从飞机头部的“刺刀”，看中国战斗机进化史

给你看个飞机，这是什么机型？

没错，老飞机歼6。去年的长春航展，有好多歼6改的无人机亮相。

如果你够细，就肯定能发现，歼6的前面伸出来一根棍，又粗又长。直径堪比战斗机的受油管，还能折叠。但显然，歼6它没法空中加油。

往前看，比歼6更老的歼5，没有这根棍。

往后看，比歼6更年轻的歼10歼20歼35，也没有这根棍。

这棍是干啥用的？

航空知识有限的人会说，这根棍是拼刺刀用的。老飞机火力不行，机枪机炮打不准，不如冲上去直接攮。

有人说不对，飞机又不是冷兵器，这根棍是飞机的避雷针。甚至还有人说，这是公飞机。。。

讲这根棍之前先说一个概念，叫空速，也就是飞机相对于空气的速度。如果你是坐飞机的，你更看重地速，因为你要赶路。但如果你是开飞机的，空速就比地速重要多了，毕竟升力大小都看空速呢。

举个极端的例子，你的飞机相对地面，也就是地速是200km/h，这时候开始刮大风，十级大风，时速100公里。如果你逆风，那你空速就是300，如果顺风，那空速就剩100了。

你看看，地速虽然相等，但空速差了3倍。初中物理你学过，这升力就能差9倍。9倍，很容易就把你飞机给摔了。

所以别人坐飞机出去玩，你可别祝人家一路顺风，太顺风可能飞不起来。

既然飞机的空速很重要。那咋测量呢？咱物理课学过，测量速度不容易，但测量压力压强就简单多了。

于是，我想到了初中学的伯努利原理，流速大压强小。

简单说，对于1,2两个点，压力是P1和P2，流速是V1和V2，这四个物理量能写个等式。这意味着你知道其中任意三个，就能算出来第四个。

那你想，如果我让V1一直等于0，我只要测出来P1和P2，不就能算出来V2了吗？

于是我做了个管子，先在最前面开个小孔，让空气直勾勾灌进去。因为管子另一头是堵死的，所以空气流速会降到0。这时我测出来这个小孔的压力，就知道了P1。

然后我在管子上再开一个孔，让开孔方向和气流方向垂直，不让空气灌进去，不灌进去就不会减速，所以这个孔感受到的速度就是V2。我测量这个小孔的压力，就知道了P2，有道理吧？

那这就很简单了，掐指一算就知道了V2。

通过测量压力，我就间接知道了空气流速。恭喜我，发明了空速管。

可惜，300年前法国有一位叫皮托的工程师，率先发明出来了，所以空速管又叫皮托管。如果不是他反应快一步，这个管子就叫马卡耶夫管儿了。

现在每个飞机装的都有空速管，最前面测量P1的孔叫总压孔，另一个孔，叫静压孔。

这两个小孔可不能堵了，要不然飞机在天上就瞎了。所以飞机停在地面时，为了防止小虫子啥的脏东西爬进去，都会给空速管戴个套，上面写着Remove Before Flight。

我做的航空主题钛合金签字笔，钥匙扣，emove Before Flight就是最具特色的航空主题。有的兄弟不理解，还以为指的是钥匙扣不能上飞机呢，起飞之前要卸下来。

说到这，再推荐一下这款锂电池驱动的全金属航空发动机模型，注意，全金属的，不是塑料。你在网上能找到的绝大部分模型，都是塑料的。虽然它们看着像金属，但实际是刷的漆。

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真正懂行的人又能想到，这个模型对应的真机是CFM的Leap系统发动机，也就是737,320以及C919用的最新发动机。因为leap的前辈，CFM56发动机，高低压转子是同向旋转的。

总之啊，就这个发动机，你往桌子上一摆，它就是个精美摆件。你一推杆转起来，就是个满含知识点的教具。

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知道了空速管的工作原理，你就能知道它测空速想测准，就必须保证空速管对准空气的流动方向。

如果出现了夹角，总压差不多还能测准，因为只要能灌进去，空气还是能减速到0。但测静压就不行了，如果静压孔和流动方向不是90°夹角，空气流了进去，测出来的静压肯定就偏大。

对于速度比较慢的飞机，比如你买的通航小飞机，每小时飞个二百多公里，空速管很容易安装。

比如你出门坐的客机，每小时飞个800公里，空速管也很容易安装。

再比如，中国第一代喷气式战斗机歼5，飞行速度也就是八九百，所以它的空速管也没太多讲究。

说到这你问了，这每小时都八九百公里了，跑的比西方记者都快，还叫慢啊？

好问题，我说它慢，指的是它相比声音慢，也就是飞机没有超音速。

咱知道，在标准大气中，声音的速度是340m/s，也就是大概1200公里每小时。飞机一旦超音速，跑得比声音还快，就会出现强烈的压缩波，激波。

激波是一个强间断面，在它的附近，空气的密度，温度，压力，速度都会剧烈变化。为了防止激波对空速管产生干扰，测压力尤其是测静压测不准，中国第一代超音速战斗机歼6，就伸出了一根长长的棍，保证空速管远离机身的激波干扰。为了防止这根棍在地面扎到人，还做成了可折叠的，这一弄看着更像刺刀了。

再往后，两倍声速的歼7，有这一根棍。主打高空高速的歼8，也有这一根棍。

一直到四代机歼10，歼10A的机头还顶着一根棍，只是尺寸没那么夸张了。

这根棍看着挺霸气，但有个问题。对于现代战斗机来说，机头是雷达的地盘。现在的飞机相比几十年前，气动设计当然有进步，但进步更大的是机载电子设备。

雷达功率越来越大，精度越来越高，你弄一根棍杵在机头，还是金属的，你说是不是会影响雷达工作？必然会。

所以这根棍肯定要被干掉。

那紧接着问题就来了，干掉之后怎么测超音速战机的空速呢？

靠计算机修正。

战斗机的雷达变强了，机载计算机也变强了，它就有能力去处理复杂数据。比如通过飞机试飞或者吹风洞，先采集压力误差、空速、攻角、侧滑角等等一大堆数据，拟合计算这些参数之间的关系，得到一个曲线，或者曲面，甚至多维空间。

那么飞机实际在天上飞的时候，计算机就能基于这个曲线曲面去实时计算，实时校准。保证有侧风有激波，照样能测准。

所以到歼10B，歼10C，机头的棍就没了，变成了机身上安装的几个小空速管。

歼10之后的五代机歼20，飞机又出现一个新的需求，就是隐身。隐身，就意味着机身上的凸起越少越好，于是那些空速管又成为了工程师的眼中钉，被砍的就剩俩，而且还很小，你不够细看都找不到。

同时，在机身上开了很多小孔，来采集压力。小小的空速管结合小小的静压孔，有了更加高大上的名字，大气数据传感系统。

有了这个系统，飞机就变得没那么扎手了，看着人畜无害的，你看歼20歼35的机头，光溜溜的，让人忍不住想盘。

总结来说，飞机机头那根超长空速管，只是飞机发展过程的过渡产物。亚音速飞机不需要它，现在的超音速飞机也看不上它，那根大长棍已经完成了自己的历史使命。

马上过年了，亲戚朋友聚会吹牛，和村头大爷聊天，这些硬知识都是刚需。你一张口就能把他们镇住，所以这期就别转发到相亲相爱一家人家庭群了，你自己务必要反复阅读。