为什么苏系战机有尾椎,而美系战机没有尾椎?

马猫狗熊


双发战机在启动重量、载荷、航程、加速等性能上,都比单飞战机有优势。而且,

当一台发动机出现故障时,另一台发动机还可以保证战机安全返航着陆。也就是说双发战机的安全性更好一些这也是为什么舰载机都偏向于双发的缘故。但双发战机本身的重量等都会偏大,这对进一步提高战斗机通用性、降低生产成本不利。

在设计方面,双发战机也会面临气动布局和挂载导弹空间有限的难题,虽然可以通过加大发动机间距、扁平机身设计等方式来缓解上述问题,但是这又会引来新的问题:两台发动机喷出的高温气流会在尾部和发动机间产生的气流交汇,形成低压区,两股气流巨大的速度差会极大影响战机的性能。尾椎就是为了解决这个平衡隐身问题而诞生的。当然,也可以通过设计其他的气动系统来避免引入尾椎。

关于苏系战机有尾椎,而美系战机没有尾椎的说法也不完全正确。因为无论苏系还是美系,宽间距双发战机的设计布局就注定需要同时设计一个尾椎。在苏系战机中,su-27系列都有尾椎,但是前期的系列都没有设计尾椎。在美系战机中,F-14、F-22等都设计了大小不等的尾椎。

苏系战机的尾椎设计还可以平衡战机的机身重量分布,比如苏-27的尾椎不仅可以平衡其头部的机载雷达重量,还可以在尾椎内部加装干扰弹、减速伞、告警传感器等设备,增加战机的作战能力。同时,尾椎也可以加装减速伞,这样就可以保证战机可以在较短的跑道、简陋的机场执行起降任务。但是巨大的尾椎也增加了被敌方雷达侦测到的机率。

而美系战机的尾椎设计主要目的是防止气流在尾部产生涡流,但美系F-22采用的尾椎体积小,减小了雷达反射面积,对隐身性能提升有帮助。


利刃军事


看到这个问题,我就想起小时候打《沙龙漫蛇》游戏时,有人告诉我要用飞机尾椎顶一个山头,说有东西吃。直到现在,我看到中国空军引进的苏三十五,还幻想它们的尾椎顶山脊会不会有东西吃呢!


尾椎里装的是啥?椎髓啊!一个比喻,不喜您就敞开喽喷,能怎么地?尾椎里面有减速伞,飞机降落时库叉就弹了出来。


尾椎里还有雷达告警天线,如果F16胆敢用那个火控雷达照射苏27,那么对不起了,驾驶舱里面的RWR灯盘就告诉俄罗斯战斗机飞行员:你挨照喽。


美军F35都装减速伞了,放哪了?在机身上方的减速伞舱里。咱们的歼二十也没有尾椎,但是你可以看到有减速伞。

又到了总结的时候了:俄罗斯苏27系列有而美军战斗机没有尾椎,就是因为在机身气动布局设计上的不同。围棋里有个道理:千古无同局,反映到战斗机设计上也一样,更何况毛熊和大老鹰的脑仁还不一样呢!


军林天下


首先,苏系战机仅仅是苏-27系列有尾椎,而米格系列是没有的。美系战机也不是没有尾椎,著名的F-14和F-22都是有尾椎的。之所以会出现这种情况是源于战机不同的气动外形与机身布局,当然这样的问题最终都要从设计上找原因。

双发战机设计时面临一个问题,就是为了追求良好的气动性能和较大的武器搭载空间,会刻意的增大两个发动机的间距,这样扁平的机身会得到额外的升力。然而矛盾的是从两台发动机之间流过的气流在最后经过飞机尾部时,会和发动机喷出的高速气流产生一个速度差,从而形成涡流,甚至会影响尾翼的超控。为了解决这一问题,苏系的苏-27系列战机以及美国的F-14、F-22都采用了尾椎设计,唯一区别是苏系尾椎粗大长,而美系尾椎则是细短小。

