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为什么苏霍伊T-4轰炸机有机头向下折这个看起来影响气动性能的设计?

说的是这架飞机吧?并没有影响气动设计,飞起来后机头会抬起。

为什么苏霍伊T-4轰炸机有机头向下折这个看起来影响气动性能的设计?

你可以看到机头翻折下来之后露出的是好像公交车玻璃的驾驶舱风挡。这个部分的确是高速飞机的一个特性。

如果看三面图的话你可以看到

为什么苏霍伊T-4轰炸机有机头向下折这个看起来影响气动性能的设计?

T-4在飞行的时候是有两种形态的,在高速飞行过程中T-4只露出五个小窗户,机组成员可以向左看向右看向后看,就是不能向前看。

真的不能看前面吗?也不完全。在T4上设置了两个类似于潜望镜的装置,当机头升起的时候,飞行员可以借助潜望镜来看外面。

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这个潜望镜也就是驾驶舱前部这两个可以打开的圆窗口了。

这个设计属于苏霍伊设计局当初脑洞打开的结果。

当初苏霍伊设计局接受的任务是设计一架飞行速度3马赫的大型高速飞机。为了减少阻力,苏霍伊在气动设计上完全不做任何妥协。于是就取消了飞机飞行的时候产生阻力的驾驶舱。

让所有的成员在机身内驾驶飞机。然而在飞机需要着落的时候飞行员的视野会受到影响,于是就设计了这个可以下翻的机头。

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起降过程中,机头下翻,露出公交车玻璃给飞行员巨大的视野范围,而在高速飞行的时候则向上收起使得飞机阻力降低到最低。

这时候飞行员通过仪表进行驾驶。

如果飞行员需要看飞机前方目标,会临时升起一个小潜望镜装置,和驾驶舱前部的圆孔对接让飞行员短暂的看一眼外界。

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例如上图就是比较珍贵的视频了,T-4升起潜望镜的样子。


苏霍伊的T-4轰炸机是苏联时期研制的一款超音速战略轰炸机。该机的性能非常强大,大量采用当时最先进的技术和设备,具备很强的高空高速突防能力。该机不仅性能优异,而且造价奇高,有着143吨黄金之称,堪称冷战时期研发的超级轰炸机。虽然由于性能和成本上的种种原因,导致该机最终以失败告终。但其很多独特的设计还是为世界航空史上留下了浓墨重彩的一笔,而其可升降的机头设计则是比较典型的代表。

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(苏霍伊的T-4战略轰炸机)

T-4轰炸机之所以采用可升降式机头的设计,主要与其设计定位和理念有关。T-4轰炸机研发于上世纪的60年代,此时正是冷战的高峰时期。美国在轰炸机领域的优势还是比较明显的,相继推出了B-58“盗贼”超音速战略轰炸机核XB-70“女武神”超音速战略轰炸机。其中,B-58是一款可携带核武器以2倍音速飞行的超音速轰炸机。其在1960年已经开始进入美空军服役。XB-70则是一款当时正在研发的高空高速轰炸机,其具备3马赫飞行速度和2万米升限,令当时的所有防空武器望而生畏。这些美军的新型高空高速轰炸机机对于当时的苏联存在极大的战略威胁,而苏联却没有与之对应的超音速轰炸机。

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(B-58超音速轰炸机)

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(XB-70“女武神”战略轰炸机)

为了扭转这一不利局面,苏联便开始着手研发可以对抗美军轰炸机的高空高速轰炸机。苏联提出的技术要求为轰炸机的起飞重量在100-120吨左右,飞行速度可达2.5-3马赫,最大升限达到2.4万米,航程至少要有6000公里。经过激烈的竞标苏霍伊设计局的方案脱颖而出,这就后来大名鼎鼎的T-4轰炸机。T-4机长44.5米,机高11.3米,翼展达到了22米,起飞重量超过100吨。其采用了前置固定鸭翼无平尾的双三角形下单翼设计。可有效提高高速性能,机身前部的固定式梯形鸭翼,既可辅助操纵和配平,还可提高大迎角飞行时的飞行能力。其机翼总面积达295.7平方米,机翼后缘为可独立操作的4段全翼展升降副翼,整体的气动能力很适合高空高速飞行。T-4发动机舱布置在机腹位置,共由4台RD-36-41发动机组成。该发动机是当时推力最大的喷气式发动机,单台最大推力可达156.8千牛,加力推力可达165.9千牛。

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(T-4的气动设计非常适合高空高速飞行)

由于T-4的设计定位为一款高空高速突防的战略轰炸机,因此为了降低飞行时的阻力,提高飞行速度,T-4特别设计了可升降的机头,这也是T-4的一大特点。T-4在高速飞行时气动加热效果非常明显。其机身前缘部位要承受300摄氏度的最高温度。而以当时的技术,普通的座舱盖根本无法承受如此高的温度。为此,苏霍伊设计局采用可升降式机头设计。当轰炸机处于起飞和降落阶段时,机头下垂露出驾驶室以提高飞行员的视野。而在飞行时则将机头与机身融为一体,以此来减小飞行阻力,提高飞行速度,同时也可以保护座舱免受高温的影响。当机头升起时,T-4的飞行员仅能够依靠各类仪表飞行,而无法像通过座舱盖观察到外面的情况。实际上,T-4的升降机头设计,就是在飞行时飞行员不能透过座舱看到外面的情况,仅能依靠仪表进行飞行,堪称“盲飞”的疯狂之举。为了提升T-4的高速性能,苏霍伊设计局甚至一开始都不想设计座舱盖。其原计划在座舱部位仅设计一个圆形舱盖供飞行员出入,机头部位安装两个潜望镜,飞行员依靠潜望镜在起降时观察外部环境。不过,由于这种设计太过激进,最后还是增设座舱盖和可升降机头,潜望镜也被保留了下来。

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(T-4的高速飞行时机头是升起来的状态)

因此,对于T-4来说,其可升降式机头不仅不会破坏其气动性能,反而还是为提高T-4的飞行性能而特意设计的。这也成为了T-4轰炸机标志性的特征之一。虽然T-4最终以失败告终,但T-4独特的升降式机头还是为该机增添了一丝传奇色彩。


苏伊霍公司生产的T-4轰炸机的机头看上去有些向下坠。看着是影响气动性能。但实际不是。哦,实际上不影响气动性能。不仅如此。苏伊霍公司设计制造的一代名机SU27的机头跟这个几乎一样,只是没这个折的这么明显。而且SU27的气动性能是最好的。世界有名。最开始的落叶飘,眼镜蛇机动。都是SU27第一个完成的。为此,美国人的飞机当时做不出眼镜蛇机动,于是就说眼镜蛇机动没什么实质性的意义。等后来F16能做眼镜蛇机动了。美国人才改口了。另外,苏伊霍公司还在SU27的蓝本上,研发出苏联的舰载机。SU33。包括我们中国的歼15飞鲨,都是以SU27或SU33为研发蓝本的。说实话,如果SU27和SU33的外形是隐身的,再更换先进的电子设备的话。这款战斗机的性能将不比美国的F22猛禽差。甚至凭着SU27优异的气动性能可能还要超越F22。如果你仔细看一下苏伊霍公司的军用飞机。你就会发现,像你看到的这种折机头的飞机还真不少,有所不同的这是这架战斗机的机头略微向下折了一点而已。还有SU30系列和SU35。他们的机头都不是平行的,看上去都有弓背。只是这些弓背的程度不同而已。而且,SU27到现在服役多少年了。为什么不把他退役了,而是只管升级呢?就是因为这款飞机良好的气动性能。


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