獨此一家，F-22為甚麼是方形噴口，其他戰機又為何都是原型？ 在航母上和家人開派對是什麼體驗？所有花費由海軍買單有多爽？

瞭解過軍事的朋友或許聽說過這麼一個傳言 F22的二元試量噴口是美軍所有戰機中最失敗的設計 因爲二元機械試量噴管只能提供俯仰控制力矩 相比三元試量噴口確實有許多不足之處 但是如果二元試量噴口是失敗之作 美國的設計師們不知道嗎 怎麼可能將其安裝在首款五代機上面呢 今天大屏就來聊一聊二元試量噴口和三元試量噴口到底孰優孰劣 想要弄清楚這個問題 我們還是要先簡單瞭解一下什麼是推理試量技術 所謂的推理試量技術 是指飛機將其推理從發動機平行方向引向其他方向的技術 該技術除了能爲戰機提供垂直起降或短距起降能力外 還能在空戰中 爲飛機提供額外的機動能力 一般用可以轉動的向量噴嘴或者是擾流片來實現 飛行物體的推理是一種有強弱與方向的動量 而此種含強度與方向的動量即稱爲向量 就行飛行器如飛機導彈的推理 因爲受限於傳統推進器噴嘴的限制 使噴射氣流只能與飛行器中軸呈平行 並靠着反作用力使飛行器往正前方移動 而無法變換方向 但隨着現代航空科技的發展 向量推理技術 即是利用控制推進器噴嘴偏轉而達到改變噴射氣流方向 並進而使向量改變 這種可以調整向量的技術就稱爲向量推力控制 這種推進方式統稱爲試量噴嘴 目前設計中或已經問世的五代機多軍採用此種新技術 爲裝設試量噴嘴的飛行器與裝設的飛行器相比 前者因爲推力與中軸線平行 因此推力僅能提供向前的加速力 若強行進行高公角動作 則會使總推力無法平衡 造成失速 反觀採用試量噴嘴的飛行器 則能夠透過噴嘴的偏轉 使部分推力方向改變 進而控制飛行器的姿態 使飛行器的面對角度可以與前進方向不同 透過持續控制並微調試量噴嘴的方式 使推力不通過飛行器的重心 飛行器可以進行低速率高公角 這類在傳統推力方式下必定失速墜毀的高暖度動作 試量噴嘴能夠提供持續足夠的平衡推力 只要機翼呢還有足夠的生力 便可維持可受控制的失速飛行 同時 試量噴嘴亦可在起降時提供額外的向下推力 使飛機具備短距起降 甚至是垂直起降能力 試量噴嘴提供了飛機高公角與可控制的失速後動作 使飛機有極大的空戰優勢 例如航空界著名的眼鏡蛇動作等高超難度動作 皆可運用適當的控制試量噴嘴 而較爲容易的達成 以往飛行器要進行大角度轉向 甚至是閃避動作時 需要以高速轉彎 而這會造成過大的紀律 運用試量噴嘴即可在較短時間與較低速度完成 所造成的紀律也較低 試量噴嘴能提高空氣動力學效應 相對的可以使主翼及尾翼小型化 機體總重量因此能降低 翼面縮小即代表雷達反射面積縮小 使得逆蹤性提高 而採用試量噴嘴的導彈也因不需要考慮軌道轉角問題 還可以採用垂直髮射減少發射器所佔空間 並增加隱匿性 可能這麼說啊 大家聽得有點繞 我們以美軍的實戰數據爲例 在1993年11月到1994年年底 美軍在x31與f18之間進行了一系列的模擬空戰 在x31不使用推力施量技術的情況下 與f18同向並行開始空中格鬥 在16次交戰中 f18贏了12次 而在x31使用推力施量技術的情況下 在雙方的66次交戰中 x31贏了64次 此外 