03.06 戰鬥機在發射導彈後為何沒有“側翻”?

夜緣夢


隨著時代的變化,工業的革新,科技技術不斷進步創新,想要在現代戰鬥中取的優勢,就需掌握武器裝備的核心技術,以及絕對的制空權力,空軍是自飛機出現開始,就一直在戰爭中起著至關重要的作用,以不同的戰機類型,對敵方實施突襲轟炸,情報勘察,以及獲得整個天空的控制權,對地面的敵軍隨時發起攻擊,具有超遠程作戰,高機動反應,隱身,突破敵方防禦的能力,能夠配合海軍,陸軍對敵方進行強有力的打擊,也可獨自完成襲擊任務。

戰鬥機都需要極高的機動性能,應對戰鬥時的突發情況,以此達到快速反應進行躲避,反擊的能力,這也決定了哪一方戰機在衝突中更具備優勢,反應緩慢一點,就會機毀人。

所以整個戰爭中敵人若取的制空權,將會導致整個戰局逆轉的最佳時機為敵人所有,造成整個戰爭失敗的可能性,那麼敵我戰機在高空中進行交鋒時,除了戰機本身配置的機炮,與掛載的導彈產生的火力不同佔據的優勢不同以外,電子設備也起著至關重要的作用。

值得注意的一點是,無論歷史上的戰機,還是現代戰機,掛載的武器,一旦被使用,飛機就會因此產生不平衡,例如戰機兩側掛載的導彈,發射出去一半,就會使得戰機兩側導彈重量不均衡,使得飛機進行不平衡的飛行,從而降低機動性,造成事故發生以及被敵機擊毀的可能性,所以對於現在戰機的配平,是如何修正的呢?

中國飛行員曾在法國對飛機配平修正有過學習,首次接觸的是不對稱外掛技術,在戰機機翼一側掛載一款空空導彈,另一側則什麼也不掛載,要求飛行員不得進行控制干預,在進行飛行測試時,飛行員稱,本以為不對稱掛載會對機體平衡造成很大的影響,使得飛行操作困難,但實際飛行中,飛機自動保持平衡,就和沒有任何掛載物一樣。

第二次飛行中,整架戰機掛載有250千克的航彈8顆,兩個福優先,2枚導彈,戰機外掛總重量接近5.8噸,試飛開始前,駕駛員估計,掛載這麼多武器彈藥,戰機飛行轉動時,產生的慣性一定更大,操縱起來會極其困難,但飛行員駕駛其戰機完成測試後,說道,飛機飛起來,完全沒用任何操作不順暢的感覺,就好像整架戰機不攜帶掛載物一樣,這就是現代技術的提升,飛機裝配有特殊調平的飛控芯片,能對飛機傾斜進行自動調整,以達到平衡狀態。


利刃號


飛機在正常飛行時具有三個方向的穩定性,分別是縱向穩定性、方向穩定性和橫向穩定性,飛行要穩定飛行,在這三個方向上所受的矩之和必須為0,否則就會產生爬升/俯衝,滾轉,偏航等一系列動作。

但就橫向穩定性而言,需要飛機本身結構要嚴格對稱,內部的載重、燃油、外部的武器掛載也要對稱,才能做到平衡。如果你觀察一下戰鬥機的武器外掛點,就會發現這一現象。那麼,問題來了,戰鬥機在先發射一側導彈之後,兩邊配重立刻就不一樣了,飛機在橫向上就處於不穩定狀態了,這時,飛機投彈的一側就會產生一個向上的力和方向的力矩,造成飛機方向的滾轉。

在這個時候怎麼辦呢?就需要飛機來進行配平了。配平是飛機最基本的操作之一,它是指飛機從不平衡狀態重新恢復到平衡狀態的過程。單看橫向的配平,產生問題的根源就是投彈一側損失重量,造成一個向上的力和與投彈方向相反的力矩,為了配平,就需要在飛機的另一側產生一個同樣的力和力矩,怎麼產生呢?就需要利用到副翼,它是安裝在機翼翼梢後緣外側的一小塊可動的翼面,操縱副翼就可以改變升力,兩側副翼進行差動,就可以抵消到投彈一側產生的力和力矩,飛機就重新獲得平衡。

以前這一過程都是有飛行員來手動操作的,通過壓桿來控制副翼偏轉,但是偏轉量很難精確控制,有時需要多次嘗試才能完全配平,不過現在戰鬥機已經普及了電傳操控系統,可以自動計算出所需的配平力矩,自動進行配平。


兵工科技


我們時常看到戰鬥機發射導彈的視頻,視頻中的戰鬥機在發射導彈後並沒有出現“側翻”,難道是導彈的質量對戰鬥機沒有影響嗎?


