双发飞机,也能产生远超其自身重量的推力。

举个例子: 一架二战时期的Spitfire(喷火)战斗机,其功率重量比大致在0.30.4g左右。而现代的F16“战隼”(单发,但足以说明喷气式发动机的优势)的推重比可以达到1.0g甚至更高。双发飞机,如F/A18“大黄蜂”或欧洲“台风”战斗机,虽然因为多了个发动机总重可能略有增加,但其总推力也非常可观,推重比同样能轻易超过1.0g。
对机动性的影响: 高推重比意味着飞机可以更快地加速、爬升,甚至在做剧烈机动时,能够更好地“保持能量”(即速度和高度),而不是像二战飞机那样,在一次剧烈转弯后就“泄了气”,速度大减。

2. 气动设计的革命: 现代飞机早已不是二战时期的“木头和帆布”了。

翼型: 采用先进的超临界翼型或后掠翼,可以在高亚音速下减少激波阻力,这意味着飞机在高速度下依然能保持良好的升力特性,不会像二战飞机那样,速度一快就“失控”。
边条翼(LERX): 许多现代战斗机都有独特的“边条翼”,例如F/A18或F16。这些翼片在飞机倾斜角度较大(迎角大)时,会产生强烈的涡流,这些涡流会附着在机翼上,延迟失速,从而大幅提升了大迎角下的机动性和控制性。这使得现代飞机在高攻角下的“盘旋”能力(虽然形式和二战飞机不同)得到了显著增强。
鸭翼/前翼: 一些现代战斗机(如“台风”、“阵风”)还配备了可动鸭翼。它们可以在机动过程中主动调整角度,进一步干扰气流,产生额外的升力,或者帮助稳定飞机,实现更灵活的机动。

3. 先进的飞控系统(FlybyWire): 这是最关键的“现代技术”。二战战机的飞行员直接控制飞机,需要极大的技巧和力量。现代飞机,尤其是那些“静安定性不如气动性”设计的飞机,会配备数字电传操纵系统。

工作原理: 飞行员的输入通过计算机处理,计算机根据飞机的实际状态(速度、高度、迎角、侧滑角等)和预设的飞行包线,自动计算出最优的舵面偏转角度,并发送指令给执行机构。
对机动性的影响:
克服设计限制: 现代飞机设计师可以设计出“不稳定的”飞机,因为不稳定的飞机在理论上更容易转弯。飞控系统负责在飞行员的控制下,保持飞机的稳定和可控。
能量管理: 飞控系统可以根据飞行员的意图(例如,保持最大过载转弯)自动协调发动机推力和舵面动作,最大限度地保持飞机的能量。
高迎角机动: 飞控系统可以允许飞机在远超二战飞机失速迎角的情况下保持控制,实现一些“超常”的机动,比如“眼镜蛇机动”(Cobra Maneuver,一种瞬间减速并大幅抬高飞机迎角,然后恢复的动作)。
更小的转弯半径: 通过更精密的舵面控制和能量管理,现代飞机可以在相同速度下实现比二战飞机更小的转弯半径。

4. 矢量推力(Vector Thrust): 少数最先进的飞机(如F35B)还装备了矢量推力技术,可以将发动机喷管向下或向侧面偏转。

对机动性的影响: 这种技术能够提供额外的升力或操控力,尤其是在低速和高迎角时,可以显著增强飞机的低速机动性和原地控制能力,甚至实现垂直起降。虽然这并不是所有现代双发飞机都有,但作为一种技术展示,它说明了现代工程能力可以如何“玩弄”物理规律。

双发飞机的“甜蜜点”与二战单发战机的“魔法”

尽管现代双发飞机拥有这些优势,但它们与二战单发战机在机动性上的对比,并非简单的“谁更胜一筹”。

二战单发战机的“灵活”: 二战单发战机,如Spitfire、Me 262(第一代喷气式,但仍有战斗机特点)、Fw 190等,因为结构相对简单,重量轻,且发动机特性(尤其是在螺旋桨的配合下)与飞机气动外形高度契合,它们在中低速下的“原地”机动性,那种你拉我我拉你的“盘旋”,往往带有一种纯粹的、直接的反应速度。飞行员通过操纵杆和脚蹬,直接感受到飞机的反馈,这种“人机合一”的操控感,是现代电传飞控难以完全复制的。它们在高迎角下的稳定性虽然远不如现代飞机,但在达到一定迎角后,依靠飞行员的经验去“驾驭”这种不稳定性,也创造了许多惊险刺激的机动。