美國還在f14和f18上分別安裝摺流板進行了實驗 經過以上一系列實驗的產物 便是裝備了二元矩形施量噴口的f22猛禽 f22發動機的矩形尾噴口在術語上被稱作爲二元施量噴管 關於f22的矩形噴口 時常有人認爲它的推力損失較大 在這方面 美國做過大量的風洞實驗 結果顯示 在低速情況下 矩形和圓形噴口的有效推力只差了2% 另外 矩形噴口相較於圓形噴口增重較多 再加上噴口位置離飛機置心較遠 很容易讓重心產生較大的後移 導致抬頭過敏 對飛控造成更多挑戰 這裏大兵需要稍微補充一下 大兵在上面所說的圓形噴口並不是全向施量噴口 大兵會在後面逐一說明 這個時候呢 可能有朋友會認爲啊 所謂的二元施量噴管 是指戰機的施量噴口能夠在垂直方向上進行上下轉動 而三元施量噴管呢 指的是戰機的施量噴口可以在上下左右全方向的偏轉 其實這個觀點並不正確 大家需要知道 圓形施量噴管之所以叫三元噴管 是因爲不論它能不能偏轉 發動機噴管裏面的氣流都是三元流 而二元施量噴管呢 由於它的截面積不是圓的 而是矩形 因此發動機排氣管理的氣流是二元流 所以不要將兩者理解爲二元只能上下偏 三元卻能上下左右全方向偏轉 而一般意義上的二元噴管和三元噴管 一般來講呢都是不偏轉的 不過也有一部分戰鬥機配備了可以偏轉的二元推力施量噴管或者三元推力施量噴管 聽到這裏啊 大家有沒有被繞暈呢 其實簡單來說 三元二元實際上講的是流場 而不是講的發動機噴流的方向 那麼這個時候可能各位又要有疑問了 那麼只有發動機噴管發生偏轉才能讓飛機產生推力施量的力矩嗎 其實並不一定 讓戰機噴出的噴流發生某一個角度的偏轉就可以產生推力施量力矩 比如說早期的導彈 它的噴管呢就是不進行偏轉的 但在導彈的尾噴管裏面有幾個控制軸面 也就是常說的燃氣舵 靠燃氣舵的偏轉導致排出的噴流發生一定的傾斜 最終爲導彈提供一個很強的操作力矩 除此之外 由於F22強調大推重比 短機身 低轉動慣量 再加上較大的噴口偏轉角度和推力系數 使其能達成自身的俯仰軸機動優勢的最大化 根據美國一系列風動實驗的結果 當推力施量大幅度偏轉時 其引射效應會產生很大的增生 偏角更大的二元噴口能獲得更好的增生 這使得F22做超常規機動時的高度損失很小 在這方面呢 它的噴口設計是功不可沒 由於二元噴口只有俯仰軸的操縱性 而某些圓形噴口卻有着偏航軸操縱性 因此一些軍事迷呢 據此宣稱二元噴口無法改善戰機的水平機動性 大兵是很不理解這個流傳甚廣的說法 因爲戰機水平轉彎都側着機身 期間呢 剛好是俯仰軸的施量協助轉彎 上面的說法應該對應的是不拉坡度 直接偏航迴轉 這其實對應了兩種轉彎的方式 兩者相比呢 也是各有優缺點 首先 從氣動力來看 大坡度轉彎時 協助轉彎的氣動力呢 是機翼升力導致的向心力 而無坡度轉彎時 協助轉彎的氣動力則是機身和垂尾整體的側力 一般情況下 前者是大於後者 也會導致更高的加速度和位移 其次 從推力施量作用效果來說呢 大坡度轉彎時起作用的是俯仰軸施量 偏角可達15-20度 而無坡度轉彎時起作用的是偏航軸施量 偏角爲5-8度 前者能更充分的利用偏轉力矩 最後 從進入範圍來看 大坡度轉彎需要進入速度不低於失速速度 不然呢 