为什么歼20飞行的时候机翼会冒白烟?

-陌依寻-

歼20飞行的时候机翼的冒白烟的主要原因是飞机上的翼尖涡流导致。涡流在我们的日常生活中十分常见,比如海中出现的漩涡,但是歼20机翼的漩涡产生原因是由歼20的高速飞行在机翼产生的气流干扰,此时机翼前方跟下方是高压区,温度较低,机翼后方跟上方则是与之相反的低压区,温度较高,当空气从高压区流向低压区的时候,冷热空气交替,冷空气瞬间吸热膨胀,空气凝结成小水珠,也就形成了题中所述的白烟。同样的现象在严寒的冬季向空中哈气时也能看到。歼12作为我们现役代表我国空军最先进技术的隐身战斗机,属于第五代战机,与美国的F22、F35齐名,出现白烟情况是每架飞机都会发生的,但是产生白烟的涡流也大有学问。

此种情况下产生的涡流对于飞机的增升作用截然不同,空中的涡流会扰乱飞机飞行,不利于飞机发动机的输出效率。而歼20的优秀之处在于,他能完全克服涡流的干扰,自然他的增升效果远高于其他战斗机。

歼20的法宝就是他独特的鸭翼布局,他的机身前方不仅布置了双鸭翼布局,小鸭翼还特别削尖,这样就能更有利于鸭翼能够有效提前迎接气流,而由于小鸭翼被削尖,能够更有效的处理气流,减少气流对飞机飞行的干扰,并且同时一个来自鸭翼与主翼翼根部分产生的向上增升效果更叫有利于歼20的增升。

歼20独特的鸭翼布局,以及先进的翼面控制手段共同构成了其秒杀其他战斗机的秘密法宝。


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歼20因涡流增升效果明显

歼20战机是我国目前在役的最先进的一款空优战斗机,并且它和美军的F22、F35一样具备隐身能力,同属于第五代战机,也是世界上第二款进入现役的重型隐身战机。提者所说的歼20战机在飞行中出现机翼冒白烟的现象,正确讲这是一种任何战机在飞行时,尤其是超音速飞行时会出现的物理现象,叫做涡流。而发生在飞机上涡流也分为多种类型,有翼尖涡以及机身个别部位发生的涡流,飞机上常见的主要为翼尖涡流。

这也是提者所问道的机翼会冒白烟的原因。顾名思义,涡流就像我们常见的水中漩涡一样,只不过发生在飞机上翼尖上由于飞行速度原因,产生的气流扰动,再者由于附着在机翼上表面的气流压力较低,而此次同样经过机翼下表面的气流压力却相比上表面较强,在上下两道气流经过机翼、翼尖时,就会向后产生一种如水中漩涡的场景,放到地面人员看到的便是冒白烟的景象。

飞机涡流产生示意图

涡流的产生对于飞机的增升有好坏之分,这就如大家常见的在沙漠里奔跑感到费劲的原因,飞机在空中出现涡流扰动的情况就对发动机的功率输出有着较大影响,这就是其有害的一面。而涡流好的一面则完全体现在了歼20上,并且歼20战机也正因为对于涡流发生的考量,使其在飞行过程更加的如鱼得水,增升效果明显。

这就是在多款五代机中,独独歼20战机有着鸭翼布局的原因,歼20的前置双鸭翼布局,并且其小鸭翼还进行了削尖处理,这在飞机迎头气流因为鸭翼的提前介入,在鸭翼之后与主翼翼根部位产生了一个向上增升的效果,所以外媒对于歼20战机的气动布局一直有着极高赞誉是有一定原因的。结合先进的多翼面控制技术,令歼20战机在飞行性能上有着力压群雄的强大实力。

F22飞行中产生的涡流


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那是飞机表面涡流导致空气中的水蒸气凝结成雾,军迷看这些“白烟”就可以滔滔不绝给你讲这架飞机的气动设计是如何利用涡流的。

飞机机翼上表面后部的气流,由于机翼弯曲而流速减慢,同时压力升高、温度降低,因此形成了冷凝水雾。

详细一点说,气流减慢的原因是,飞机翼型设计上表面较弯曲,使得空气流动截面(术语:流管)先变细、后边粗,按照空气动力学原理,流管变粗的地方气流速度减慢,压力升高,温度降低。(这里说的压力升高,是相对于机翼上表面流管变细的地方,而不是机翼下表面。机翼上表面的流管总体比下表面要细,所以压力总体要低,这就产生了升力)

压力升高而温度降低,当然容易出现冷凝水了,机翼上出现的雾气跟什么音速关系不大。不过,突破音障的时候,围绕机头的锥形白雾也是同理产生,因为空气经过激波后流速减慢,压力升高,温度降低。

歼20采用了巧妙的设计,通过鸭翼和边条翼的配合,可以产生大量涡流,而且从试飞的图片来看,鸭翼和边条翼产生的涡流没有重犯F18早期型号的错误,涡流与垂直尾翼的翼根冲击,歼20在设计上避开了这一陷阱。这样机翼上面的涡流可以使机翼产生更大的升力,我自己想这应该也是歼20的机翼面积小于F22的原因之一吧。


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空气被压缩时放热,比如空调压缩机发热。空气膨胀时吸热,如空调的蒸发器制冷。飞机飞行时前方、下方是高压区,上方、后方是低压区,空气从高压区流向低压区时膨胀、吸热,空气中的水蒸气就会凝结成小水珠,看上去像烟雾。不单止飞机,在潮湿的天气中打出的子弹也会带有水汽的尾迹。


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因为翼尖空气有涡流行程就像水中的漩涡一样,一般涡流区的空气密度会变小,压强减小,由于空气压力的剧烈变化会导致空气中的水汽凝结,所以就看到了白烟。就知道这么点,欢迎补充指正。


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歼20在飞行时,机翼上经常会冒白烟,这是怎么一回事呢?开始时我还猜测是靠近发动机的原故,热量多了就要受到挤压,这是战机在飞行过程中排出来的废气啊!后来我又转念一想,原来的想法不对呀!这气流这么强大除非是航空煤油,在燃烧过程中,特别排除的气流,可见,那燃烧的油料是不是含水量太高,才可能排除这种白烟,而不从屁股排除,则是从机翼排除,这倒是有点奇怪了,这种从机翼上排除的气体,还拖着长长的白雾,构成了歼20特有的景观。


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