時間:2017-10-19 13:48來源:兵劍論 作者:中國航空
二代噴氣機以后的各類主戰飛機,大部分都有超過2.0馬赫的最高飛行速度指標,但是這個指標,都是在10000米以上的高度飛出來的極限高速度。而不是在3000米以下,最稠密的低層大氣,飛出來的速度。若非萬不得已,在6000米以下的中低空,戰機是盡量不做超音速飛行的,因為非常危險!
這里還必須強調一個常識,在大氣層內,音速的數字指標并不是一成不變的。我們常說音速是340米每秒,這是在海平面高度,氣溫在20攝氏度左右測量出來的音速值。而到了萬米以上高空,音速將下降到300米每秒左右。因此在萬米高空飛出的2馬赫以上速度的絕對值,比在海平面高度飛出來的2倍音速的絕對值,低了不少。
說到這里大家可能明白了,那些蘇27、米格29、F15、F14、F22等三代和四代戰機所謂的2馬赫以上的極限速度,其實都是在萬米以上高空飛出來的。一旦到了3000米以下,甚至接近海平面,他們能飛出的最大速度值是多少?
基本不超過李中華駕駛殲十飛出來的每小時1453千米的最大表速!大部分機型的最大低空表速,其實比這個速度要低。米格29、F16等機型,低空最大表速連1380都不到,有的干脆不敢低空超音速。很少有載人的飛行器敢在海平面高度,達到1500千米每小時的極限。想超過這個極限的飛機會怎么樣?當場崩潰解體,機毀人亡!
(三)
在3000米以下的低空,敢飛出1.2馬赫以上甚至到3馬赫的飛行物,有穿甲彈和超音速導彈這類不載人的物體。他們都是結構緊湊,翅膀窄小的,都是為了減少稠密大氣的巨大阻力。
“低空大表速”,要求試飛員在飛機不解體的前提下,在低空飛出戰機設計指標所能達到的最大逼近值,是各類戰斗機試飛中最難啃的“硬骨頭”,也是最危險的試飛科目。
3000米以下低空空氣稠密,氧氣含量高,發動機推力最強勁。當飛機飛行速度越快,迎面而來的高速氣流就會像越來越鋒利的鋼刀“切削”飛機的外殼。如果飛機強度不夠,外蒙皮會被撬起,各翼面被壓變形。這種極限飛行,檢驗的是飛機結構的極限強度。
飛“低空大表速”,接近或者突破音速時,飛機會出現越來越猛烈的顫振,機體的各個部件,包括機身、機翼、尾翼、平尾,垂尾都在抖動。嚴重情況下,可能會把飛機表面部件甚至整個翼面都抖掉,一旦超過極限,會把飛機整個瞬間震散,使飛機空中解體!在二戰后,人類戰機突破音速,美蘇戰機在試飛低空大表速過程當中,多次出現飛機解體的狀況,結果都是機毀人亡,可見這個科目的危險性之大!
低空飛超音速,除了飛機本身可能會空中解體或損壞外,對飛行員身體的損害也很大。飛機在強烈顫振的過程中,會抖得飛行員瞬間失去知覺!外軍曾經有過試飛員飛低空大表速產生大過載,眼球被震出眼眶的慘痛教訓。
明知這個試飛科目如此危險,為何還要試飛員拼命去試驗?因為這是保證戰斗機極限性能的需要。試飛員冒險試飛,就是為了保證戰機定型后,在訓練和作戰中,避免其他飛行員盲目進入超過設計極限的低空超音速狀態,導致空中解體或人機損傷。
在二次世界大戰期間,各空軍強國的主力戰斗機,絕大多數還是靠螺旋槳推進。這種推進方式,即使在高空,也很難超過800千米每小時的極限高速。但是有的飛行員喜歡俯沖轟炸。螺旋槳戰機在俯沖時,也會出現超過平飛極限的速度,甚至一度接近音速。這時飛機會出現強烈顫振,有個別當場空中解體。當時的人們一度認為,音速是不可以突破的,一旦接近音速,飛機在空中就會“撞墻”一樣的當場粉碎性解體!
但在二戰后的1950年代,人類就實現了首次超音速飛行。最早的超音速飛機是無人駕駛的。一旦突破了這個關口,超音速在高空飛行中就已經是“家常便飯”,米格19、F104等早期主流噴氣戰機,都可以在高空輕松超音速。