其實,戰鬥機配平的理念自戰鬥機誕生以來就存在。對於武器剛剛上機時代的戰鬥機來說,任何重量都有可能影響輕薄的飛機,此時多采用軸線掛彈或者同步投彈,令飛機兩側重量平衡,不至於產生滾轉。

早期戰鬥機主要靠對稱掛在配平


而隨著飛機技術的發展,戰鬥機的重量不斷增加,翼下掛載也越來越豐富。對於重達數噸的戰鬥機來說,單側機翼瞬間損失幾十千克質量已經不會危及飛行安全,此時發射單側火箭或單側輕量炸彈時,就可以通過飛行員控杆來配平機翼,而不會出現明顯的側滾。

同時發射對稱側彈藥能夠配平戰機


但隨著掛載的豐富,更多更重、更大的掛載被集成到戰機上,某些重量級彈藥又無法一次發射兩枚,於是掛載在翼下時,就會進行混掛配平,在對稱側掛載配重或副油箱,武器發射時同時拋棄配重,達到配平的目的。

現代戰機能夠進行較為複雜的不對稱掛載


隨著飛控系統的發展,戰鬥機進入電傳時代後,不對稱掛載可由航電系統來自動配平,而新世紀以來,智能化設備不斷髮展,飛控軟件也不斷升級,對於不對稱掛載的配平能力也越來越強,所以我們很難看到飛機發射導彈時側滾的樣子。


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區域拒止


隨著四旋翼飛機在民用領域的普及,我們會發其在空中對穩定性要求極高,大疆無人機之所以能在全球範圍內暢銷,就是因為其飛控技術做的好。而戰鬥機在高空中發射導彈,面對導彈發射後的強大後坐力和發射導彈後的機身重量不平衡,為什麼沒有發生“側翻”?

實時上這個問題在戰鬥機問世時就已經被考慮到了,可以發現,戰鬥機的導彈都是成對存在的,在早期飛控技術不發達時,戰鬥機導彈都是成對發射,用這種簡單的方法來解決平衡問題。但是隨著科學技術的發展,現在已經不需要用這個“蠢辦法”了。

戰鬥機為了達到靈活機動和高速飛行的目的,本來就對自身重量有嚴格要求。因此裝載的導彈數量有限,每次發射兩枚導彈實在太浪費了。隨著現代戰機的高速發展,第五代戰機都裝備了先進的數字飛行控制系統(DFCS),DFCS相比以前的飛控系統可以說是戰鬥機歷史上的技術革命。

DFCS飛控系統的最大優越就體現在非對稱掛載能力上,在戰機發射導彈後,該系統會自動進行平衡控制,不需要飛行員去做飛機姿態的調製。數字飛控系統能自動補償飛機重心在大範圍內的移動,當飛控系統檢測到飛機重心在縱向和橫向上出現偏移時,就計算出自己所需要偏移的角度,並控制縱翼面做出配合。

美國的“超級大黃蜂”、法國“陣風”戰鬥機以及中國的殲-20戰鬥機都使用了先進的數字飛控系統。因此現代戰機已經完全解決了導彈發射後的不平衡問題。


軍事觀察員東旭


在回農村或者下鄉的過程中,我們熱火朝天的投入體驗農活之中。其中必不可少的環節便是挑水。水是生命之源,當然挑糞的糞也能算生命之源...但在挑水的過程中,若是一人挑兩桶,則很容易陷入兩邊不平衡的境地,如果一邊水桶卸下只有一邊,那就更加不平衡了。但是同樣是挑著導彈,為何戰鬥機發射導彈後依舊保持平衡呢?他能保持平衡,有賴於戰鬥機的飛行控制系統。

俗話說,人手是最完美的機器。我們也知道有的十級鉗工幹起活來比機器還利索,這也是工匠精神的所在。但是真的拿人手與機器比還是有差距的。尤其在危險的戰鬥機飛行之中,哪怕錯過一秒就會陷入危險的尾旋,甚至直接墜毀。

這等於說,人的力量控制水桶已經是勉勉強強,何況是控制飛機的平衡。在以前的活塞式螺旋槳戰鬥機時代,確實是由人來手動配平飛機,但如果速度一加快,操縱桿便會進入鎖舵,必須要用腳蹬才能調節操縱桿。

同樣,掛在在戰鬥機機翼下的導彈與炸彈同樣是給機翼帶來壓力,如果拋掉一邊,會不會不平衡呢?顯然人沒辦法在高速狀態下配平。

這時候,現代的飛行控制系統因運而生,它使用了液力操縱面,能夠讓飛行員輕鬆扳動操縱桿。同樣,當飛機發射導彈以後,這套飛控也會隨時的調整飛行姿態,確保飛機能夠時刻保持平穩飛行。甚至能夠克服超音速下彈倉開啟造成的氣壓差。


諸葛小徹


有個航空術語叫配平,以前飛機飛控系統較為原始,發射彈藥後需要飛行員手動配平,或者用操作杆操作舵面抵消掛載不對稱造成的力矩,現在飛機的飛控系統更加智能化,發射彈藥後飛控系統進行自動配平。


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