
美国F-16战斗机
当你从空气动力学的观点开始观察F-16时,一个特殊的事实就会立刻呈现出来:这是第一架有意设计为负静态余量的作战飞机。在亚音速飞行时,F-16在俯仰方向是静不稳定(理解为不稳定)的。我怀疑你们当中是否有人有机会飞过表现出静不稳定的飞机。但如果有的话,你就会理解这样一个现象,在传统的传动飞行控制系统上,你将至少花费百分这九十九的时间来努力保持迎风飞行。你们最可能的体验来自带有三个副油箱和两个飞行夹舱的F-4,就在你丢弃一个装满油料的油箱之后。在这种配置下,如果你用14度仰角拉起F-4,你会发现飞机总是在继续抬头因此你将不得不用力前推驾驶杆以保持飞机攻角,防止抬头变成失速。在亚音速,F-16坚持不懈地尝试相同的努力,但是因为飞行控制系统同样坚持不懈地监视着G值,攻角,还有俯仰速率(并且将这些值与你的操作加以比较),你永远不会看到上述那样的结果。
为什么要这样设计飞机?因为这样可以带给你多种的优异性能。这种负静态余量是F-16拥有出色转弯能力的一个原因。当你试图评价F-16的时候第101号航空课程的内容已不再适用了(译注:第101号航空课程是美国空军的教学科目,课程名称是《美国空军基础教学大纲》)。我曾经看到《航空发展》上的一篇文章解释为什么F-15的转弯性能要比F-16好的多,因为F-15的翼载荷要小的多。这也正是人们犯错误的地方,因为你已经不能够再用翼载荷来衡量飞机是怎样转弯的了。
让我解释一下这句话。由于F-16是静不稳定的,为了控制攻角尾部总是向上抬起来的(当你还处在亚音速的时候)。当你进入超音速的时候飞机的气动中心产生移动这时候F-16就处在正稳状态,与传统飞机相比让飞机保持给定攻角所需要的向下力矩就要小得多。因此,作用在飞机上的总的升力就要比作用在保持指定攻角上的多得多;所以,综合诱导阻力或者是配平阻力就降低了。任何种类阻力的减少都意味着更好的持续转弯能力和巡航性能。此外,F-16还在设计上利用了边条翼产生的涡流升力。这种涡流就是你在潮湿环境中急转弯时所看到的F-16背部两侧拉出的烟雾。它们可不仅仅是为了在航展上引来“喔...哈...”那样的惊叫声。