之所以美苏尾椎会出现这种差别是两国战机的特点决定的,区别于美系尾椎仅仅是防止尾部喷口涡流,苏-27系列战机由于机身雷达过重,早期苏-27战机的机头雷达重达600KG,所以给苏-27系列战机的尾椎又增加了配重的功能,在尾椎内部部安装干扰弹、减速伞、告警传感器,甚至考虑过安装雷达。同时苏系战机都要求在简易的野外机场起降,在这种场地条件下,依靠刹车片显然是不现实的,只有依靠安装在尾椎部位的减速伞。

然而巨大的尾椎不可避免的是个明显的雷达反射源,所以F-22虽然有尾椎,但是非常的短小,而我国的歼-20则根本没有尾椎设计。反观俄罗斯的苏-57居然仍有巨大的尾椎,可见对于设计上的“原罪”,俄罗斯现在技术上也是无力改变。


楠竹一


苏霍伊家族(su-27、su-30、su-33、su-34、su-35、su-37、su-57等)由于其独特的翼身一体化设计、发动机吊舱间距较宽布局。

空气流经两个发动机吊舱之间,会在尾部形成低压区,形成独特的气体涡流不但会引起阻力增大,还影响尾翼效果(尤其是低空飞行影响更大)。

设计巨大的尾锥就是为了填充这个低压区,并使空气涡流附着在尾锥上,延缓空气膜破裂,改善空气动力性能。

为了尽量利用宝贵的战斗机内部空间,这么大个尾椎自然不能浪费。里面一般放减速伞包、雷达告警装置和红外干扰弹。

尾椎比较特别的就是鸭嘴兽了, SU-34鸭嘴兽有个巨大的尾椎,这个粗大的尾椎内部安装有辅助动力装置(APU),从这张照片里可以看到尾椎内的APU装置部分,那个向上弯的管子是APU装置的排气口。

APU装置是一个新颖的东西,能让苏-34在地面自行启动发动机,不需依靠地面电、气源车来发动飞机。降低了战机对机场设备的依赖。在地面时APU还可以提供电力和压缩空气,保证驾驶舱内的电力装置和空调正常运转,让飞行员感到更舒适的同时不会在去损耗发动机的功率。

APU装置在战机起飞时可以使发动机功率全部用于地面加速和爬升,改善了起飞性能。而降落后,APU仍将继续供应电力和压缩空气,让主发动机提早关闭,从而节省了燃油,降低机场噪声。

=========昏割线======

来看看美国灰机

F-15发动机舱之间(进气口)虽然也很宽,也会产生涡流,但是机体和发动机舱中后部逐渐圆滑的靠拢与变浅,有效减少低压区的形成,并能够把低压区引到机腹下方,两个尾喷管距离近,喷出来的气体也不容易形成涡流。

F-18也大致和F-15没有尾椎的原因一样。

F-22,倒是有个小尾椎

这个小尾椎主要是填充两个矢量喷口间间隙,避免喷出的气体相互干扰或与流经机体的空气相互扰动形成涡流影响喷气的方向及尾翼效果。


季戊四醇四硝酸酯


苏27是前苏联为了应对美国F15新型战机,由苏霍伊设计局设计的远程重型空优战斗机,其诞生之初就以强大的技术优势碾压世界新锐对手,连续刷新数十项世界记录,其中大部分记录至今保持。


需要说明的是,所有的双发战机都有尾椎,区别大小而已,并不是苏系战机独有,比如与苏27同期的轻型战机米格29就没有巨大的尾椎,与F15大小差不多。

苏27系列,除了加强对地攻击能力的苏34(鸭嘴兽),其巨大的尾椎内装载后视后射雷达,利用R27系列独特的越肩攻击能力,糊围追敌机一脸TNT,教它做人。

苏27自诞生以来,奠定了前苏联在流体力学和空气动力学领域的绝对领先地位,美国可以喷前苏联电子技术不行,金属加工不行或者发动机寿命太短,但美国及西方国家从未对苏27所代表的人类当时所能达到的机动性极致表示一丝质疑,时至今日,还没有任何国家的战机或实验机可以达到苏27的空气动力学技术水平,其标志性的普加乔夫眼镜蛇机动技惊四座,苏27系列凭借着无与伦比的机动性迫使美国放弃了以F16为原型的机动性实验项目。

