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飞塞尔维亚的运20,机翼剧烈抖动,尾翼也抖动,是运20不结实吗?

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当地时间13日,塞尔维亚总统武契奇发表讲话,非常硬气,他说,塞尔维亚宁愿做独狼,也不愿意加入北约当鬣狗,他证实运20运去了FK-3防空导弹,要在北约国家的包围之中保护塞尔维亚。不得不说,塞尔维亚国家虽小,骨头很硬。

这番讲话,也标志着运20向塞尔维亚空运防空导弹的行动胜利完成,从4月9日-12日,运20连续飞行了22架次,首次实战化展示大国战略空运能力,印度网友也非常热心,评论表示各种羡慕嫉妒恨,“看看人家中国都用上国产战略运输机了,咱们还在用老美的C-17。”有趣的是,这次运20的空运行动,国外热心网友记录分享了很多高清视频和图片。

运20机翼尾翼剧烈抖动,不结实吗?

其中一段视频,引起了网友激烈的争论。一架运20在降落过程中,垂直尾翼、水平尾翼和机翼都出现了剧烈抖动。有网友说,这说明运20“不结实”,机身的强度不好。还有网友说,这是运20学习苏联的经验,在高危的机场采用俯冲式的“阿富汗降落”。急剧俯冲和剧烈的接地,导致了抖动。

运20引发网友的讨论和争论也是一件好事,说明大家越来越关心中国的航空,中国自己的飞机,都想让中国造出的飞机越来越棒。这里我们对这种抖动现象做一个科普。还是老规矩,尽量不使用过于专业的术语,明白大意和原理即可,没必要过度纠结术语细节的准确。

现代先进飞机的设计建造,并不是刚性的,从某种意义上来说,是弹性的。除了机身不怎么变形之外,机翼和垂直尾翼、水平尾翼,这三大件都相当Q弹,形变的幅度超乎你想象。飞机当然可以设计成刚性的,强度不足咱们可以上钢板,大不了造个坦克一样结实的飞机。这样的坦克式飞机,只要动力够强,也能飞起来。外国网友曾经在一个割草机上装了发动机,结果割草机也飞上了天。这段视频现在依然挺火,这当然是极端的例子。

能飞起来,跟能很省油的飞起来,这是完全不同的两码事。我们想不要便宜的机票?想吧?想的话,飞机就必须得越来越省油,不省油怎么能便宜呢?航空公司也不想买一个油老虎啊。为此人类采取了一切尖端科技,目的只有一个,省油,更省,再省。最后省到极端的情况,有可能是一滴油也不用了。用啥呢,用电。

飞机机翼越弹越先进越省油

喷气式客机的外形从当年的波音737,到现在的波音787,几十年来外形看上去似乎没有变化,都是两个翅膀插在一个圆桶上。

但实际上,空气动力学设计有本质的不同。机翼的形状,机头的形状,飞机的材料都在升级。过去的波音737用金属材料比较多,现在的波音787大量使用了复合材料。从某种意义上说,波音737的机体设计比较刚性,而波音787的机体设计比较弹性。这是什么意思呢,举个例子,各种优化设计和复合材料的优势叠加在一起,波音787的机翼能被很大程度的折弯。

波音和空客都发布过视频,波音787和空客A350的验证机,在试验台上被五花大绑,两边的机翼被机器锁住上下移动,象是鸟的翅膀一样下不停扑腾。机翼上下摆动的幅度可以达到惊人的几十度。但是,但是,但是,机翼不管怎么折,是折不断的。波音787和空客A350能这么玩,几十年前的波音737是不能这么玩的。

再举个例子,很多网友坐在飞机窗边,看见机翼抖来抖去,有时候抖动的幅度还特别大。有些网友的小心肝都快抖起来了,很怕飞机散架。这种情况完全没有必要担心。飞机的设计比汽车的设计要求,更加严谨更加困难。世界上能造汽车的公司很多,世界上能造客机的公司没几个。实际飞行中的机翼抖动,一般上下就几度而已,只是小意思,工厂实验台机翼上下几十度的抖动,都做过了成千上万次。

波音测试机翼,飞行中不可能如此夸张

我们再说说为什么飞机要采用弹性设计。波音787和空客A350的机翼,采用了整体式复合材料设计,优势就是重量轻,强度高。如果用航空铝合金打造这么大个的机翼,重量直接就翻上天了。这些重量是不产生任何收益的死重,背着上天,又背着回来。

明白这个就好说了,机翼可以采用弹性设计,水平尾翼和垂直尾翼当然也可以采用这种设计。波音787和空客A350的机翼,空气动力设计水平,比波音737高了不知道有多少。实际飞行中气流变化非常复杂,波音787和空客A350的机翼考虑到了这些更复杂的因素,比波音737要科学的多,精细的多,从某种意义上来说,机翼上下折腾产生的形变,会更符合实际飞行情况,会比以前的飞机更加省油。

为什么说运20很牛

我们回过头来再说说运20吧。

运20的起点很高,设计水平也非常高,不要拿它跟当年的运8比。两者的差距,比波音787和波音737的差距还要大。

运20有两大优势,一是采用了大量的复合材料,二是采用了电传飞控。复合材料为主建造的机翼,水平尾翼和垂直尾翼,完全能跟波音787和空客A350的机翼相比,飞行中产生形变上下扑腾很正常。另一方面,不是所有的形变对飞机飞行都是有利的,有可能是负面的。比如垂直尾翼产生的形变,需要抑制。

电传飞控通过控制垂直尾翼的方向舵运动,能产生抑制形变的效果。

结合以上两点优势,我们能得出一个结论,运20又坚固又省油,不存在飞机不结实的情况,更不存在飞机散架的可能。

美国的月亮不会更圆的,看看C-17起飞降落和飞行的视频,也有大量机翼,水平尾翼和垂直尾翼剧烈抖动的现象。

结语:运20只是中国战略运输机的一个开端而已,重量“不过”200吨,水平就这么高了。如果中国造一个400吨的战略运输机,又得先进到啥程度呢?有人说中国没买下被炸毁的安225,可惜了。中国能造更好的,为什么要买呢。

责任编辑:何越_NBJS17577

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