问题

歼10为何没有翼梢挂架?

回答
要说歼10为什么没有翼梢挂架,这背后涉及到空气动力学、结构设计、任务需求以及成本等多个层面的考量,可不是简单一句“因为没有必要”就能概括的。咱们得把这些门道儿给掰开了揉碎了说。

首先,得明白翼梢挂架是干嘛的。它的主要作用是在机翼的最外侧节点上挂载武器或者副油箱,尤其是像导弹这样的小型外挂物。那么,为什么不是所有的战机都标配这个东西呢?

一、 空气动力学是硬道理

机翼的翼梢是气流最容易产生分离的地方。在这里挂载物体,尤其是形状不规则的武器或者副油箱,很容易扰乱翼尖的气流,产生更大的诱导阻力。你可以想象一下,就像一个本来很顺滑的物体,突然在尾巴上加了一个不平整的附件,水流或者气流肯定会变得湍急不稳。

歼10作为一款注重机动性和综合性能的战斗机,其气动布局设计本身就非常讲究。它采用了边条翼结合鸭翼的气动布局,这种设计能够提供良好的升力,并增强失速特性和操纵性。在这样的基础上,如果贸然在翼尖增加挂载点,可能会:

增加诱导阻力: 即使是小型的武器,在翼尖的高速飞行下产生的诱导阻力也会比在翼展中间区域挂载要大。这会直接影响飞机的速度和航程。
影响稳定性: 翼梢挂架及其挂载物会改变机翼表面的压力分布,尤其是在高攻角或大迎角飞行时,可能会对飞机的横侧稳定性造成不利影响。
可能引起气动耦合效应: 翼尖和鸭翼以及主翼之间存在复杂的耦合关系。翼梢挂架可能会干扰这种耦合,影响整体的气动性能,甚至在某些飞行状态下引发不必要的震动或控制问题。

歼10的设计团队显然是希望通过优化气动外形来最大化飞机的性能,包括速度、机动性和燃油效率。避免不必要的气动干扰,自然就成了首要考虑。

二、 结构强度与重量的权衡

翼梢是机翼结构中最脆弱的部分之一。在这里增加一个挂架,就需要为这个挂架本身以及挂载的武器提供足够的结构支撑。这意味着需要在翼梢部位增加加强结构,这无疑会:

增加机翼的重量: 即使是轻量化的设计,额外的结构也会增加机翼的整体重量,这对于追求轻巧灵活的战斗机来说,是需要尽量避免的。
增加设计和制造成本: 更复杂的结构意味着更高的设计难度和制造成本。

歼10的设计哲学可能更倾向于将有限的载弹量和燃油容量集中在更适合的翼下挂架点,而不是分散到对结构强度要求更高的翼梢。

三、 任务需求的匹配

不同的飞机设计出来是为了执行不同的任务。翼梢挂架最常用于挂载:

格斗导弹: 比如AIM9响尾蛇系列导弹,这些导弹质量较轻,体积较小,非常适合挂载在翼梢,因为它们不会对飞机的气动性能产生过大的负面影响,并且能够提供良好的发射离地间隙。
电子战吊舱或者干扰器: 有些战机在翼梢挂载电子战设备以增强战场感知和抗干扰能力。
小型副油箱: 增加航程,但翼梢副油箱的空气动力学效率通常不如翼下副油箱。

歼10在设计之初,可能是以执行中近距离空战为主,同时也具备对地攻击能力。它的主要外挂点设计在机翼下和机头下方。对于空战,歼10通常挂载PL8或PL10等中近程空空导弹,这些导弹的挂载位置通常选择在翼下挂架。而对于对地攻击任务,它可能挂载炸弹、导弹等,这些也主要集中在翼下和机腹。

如果歼10的任务设定中,不强调在翼梢挂载特定的武器或设备,那么取消翼梢挂架就是一个理性的选择,可以简化设计,降低成本,并优化气动性能。

四、 挂载方案的优化与权衡

现代战斗机的挂载方案往往是一个综合优化的结果。飞机设计师需要平衡:

载弹量: 总共有多少武器可以挂载。
武器类型: 可以挂载哪些类型的武器。
性能影响: 挂载武器对飞机速度、机动性、航程的影响。
挂架效率: 哪些挂架位置能够最有效地利用武器的性能。

歼10的设计团队可能认为,将所有武器挂载在翼下和机腹挂架,已经能够满足其设计任务需求,并且在性能上达到了一个比较好的平衡。与其在翼梢增加一个相对低效的挂载点,不如将这些资源(重量、成本、气动优化空间)用在更关键的地方。

例如,歼10的“边条翼+鸭翼”气动布局本身就能提供很好的升力,并且在高速机动时能有良好的控制。如果把重要的挂载点放在翼尖,不仅会牺牲这部分优势,还可能影响鸭翼和主翼的协同作用。

总结一下:

歼10没有翼梢挂架,并非是设计上的疏漏,而是基于空气动力学优化、结构重量控制、任务需求匹配以及整体挂载方案权衡的综合结果。它选择了更符合自身定位和性能取向的设计路径,将有限的资源投入到最能发挥其战斗力的方面。追求极致的机动性和综合性能,而不是盲目地增加挂载点,这恰恰体现了其作为一款先进战斗机的成熟设计理念。

换句话说,与其有个“鸡肋”式的翼梢挂架,不如保持机翼外形干净、气动性能出色,并将火力集中在更有效率的翼下和机腹挂点上。这就像很多跑车不会在车顶上加装行李架一样,是为了保证车辆的整体性能和美学设计。

网友意见

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以前出现过带翼尖挂架的风洞模型的照片。

但是没详细信息,没有说明是初期被取消的方案,还是后期改进的探索。

早期歼十定位立足战术飞机,没有强调截击性能的时候,是可能考虑过翼尖挂架的。



91年全尺寸金属样机的时候还是和F16类似的固定进气道,说明其对截击性能要求较低,不追求较高的极速。正面照片不清晰,但是些许有翼尖挂架的样子。

到试飞原型机和歼十A的时候,采用了可以调节的进气道,并且结合极速2.2M的报道,说明强调了截击性能的要求,为了减阻,就只有采用切角的三角翼,翼尖挂架就无了。而且为了支撑变重、变复杂的进气道,原来和F16一样在正中间的支撑结构也不够用了,还在两侧增加了六根加强筋。

再往后歼十定位已经是低端打杂飞机,要求制空、截击和对地啥都会干,但啥都不是一号位,其多种角色兼具的定位没有改变(虽然据说歼十C极速降到M1.8),所以就延续之前的设计。

关于歼十研制历程的八股文:

里面还是透露一些信息,91年完成全尺寸金属样机,98年才首飞,里面经历了换发改后机身,调整战机定位等一系列波折。

以前对歼十问题的相关回答:

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翼尖为了减阻,斜切翼尖,没法放翼尖挂架了。

f-15是一个类似的例子

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