那些飛得很快的飛機為啥都是細長型,B-2這種寬體的怎麼飛不快?

在印象裡,那些飛得很快的飛機,往往都是細長型的,而很少有大胖子。譬如圖-160和B-2,B-2就像是一個胖子,而圖-160就“苗條”很多。實際上影響飛機飛行速度的因素有很多,在飛行器設計方面的因素包括結構重量、推重比/功重比、氣動外形等等。具體到這個問題來說,主要是氣動外形所產生的影響。B-2一類的飛翼式布局具有機身短、翼展大的特點,這種布局的正面迎風面積較大,飛行時產生的阻力較強,因此不利於高速飛行。飛行速度超過3馬赫的米格-25在外形上機身比較長,翼展小,這種布局也就讓它飛得更快。

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理論上來說,如果B-2安裝的發動機推力足夠大,那麼B-2實現高速飛行也是有可能的,但這就帶來了另一個問題:飛機的結構強度不足。具備高速飛行能力的飛機之所以普遍翼展較小,除減少風阻的考慮以外,機翼結構的受力問題也是個非常重要的因素。飛機在高速飛行時產生的空氣阻力極大,如果飛機的翼展過長,則機翼會面臨很長的長度上都遭遇極大的阻力的問題。

盡管目前的航空材料已經相當結實、特別是用於機翼主梁的材料強度更高,但在長時間高速飛行下仍然會不可避免地加快材料疲勞,如此情況積累到一定程度後會相當危險,甚至有可能在飛行時造成機翼斷裂乃至飛機解體。因此,飛機在選擇大翼展的構型時事實上就已經決定了不可能通過增強發動機推力來實現高速飛行(當然了目前能配用於飛翼式布局飛機的發動機在設計上也確實存在一定限制)。

還有一點需要注意,即飛行速度是高速還是低速,事實上是一個對比性的問題——二戰時期的“高速”飛機,放在當下就是不折不扣的低速。而如果有朝一日飛翼式布局飛機也能實現超音速飛行、乃至達到2馬赫以上的速度,介時由於技術的發展或許常規布局飛機都已經實現了高超音速飛行,飛翼式布局飛機相比之下仍然是“低速”。

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