就會因爲失速導致側滑 零坡度轉彎雖然沒有最小的速度限制 卻有着最大的速度限制 也就是導致戰機承受的側力的能力遠小於承受升力 也就是說上述說法是根本經不起推敲的 至於F22爲何使用二元噴口 大家接着往下看就明白了 自從F22猛禽誕生以來 一直有人指責它的二元噴口具有隱身缺陷 關於這一點呢 其實二元噴口的隱身缺陷只是槍體反射 實際上 採用該噴口反而讓F22的後體設計更爲平滑 減少了曲面反射 除非從後方照射 不然在其他角度來看 會比其他隱身戰機更爲隱身 而對於槍體反射呢 洛馬也知道這一問題 並且通過修改儘可能降低了槍體反射 此外呢 該噴口內還加了一個格棧 能夠防止雷達波直射葉片進一步吸收槍體反射 值得注意的是 二元適量噴口在紅外隱身方面有着很大優勢 可以說是全面優於圓形噴口 大家畫一個圓和長方形的就能看出 在相同面積下 長方形邊長更長 也就是說同等尾焰體積 二元矩形噴口表面積更大散熱更快 再加上普惠f119發動機能將中心高溫氣流與旁通氣流混合 大幅度降低了巡航狀態下的噴氣紅外特徵 而尾噴管理還裝有液態彈槽 能在短時間內降低噴口處高溫噴流的溫度 以此讓f22在被紅外製導導彈追蹤時有着遠超同類戰機的瞬間紅外隱身能力 再配合戰機的熱誘彈能最大程度削弱紅外導彈的攻擊能力 此外 外施量噴口還有一個能力 能在主義失速的情況下提供操縱力矩 使戰機在做過失速機動過程中仍然可控 而此前蘇27的眼鏡蛇動作被認爲是一種可預期的非控制機動 因爲它在迅速減速和改變機頭指向的過程中並不能控制機頭俯仰 只能預期 因此很多人認爲沒用 而f22的這型機動則是全程可控 機動期間能通過失量噴口控制俯仰 也就是說在真實空戰中做類似失速動作時 f22機頭呢不僅指向改變的快 它還能控制使其指向敵機更具有實戰意義 另外 雖然在機動中很少需要戰機直接水平轉向 但如果真的有需要的話 f22能通過飛火推一體化飛控條件起到類似的效果 綜上所述 矩形相較於圓形噴口 在某些方面確實有着後者所不具備的優勢 美國之所以讓f22使用二元失量噴口 就是因爲有那個實力 畢竟二戰結束之後 在航空發動機領域 美國一直都是世界領先的水平 再加上當時設計f22時追求極致的空優和引伸能力 因此二元失量噴口就成了最優選 總的來說 二元失量噴管在引伸方面呢 具有極大優勢 在雷達引伸方面 矩形的二元失量噴管 可以產生平行效應 將雷達波散射到其他非重要方向 以降低戰鬥機雷達反射截面積 再者 二元噴管在紅外引伸方面的優勢也比較明顯 矩形噴出的氣流更容易與外界冷空氣進行快速摻混 從而迅速降低溫度 減少紅外特徵 有資料表明 爲了在遭受紅外製導導彈追擊的時候 仍能夠安然脫身 f22上安裝了兩個液氮儲存和釋放裝置 可以在瞬間將液氮噴入發動機的尾流中 從而實現快速降溫 消除紅外輻射信號 使得紅外製導導彈失去跟蹤 最後 二元矩形失量噴管在飛機一體化設計上有一定的優勢 因爲現代的重型機普遍機身扁平 與矩形噴管較爲容易融合 延伸的尾噴口呢 也可以對整機形成一種兩頭肩的外形 從而減少整機的阻力 起到優化綜合減阻的效果 這種氣動減阻的獨特特性是三元軸對稱噴管所不具備的 好了 今天視頻到這裏就結束了 