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那些飞得很快的飞机为啥都是细长型,B-2这种宽体的怎么飞不快?

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文|军机图

在印象里,那些飞得很快的飞机,往往都是细长型的,而很少有大胖子。譬如图-160和B-2,B-2就像是一个胖子,而图-160就“苗条”很多。实际上影响飞机飞行速度的因素有很多,在飞行器设计方面的因素包括结构重量、推重比/功重比、气动外形等等。具体到这个问题来说,主要是气动外形所产生的影响。B-2一类的飞翼式布局具有机身短、翼展大的特点,这种布局的正面迎风面积较大,飞行时产生的阻力较强,因此不利于高速飞行。飞行速度超过3马赫的米格-25在外形上机身比较长,翼展小,这种布局也就让它飞得更快。

理论上来说,如果B-2安装的发动机推力足够大,那么B-2实现高速飞行也是有可能的,但这就带来了另一个问题:飞机的结构强度不足。具备高速飞行能力的飞机之所以普遍翼展较小,除减少风阻的考虑以外,机翼结构的受力问题也是个非常重要的因素。飞机在高速飞行时产生的空气阻力极大,如果飞机的翼展过长,则机翼会面临很长的长度上都遭遇极大的阻力的问题。

尽管目前的航空材料已经相当结实、特别是用于机翼主梁的材料强度更高,但在长时间高速飞行下仍然会不可避免地加快材料疲劳,如此情况积累到一定程度后会相当危险,甚至有可能在飞行时造成机翼断裂乃至飞机解体。因此,飞机在选择大翼展的构型时事实上就已经决定了不可能通过增强发动机推力来实现高速飞行(当然了目前能配用于飞翼式布局飞机的发动机在设计上也确实存在一定限制)。

还有一点需要注意,即飞行速度是高速还是低速,事实上是一个对比性的问题——二战时期的“高速”飞机,放在当下就是不折不扣的低速。而如果有朝一日飞翼式布局飞机也能实现超音速飞行、乃至达到2马赫以上的速度,介时由于技术的发展或许常规布局飞机都已经实现了高超音速飞行,飞翼式布局飞机相比之下仍然是“低速”。

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