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歼-20机头部位为什么少了这根“尖刺”?一设计超过B-2

日期:2019-11-14 13:25:20

J -20

进入新时代以来,随着中国国力的不断增强,中国军队不断快速升级航空母舰、潜艇、飞机等重要武器装备,令外国军队对科技的新进步心存疑虑。近年来,代表中国第四代战斗机的隐形歼-20诞生了。它的服役标志着我军航空战斗力的质的飞跃。就战斗机的总体性能而言,中国已经处于全球空军的领先水平。

许多军事迷被各种超音速军用飞机精致而又酷的外形迷住了。然而,在频繁发表的各种超音速飞机的照片中,军事爱好者总能看到一幅熟悉的画面:飞机的机头通常有一个长长的“尖峰”,但歼-20缺少这个“尖峰”。这是完全被抛弃还是隐藏的?

J -10

这个“尖峰”的名字实际上是皮托管。当飞机在空中飞行时,它依赖于机翼表面的高速气流,从而产生压差。气流和飞机之间的相对速度是升力的决定性因素之一。这种相对速度称为“空速”,是飞行的一个重要参数。皮托管的唯一功能是测量空速。

皮托管由两个套接在一起的细管组成,其中一个与外界相通,获得当前环境的瞬时气压;一面面向风,当气流吹动时,感觉飞机承受的总压力。两根细管之间的压力差导致波纹管变形或液柱高度差,可以直接读出当前空速。皮托管作为一种简单可靠的机械装置,质量好,价格低。即使一种新型的电子测速设备出现在20世纪下半叶,皮托管的位置仍然稳定。飞机通常需要配备至少两套皮托管装置,通常放置在飞机的机头,电子测速设备仅用作备用。

然而,正如战斗机在大量飞行实践中所证明的那样,机头皮托管已经成为一种“阻力”。高空气中的温度很低,也有像云和雾这样的蒸汽。为了防止金属皮托管由于结冰损失而失去其灵敏的速度测量功能,应在皮托管中安装加热装置,以便于加热和除冰。

因此,由于气动、安全、隐身等性能的综合考虑,各国都尽最大努力将皮托管制成各种形式。f-35和J -20目前都使用嵌入式大气数据传感系统。这种压力测量方法使用压力传感器阵列加上算法校正。它只需要在飞机的特殊部位钻孔,不需要安装外部测速结构。

f-35

值得一提的是,在试飞验证阶段,飞机仍将保留皮托管用于数据收集,如J -20原型。然而,只有在模型最终确定后,才正式取消J -20机头的皮托管,并使用嵌入式空气数据传感系统将其隐藏。

b-2轰炸机要求更高的隐身性能,它一步就放弃了传统的皮托管,在机头安装了6套嵌入式空气数据传感器,永久性地替换皮托管。

2008年,一架价值20亿美元的b-2轰炸机在关岛美国空军基地坠毁。后来发现,原因是由于当地海域气候潮湿,大量水蒸气进入并造成飞机传感器故障,导致计算机提供的空速和高度数据严重失真,报告不正确,最终导致b-2在起飞时坠毁在地面上。

这一事件也显示出高度依赖计算机给飞机带来的巨大风险。基于计算机技术制造的精密传感器仍然不能完全取代皮托管。就像人体上的阑尾一样,它似乎没有作用,但它仍然是人体重要的免疫器官。一旦去除,它仍然会给人体带来巨大的负面影响。b-2还拆除了皮托管,这是飞机的重要“附件”,造成了人类历史上最大的一次军事航空事故。歼-20应该充分吸取这次b-2事故的深刻教训,采用更安全和更先进的嵌入式空气数据传感系统。(旬阳河的上游)


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