喜歡的朋友請點贊關注 我是大兵 我們下期再見 帶着家人在航母上開派對 這是一種什麼體驗 然而美國海軍呢 還真有這麼一項活動 被稱爲航母家庭日 在這一天 航母上的海軍士兵可以邀請家人一起登上航母 舉辦一場聲勢浩大的聚會活動 並且聚會所產生的一切費用 包括食物 酒水 飛行表演等等 都由美國海軍官方來買單 今天我們就來聊一聊美軍航母上一年一度的家庭日 美軍的航母編隊 每次出海執行任務 都會部署大約三個月左右的時間 尤其是核動力航母 在海外的滯留時間還會更長 海軍士兵與家人團聚的時間呢 可以說是美國各軍種中最短的 因此 爲了釋放海軍官兵們的情緒 美軍決定專門抽出一天 定爲航母家庭日 讓海軍士兵邀請家屬來航母上游玩 不過 由於部署時間的不確定性 可能會隨着局勢而變化 因此家庭日呢 也並非是一個固定的某一天 爲了讓各位更直觀的瞭解美軍福特號航母上的家庭日 大兵在這裏虛擬了一個人物 經常看大兵頻道的朋友估計已經猜到了 這個人的名字呢就叫麥克 是美國福特級航母上的一名普通水兵 一大清早 航母上來來往往的腳步聲 嘈雜的聊天聲就不絕於耳 很快便把睡夢中的麥克給吵醒了 不過呢 他並沒有生氣 反而格外開心 因爲今天是水兵們一年一次的家庭日 早在兩天前 麥克就和大夥一起進行了大掃除 將每一處甲板都擦得閃亮 並且將大量的非必要設備都放回了倉庫 以便騰出更多的空間給將要到來的客人們遊玩 在完成了簡單的洗漱後 麥克整理了一下自己的衣服和髮型 便急匆匆的跑到了甲板上 此時的港口周圍早已經站滿了人 並向着緩緩駛來的航母不斷揮手 麥克昨天已經給妻子發了信息 讓他帶着兒子一起到港口集合 當麥克剛走上甲板 一眼就在人群中看到了自己的妻子以及兒子正在向他揮手 麥克也揮了揮手 示意他們站在那裏別動 在確定了家人的位置後 麥克以百米衝刺的速度衝了過去 已經半年多沒有見面的一家人緊緊的擁抱在了一起 在簡單的聊了幾句後 麥克帶着他們開始向着航母走去 上午十點左右 所有人都陸續登上了航母 並且在二層甲板聚集 隨後艦長拿着擴音器開始宣佈一些注意事項 大家安靜一下 歡迎各位來到福特號航母上游玩 我是艦長保羅蘭茲洛塔上校 根據海軍規定 只有海軍官兵的以下人員才能被邀請上艦 包括配偶 子女 直系親屬 男女朋友 未婚夫或未婚妻 我相信在座的應該都符合上述身份 不過要強調一點 大家一定要跟好你們的家人 不要走散 航母內有一些鎖着的門 裏面裝有危險品 包括炸彈 炮彈 易燃易爆物品 我們在門上貼了危險標誌 出於大家的安全考慮 請不要嘗試打開這些房間 如果大家對艦船的武器感興趣的話 我們有專門的武器展示區 並且有專業的士兵進行講解 當所有人都上艦以後呢 軍艦上的軍官呢 開始給客人們詳細講解相關的一些規定和航母上的注意事項 在瞭解完這些基礎的規則後 所有人就可以自由活動了 但絕大多數人都會去參觀自己家人的工作崗位 想了解他在航母上是怎麼工作的 工作內容辛不辛苦 而邁克一家呢 也不例外 首先帶着家人蔘觀了自己的工作崗位 並詳細介紹了這些按鈕都是做什麼用的 自己平時都是如何工作的 在介紹完這些後 又帶着家人去參觀自己和其他船員的房間 