所以,巨大的尾椎只是苏27系列的标志,而不是苏系战机的标志。至于中国军迷对其尾椎感到奇怪也情理当中,因为中国的苏27系列的尾椎就是配重,出口中国时已经拆除了尾椎雷达,中国也没有R27和AA10,AA11类似的导弹,所以尾椎雷达也就成了浮云。


隔壁老王A0A


苏系战机有尾椎美系战机没有尾椎这个说法其实是误解。

无论美苏战斗机,只要采用宽间距双发布局的战斗机必定需要一个尾椎。

其中最具代表性的战斗机就是苏-27“侧卫”和F-14“雄猫”了。两者都采用了宽间距发动机和升力体中央机身布局,也就是两台发动机间距很开,发动机舱之间的中央机身扁平化,可产生相当大的额外升力。

在这种布局上,随着中央机身向尾部逐渐收细,其末端必然形成一个尾椎造型。

F-14早期型上,这个尾椎的表现形式是一个扁平化的“海狸尾”,末端布置有放油口和飞行信号灯,海狸尾两侧是空心的整流面板,不具备实际的功能结构,所以在后期被拆除并进行了修形,成为式样独特两段式扁平尾椎设计,并在下表面增加了干扰弹发射装置。

苏-27上,尾椎呈圆锥形并向后突出于尾喷管之外,形成独特的尾刺结构。长长的尾刺并不是出于尾部整流的目的,因为相同气动布局的米格-29就采用了很低调的“海狸尾”尾椎设计,苏-33舰载型也大幅缩短了尾刺。这根尾刺完全是为了布置干扰弹发射器和减速伞舱而生的。

在继承了苏-27衣钵的苏-57战斗机上,尾椎又重回经典的“海狸尾”设计,因为扁平的海狸尾显然比尾刺更符合隐身需要。同样是宽间距发动机布局的YF-23战斗机也有尾椎,只是这个尾椎已经与尾部锯齿结构融为一体。

简而言之,尾椎就是中央机身的自然延伸,能对宽间距发动机布局战斗机的尾部气流进行整流,能用于内置干扰弹、告警传感器、减速伞,甚至是后视雷达和APU负重动力装置。至于尾椎是长是短,是圆是扁,是大是小,就全看战斗机设计师在总体设计时的取舍了。


鹰眼战情室


每日点兵为您回答:

苏系战斗机后面的尾椎并不是什么特别的,或者有什么巨大功能的新奇设计。美系战机没有这么大尾椎的原因只有一个:不需要。

无论苏27还是米格29,都采用了中央流体设计院的“中央升力体”设计,而同期美国搞的F15、F16,都是相对传统的气动布局。因此,这种中央升力体设计必须要采用大尾椎,以改变机体气流流场的设计,理所当然的不会出现在美系战机身上。但这并不意味着欧美的战机不需要尾椎。

途中的是英国的掠夺者战斗轰炸机,是苏27和米格29之前产物,使用现在基本出现在运输机上的T型尾翼设计。他也因为气动布局的需要,设计了很大的尾椎,而且这个尾椎是可以折叠的。所以,无论是谁,硬要说这种设计代表了多么先进的设计水平,千万不要相信,都是骗人的。

而且因为这种设计非常不利于隐身,所以在最新一代的战机上,除了非要硬说自己能隐身的俄制苏57之外,其他任何一款隐身战机都没使用这种设计。其实苏57继续保留有巨大的尾椎,并不完全是因为他们这些年在飞机气动设计方面没什么发展,不得不继续沿用落后的“中央升力体”布局。而这一布局不光需要保留尾椎,更因其只能使用直通式进气道而使发动机叶片,这种雷达最容易发现的目标,直接暴露出来,隐身效能极其低下。除此之外,因为使用中央升力体设计的飞机,两台发动机中间的需要形成一个低气压的增升气流流场,而导致这个位置无法布置弹仓(气压导致无法打开弹仓舱门或导弹无法被弹射到安全距离之外)。

