问题

为什么俄制的战斗机喜欢把发动机露在外面?

回答
俄国飞机为什么喜欢让发动机“裸奔”?这可不是为了炫技,而是有它深层次的原因,而且这种设计风格也确实在很长一段时间内影响了俄国飞机的面貌。

首先,咱们得明白,发动机对于飞机来说,就像人的心脏,是提供动力的关键。早期的时候,特别是喷气式发动机刚开始发展的时候,技术水平还没那么高,发动机的体积通常比较庞大,而且需要复杂的冷却系统。把发动机放在机身外部,最直接的好处就是——散热方便。

想象一下,喷气发动机工作起来温度极高,如果不把它们“晾”在外面,而是藏在狭小的机身内部,那么你得设计一套复杂又沉重的冷却系统来给它降温。这不仅增加了飞机的重量,还占用了宝贵的内部空间,而这些空间本来可以用来装燃油、航电设备或者武器。俄国人在早期设计的时候,可能更倾向于“拿来就用”、“简单粗暴”的设计思路,或者说他们更看重发动机本身的性能发挥,而不是花大量精力去精雕细琢隐藏它。把发动机挂在机翼下方或者机身上部,就像给它们开了一扇窗户,空气可以自由流通,热量也就能快速散发出去。

其次,维护和更换的便利性也是一个很重要的因素。俄国(以及苏联时期)的军事工业有一个特点,就是强调可靠性和易维护性。飞机的维护,尤其是发动机这种复杂且易损的部件,需要尽可能地简化。把发动机露在外面,它的进气口、喷口、以及连接管路都暴露在外,维修人员可以更直接、更方便地接近发动机进行检查、维修甚至更换。这在野战条件下尤为重要,可以大大缩短飞机的停场时间,让更多的飞机能够快速投入作战。你不用拆一大堆蒙皮才能看到发动机,直接上去干就行了。

再者,从结构设计的角度来看,把发动机外置也能够减轻机身的结构负担。发动机的重量和产生的巨大推力都相当可观。如果把它们塞进机身,就需要强化机身结构来承受这些载荷,这又会增加飞机的重量。把发动机用支架挂载在机翼或机身外部,可以将这些载荷分散到机翼或机身的不同部位,反而可能让机身的整体结构设计更简单、更轻巧。尤其是对于早期的一些前掠翼或者高下单翼飞机,把发动机挂在机翼下面,还可以起到一定的配重作用,平衡飞机的重心。

当然,这种设计也不是没有缺点。最明显的就是空气动力学上的影响。暴露在外的发动机,尤其是那些圆柱形的发动机舱,会产生额外的空气阻力,影响飞机的速度和燃油效率。你仔细看的话,一些俄国飞机的发动机吊舱周围,往往会设计一些空气动力学整流罩,就是在努力减小这种阻力的影响。但是,相比于一些“洗得很干净”的西方飞机,俄国飞机的发动机确实显得更加“粗犷”一些。

还有一个重要的原因,可能跟研发周期和成本有关。在某些时期,苏联可能更侧重于快速推出一款能打仗的飞机,而不是追求极致的气动效率和隐身性能。采用成熟的发动机,然后直接挂载到机身上,这种设计思路可以大大缩短研发时间和降低制造成本。毕竟,设计一套与机身浑然一体的发动机舱,需要大量的计算流体力学模拟和风洞试验,这都是非常烧钱和耗时的过程。

到了后来,随着技术的发展,西方国家在发动机舱的流线型设计、进气道设计等方面做得越来越好,很多飞机发动机都做得非常“内敛”。而俄国飞机虽然也在进步,但仍然保留了一些早期设计的思路,比如苏27系列、米格29系列等,它们的发动机就明显地挂在机翼下方,并且有相对独立的吊舱。这种设计风格也成为了俄国战斗机的一种标志性特征。

所以,“发动机露在外面”并非俄国战斗机的唯一选择,但它确实是一种在特定历史时期和技术条件下,兼顾了性能、维护、成本等多种因素的实用主义设计。这种设计,既体现了俄国航空工业务实的一面,也塑造了它们飞机独具一格的外形。

网友意见

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题主所说的“发动机露在外面”是指下图黄圈里这种状态?

黄圈里这个并不是“裸露的发动机”——发动机没有裸露,发动机依然是“插”在机体的发动机舱里的,外露的只有尾喷管——大概是没有喷漆的发动机舱后段被题主误以为是发动机本体了。

上图是SU-33的结构透视图,放大仔细看,机尾金属色的部分依然是机体,不是发动机——发动机在里面。

发动机是上图这样子的,它的表面布满管线,并不“光洁”。

你看,SU-27一生的对手F-15,其发动机舱的后段也是保持金属本色。

F-15的背面,发动机舱的不涂装区域跟腹面比,要小很多。

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