並且向家人詳細說明每個房間是幹什麼用的 自己在航母上的一天大概是怎樣度過的 不過這裏啊大兵要提一下 可能我們認爲航母只是一個移動的機場 其實這是錯誤的 一艘航母上的各種人員加起來大概也四五千人了 已經等於一個小鎮的規模了 準確來說呢 一艘航母其實就是一座高度濃縮的城市 不僅只有我們常見的艦載機飛行員 地勤 水手 其實還有我們不怎麼看到的艦船消防員 廚師 艦船維修人員等等 扯遠了啊 我們繼續來說回航母家庭日 在確定所有人都已經登船後 此時的福特號航母也開始啓動 緩緩的離開港口 向着50公里外的海面上前進 邁克帶着一家人開始在航母內四處參觀 邁克的兒子我們就稱之爲小邁克 由於父親在航母上工作 他從小就喜歡各種戰機 現在他的揹包裏還裝着一架f a18超級大黃蜂戰機的模型 而小邁克最大的願望就是將來成爲一名優秀的艦載機飛行員 於是邁克帶着他來到了艦載機的停機處 此時呢 一名後勤人員正在向着周圍的遊客講解着f a18戰機的各項性能 小邁克則在地勤人員的陪同下 坐到了戰機的內部 摸着座艙內的操縱感 小邁克的內心十分激動 在拍照留念後 小邁克從戰機裏走下來 因爲後面還有其他的小朋友也準備坐上去試一試 在離開飛機後 邁克一家呢 又去參觀了im116拉姆導彈 mk38 25毫米機槍以及其他的航母防禦性武器 而這些武器的性能 使用方式 使用場景 也有專門負責的海兵進行講解 除了武器裝備外 還有潛水設備 消防設備等等都有專人進行詳解 如果你想的話 還可以嘗試福特號上的消防水管 據說水壓很大 一般人很難把握住 邁克一家在航母上兜兜轉轉 到了11點左右 航母上的餐廳正式開放了 在邁克一家遊覽航母的時候 餐廳的工作人員早就已經忙得不可開交了 90多名廚師和上百名工作人員從凌晨就開始準備 一直忙碌到中午11點 他們幾乎沒有絲毫休息 因爲按照計劃 他們需要準備7000多人 將近8000人的午餐 並且還要做到足夠美味 確實是一份不小的挑戰 但對於福特號上訓練有素的大廚們來說 可能會有些辛苦 但並不是不可能完成的難度 中午11點 福特號的餐廳準時開放 邁克一家逛得有些累了 決定去餐廳補充補充能量 與絕大多數人一樣 開始向着航母上的餐廳走去 雖然餐廳裏到處都是人 但並不顯得雜亂和擁擠 並且還有一些海軍官兵維持秩序 引導參觀的人群就餐流程還是十分流暢的 福特號餐廳裏的菜品可謂是五花八門的 可能雖然比不上美國的大富豪 但福特號的餐飲標準在世界海軍中也是首屈一指的存在 就以已經退力的CVN65企業號爲例 滿員人數大約爲5000人 並配有90名廚師 平均每天要吃掉180公斤的麪粉 50多公斤糖 冰激凌 可樂 啤酒 更是不計其數 並且每個月還要吃掉三噸培根 十噸漢堡 兩噸熱狗 以及六萬個土豆 牛排 火腿 炸雞 龍蝦 以及各種瓜果蔬菜 那是應有盡有 而且軍方規定的伙食標準也極爲嚴格 除了最基礎的食材是否新鮮碗 是否美味也是標準之一 邁克帶着妻子和兒子開始挑選食物 在福特號航母上 餐廳的食物呢 對所有士兵都是免費提供的 而且軍官呢也並沒有特例 吃的東西都是一樣的標準 如果感覺食物不好吃或者食材有問題 士兵呢還可以隨時向餐廳工作人員提出建議 