所以,这种设计虽然当年还算不错,但现在真的已经落后了,起码不是未来隐身战机所需要的。至于某人人非得替俄罗斯吹,说苏34在尾椎布置辅助启动单元APU,是多么高深的设计……这个也顺手澄清一下。只要是需要在前线作战的战斗机,在机身上都内置了用于启动发动机的辅助动力单元,下图就是美军F22在测试这一装置。


每日点兵


图注:苏-27的尾椎特写

苏系战机有尾椎,指的是双发战机这个范畴,但严格来说也不绝对,比如米格-29也是双发战机,但就没有尾椎。苏系战机有尾椎,特指苏-27及其衍生系列,包括苏-27、苏-30、苏-33、苏-34、苏-35等。

对于苏-27系列战机来说,空气流经机体,会在尾部形成低压区,而设计尾锥是为了填充这个低压区,并使空气涡流附着在尾锥上,延缓破裂,改善空气动力性能。

图注:苏-34尾部伸出的尾椎,成为其特别明显的识别特征

有人会说,美国F-14、F-15、F-18系列也都是双发战斗机,为何却没有设计尾椎?这是因为美系战斗机的优势于飞行控制系统对舵面的精确控制,通过这个手段来达到苏-27系列采用尾椎实现的效果,同时,美国上述双发战机还配合采用了放宽静稳定度的气动布局,重心靠后,盘旋力矩较大,跨音速段的瞬盘能力比第二代机高很多,同时有效荷载也增加大约60%,极大提高了战斗机的作战效率。比如,和美系的F-15对比,苏-27的机身尺寸要比F-15大,但有效荷载却低,苏-27的最大武器荷载只有4吨,F-15是8吨,燃油量苏-27比F-15要多一半。

苏-27系列战机既然设计了尾椎,要知道,战斗机内部空间寸土寸金,这么大的地方自然不能浪费,所以里面一般都设计用来放一些设备,比如放减速伞包、雷达告警装置和红外干扰弹等。其中,苏-34和苏-35尾锥里据说还用来装备后向雷达,具备向后半球发射导弹的能力。


兵工科技


例如我们之前做过的我国歼-16战机的时候,就说过尾锥的作用,用于安装雷达等电子探测设备的尾锥设计在两个尾喷管中间,其实老美的战机也有尾锥,只不过设计的形式跟样子不太一样!

\n

{!-- PGC_VIDEO:{"status": 0, "thumb_height": 360, "thumb_url": "46f80001ef38e528d22d\

武器大讲堂


苏系战斗机特别是苏27以后的苏系战斗机的两部发动机中间均隔有一个柱状体,那个就是尾椎。

那这个是尾椎是干嘛的呢?以苏27为例,苏27的机动性十分优异,但是机翼过于薄,为了增加外挂点,需要在机腹增加两个外挂,这样就将两部发动机隔开,而两部发动机的尾喷口隔的太远,就会造成发动机间的气流与喷射气流速度差异太大,会造成尾部气流紊乱,会干扰尾翼平衡,所以在这两发动机间增加一根尾椎,来抑制气流紊乱。

此外尾椎内还可以放置减速伞,这是中俄空军惯用的做法。

而美系战机也有尾椎啊比如F-14,F-22




不过大部分美系战机没有尾椎,因为美系战机的发动机动力强悍,无需在气动外形上刻意追求,特别是与武器挂载相矛盾时。美系双发发动机布局都较为紧凑,这样可以增加机腹的武器挂载点。

此外美系的战机降落一般不使用减速伞,通常使用轮胎刹车、反推力装置,还有阻拦索。


分享到:


相關文章: