國產新型戰鬥機為何放棄了重要的空速管

空速是獲取飛機飛行狀態的最重要一項引數,這關乎飛機的效能和安全。那麼飛機的空速是怎麼測算的呢,目前大部分飛機都是用空速管也叫皮托管來測量飛行速度的。

國產新型戰鬥機為何放棄了重要的空速管

空速管是雙層的中空套管,外面那套管稱為靜壓管,裡面的套管為總壓管。空速管的前端中間開一個孔直通內層的總壓管,另外在距離空速管前端不遠處的外側面再開一些孔連通靜壓管,兩套管路的末端連線測量壓力的感測器,根據兩端的壓力值透過換算可以得到當前的空速。

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機頭的前端是安裝空速管最理想的位置,這裡的氣流無遮擋不受戰鬥機俯仰姿態的影響。所以戰鬥機的前端安裝的那根“刺刀”不是為了近距離拼殺的,那是測量空速的空速管。

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對於機頭進氣的第一和第二代的噴氣式戰鬥機來說,安裝空速管的位置卻不是那麼容易。由於採用機頭進氣的方式,機頭前端進氣口的氣流會影響空速管的工作。殲-5是我國第一代噴氣式戰鬥機,它的空速管就安裝在機翼的兩端。

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第二代戰機殲-7的空速管雖然安裝在機頭下方,為了避免超音速飛行發動機進氣口的氣流影響,該機型安裝了一根長長的空速管,真像一把“標槍”,但後續的型號空速管的位置改到進氣口的上方,同時縮短變小了。

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從第三代戰鬥機開始普遍安裝了大功率的雷達,雷達為了獲取良好的視野,也必須安裝到機頭前端部位。這就有了矛盾了,雷達罩前端的空速管是金屬的會遮擋干擾雷達波,會造成雷達有部分盲區,影響雷達的效能。

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為了解決空速管遮擋雷達波的問題,有些戰鬥機在設計的時候就把空速管挪到了其他的位置,比如F-15戰鬥機。但是裝到機身其他地方的空速管也有弊端,機身的氣流會影響到空速管進氣量,會影響到測量空速的精度。

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隨著計算機技術的發展,利用在機身多處佈置小型的L型空速管,獲得的資料透過機載計算機運算處理,可以修正誤差確保精度。這就不需要在雷達罩的前端安裝空速管了,可以更換透波性更好的雷達罩,極大提高了雷達的效能。即使機頭雷達罩安裝空速管的戰鬥機,也會在機身安裝L型空速管作為備用空速管。目前大多數客機也是採用L型的空速管。

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我國第一款去掉雷達罩前端空速管的戰鬥機是FC-1“梟龍”戰鬥機,雖然我軍沒有裝備,畢竟“梟龍”戰鬥機是我國自主研發的戰鬥機,在巴基斯坦生根發芽了。“梟龍”裝備的KLJ-7型雷達效能已經超越西方同類型的產品,全透波的雷達罩也是一大亮點。

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我軍裝備的第一款去掉雷達罩前端空速管的戰鬥機是殲-10B戰鬥機,由於殲-10B戰鬥機裝備了大功率的相控陣雷達,雷達罩需要有更好的透波性,所以殲-10B的空速管移到了機身。

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由於我軍裝備相控陣雷達的戰鬥機越來越多了,為了更好發揮雷達的效能,越來越多的新型號戰鬥機去掉了雷達罩前端的空速管,例如殲-10C、殲-16和殲20等戰鬥機。

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比較有趣的是這些戰鬥機的原型機都是機頭安裝有空速管的,因為在原型機試飛階段需要安裝測量精度高的機頭空速管來獲得大量準確的氣動資料和可靠的修正係數,經過計算機的運算處理後可以檢驗飛機的啟動資料是否達到設計要求。

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另外有一點,顏值也是重要的戰鬥力。取消雷達罩前端的空速管,換個顏色的雷達罩,國產戰鬥機的顏值就能提高几個等級,讓人感覺戰鬥力就能飆升幾個層次。明顯的例子就是JL-9“山鷹”教練機,在最新出口的型號FTC-2000G上更換了新款去掉空速管的雷達罩,顏值提升了好幾倍,銷量也有所提高。

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空速管的重要性就不必多說了,但是空速管也有一定的弊端。空速管在機身表面凸起,會影響飛機的啟動效能,也應影響到了飛機的隱身效能。在飛機高音速飛行中高速的氣流也會對凸起的空速管造成燒蝕,影響其壽命。隨著航空航天技術的發展,新飛行器特殊的飛行要求以及隱身效能的要求,空速管新的設計改革也提上了日程。未來可以嵌入到飛行器蒙皮的壓力感測器陣列將會成為空速管的設計方向,高度整合、小型化的感測器可以遍佈機身與機身表面蒙皮融合在一起,既不影響飛機的啟動效能又提高隱身性。我國已經將這部分技術應用到殲-20戰鬥機上了。

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別看一個小小的空速管看似沒有太多的技術含量,空速管的設計涉及到飛機的氣動外形設計、材料科學水平、計算機應用技術和雷達探測技術等重大科學技術,也是綜合科技水平的體現。我國陸續研製出各種新型的戰鬥機,從空速管的設計體現到了我國航空航天技術的重大進步,達到了世界領先水平。

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