此時小邁克的盤子裏除了冰激凌 就是各種肉類 真擔心這小傢伙會吃壞肚子 下午一點左右 在吃過了午飯後 艦載集中隊的空中表演正式開始了 邁克帶着妻子和兒子通過升降梯來到航母的停機坪 這裏啊 現在已經擠滿了人 邁克也在附近找了一個位置坐下 在地勤人員的指揮下 一架又一架的飛機從航母上起飛 在天上做出各種高難度動作 引得觀衆一陣陣喝彩 最終又在地勤人員的指揮下穩穩的降落回甲板 隨後又一架戰機起飛 空中表演一直持續到了下午三點左右 在空中表演進行的同時 跳水活動也正在開始 在甲板內部 一些游泳能力強的海軍士兵一個接一個的從航母上跳下去 有些士兵呢還能進行空中轉體等高難度動作 如果你覺得飛行表演和跳水都沒意思 航母上還有健身房和圖書館 當然這也是免費開放 不過一般情況下都是健身房爆滿 而圖書館則十分冷清 畢竟比起看書 士兵更看重自己的身材 而另一邊託船也在運作 將數十艘插着旗幟的摩托艇擺放到了航母不遠處的海域上 在空中表演結束後 打靶訓練開始了 航母上的防禦武器開始對這些目標傾瀉子彈 不一會兒這些目標就被打成了篩子 並且纏住海底 此時時間呢 已經來到了下午四點左右 麥克 別愣着了 快過來幫忙 還有很多東西要搬呢 家人一來 把我們幾個都忘了 快去把木炭拿上來 詹姆斯還在下面等着呢 燒烤派對馬上就要開始了 我知道了 我馬上就過去 你們稍等我一會兒 再向家人簡單交代幾句後呢 麥克便加入了忙碌的隊伍 海軍們將燒烤架和木炭從二層甲板運到了停機坪 將飛機都拖入到二層甲板內 並且爲派對清理出場地 所有人都忙碌起來 有的呢 準備遮陽棚 燒烤架 木炭 有的準備啤酒 熱狗以及各種肉類 在所有東西都準備齊全後 下午四點左右 燒烤派對正式開始 海軍士兵們搬出了音響和麥克風 一些會唱歌的海軍官兵呢 紛紛上前展示自己的才藝 除此之外 還有各種遊戲 包括籃球 橄欖球 棒球等等 下午的派對一直持續到夜幕降臨 當所有人都在甲板上狂歡時 二層甲板內部卻正在忙碌着 一群海軍呢將幾十個大箱子搬來搬去 喬治 約翰 我看你們挺閒的 我剛好缺兩個幫手 要不要跟我一塊去放煙花 給甲板上的大夥慶祝慶祝 煙花 我們艦隊上還有煙花呢 我服役一年多了居然才知道 平時都沒見你們拿出來過 到地方你就知道了 這種煙花你肯定沒見過 保證讓你滿意 隨後約翰和喬治便跟着保羅前往了武器倉庫 此時這裏已經聚集了許多海軍士兵 他們正將倉庫裏的裝備一箱箱的搬出來 我已經問過後勤的人了 全部都在這裏了 這些就是今晚的煙花 我們要把他們全部打光 這次可夠你們玩的了 這些所謂的煙花呀 就是即將過期的子彈 按照要求要被全部銷燬 而且剛好趕上家庭日 夜晚八點左右 天色已經黑下來 士兵和家人們正在停機坪上享受着燒烤自助餐 突然有人大喊一聲 煙花來了 緊接着航母上的進防火力立刻響起 對着天空傾瀉火力 夜光彈也在天空中劃過一道道弧線 在士兵和家人們的歡呼聲中 家庭日宣告結束 而這一天 航母上所有的花費呢 都有海軍官方買單 士兵和家人只管開心的遊玩 這一天沒有上下級 也沒有任務 只有家人和陪伴 以及永不停歇的排隊 對此 各位有什麼看法 歡迎在評論區留言討論 我是大兵 我們下期再見