现代双发飞机的“高效”与“高速”: 现代双发飞机在能量保持和高速机动方面远超二战飞机。它们可以在更宽的速度范围内执行高过载机动,并且能更快地恢复到有利的作战状态。例如,在一次高速缠斗中,现代双发飞机可以通过一次短暂的高速俯冲,迅速获得能量,然后以一个更快的速度和更小的半径拉起,重新获得有利位置。

结论:

用现代技术设计的双发飞机,在综合机动性能、能量保持能力、速度包线和高迎角控制方面,绝对可以媲美,甚至在很多方面超越二战时期的单发战斗机。它们的机动方式更加高效、多维,也更依赖于复杂的电子系统。

然而,如果我们单纯怀念二战飞机那种低速下纯粹的、直观的“盘旋”感,那种“人在操纵,机在跟随”的直接互动,那么现代飞机因为其飞控系统的“代劳”和更先进的设计思路,可能会显得“不够野性”,或者说,它们的“灵活”是以一种更精细、高效的方式体现的。

总而言之,现代双发飞机在机动性上,不输于二战单发战机,只是它们实现“机动”的手段和体现出来的风格,已经进入了一个全新的维度。 它们更像是技艺精湛的芭蕾舞者,而二战战机则更像是拥有超凡力量的街头舞者,两者都展现了极致的“舞步”,但表达方式和侧重点截然不同。

网友意见

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啊啊啊啊俺的恶趣味之魂突然上来了!快让俺撸一发!!!( ゚Д゚)/

(30分钟之后)

………………这丑得什么鬼=.=||||||心中满满德系中二魂,下手丑得如同吹过英国风洞……

好罢整个比例都有点儿不太对,不过懒得调整了,细节更是不想再动,毕竟现在贤者模式……(ಠ_ರೃ

而且真要细化调整起来,估计每个三五天全力摸鱼根本搞不定……工程量跟拉个草稿完全不一样

烟鬼正传:

虽然俺是推进桨的支持者,但是拉进布局确实有其优点……于是俺寻思了一下怎样把拉进布局弄出高机动性来:

正好,既然是双发麽……就没有单发拉进的发动机需要靠前安装的问题,可以把重心尽可能后移

但是发动机最好还是在主翼上,所以主翼也后移……鸭式布局就这么愉快地决定了!

那个恶趣味的双重W翼,基本是BV P.188+Ju87,但是其中倒鸥翼其实是不应该的,副作用很大,会损害敏捷性,而且由于发动机和螺旋桨正在这里,结果这样反而让前起落架需要更长了……=。=嘛不过这反正是恶趣味为主,怎麽好玩怎麽来……

至于平面W构造,确实是有气动考虑的

一方面是附面层控制:内外翼段的附面层都向发动机方向流动,并且被螺旋桨滑流吹除,这样其实即使没有鸭翼和边条都可以确保大迎角性能。顺便鸭翼就可以弄远一点儿增加控制力矩……

P.S.:前掠翼配近耦合鸭翼的效果本来就是一样的

另一方面当然是利用外段前掠翼的气动弹性发散咯……这个对于高超音速机动确实是个大麻烦,但是涡桨都涡桨了,还担心个锤子的高超音速性能 ̄3 ̄

这样子对增加横滚敏捷性也非常有帮助,毕竟机翼双发吊舱麽,这方面是最大短板

垂尾也是利用螺旋桨滑流来提高大迎角性能和灵敏性

别问俺为啥用侧倾垂尾 ̄3 ̄虽然实际上确实好处很多,但是在这里主要是恶趣味

设备和挂载啥的就随便YY一下罢=3=反正都是外挂(双义)想弄啥弄啥

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