都用三角翼，为什么八爷瞬盘能力被幻影2000甩N条街

　　作者：张亦驰

　　在《幻影2000动力那么弱，凭什么获得了三代机最强瞬盘能力？》一文中，有读者在后台提问，都是三角翼，为什么八爷的瞬时盘旋能力那么差。

　　

　　幻影2000大迎角飞行时的气流分离，很少在米格-21这类二代机上看到明显的气流分离，因为他们按照附着流型设计的。最大迎角比较小，最大升力系数也低。

　　这里我们就先聊聊这个问题。首先你要知道，幻影2000是一架9G飞机，也就是最大过载能做9个G，而歼-8系列战机最大过载只有7.5G。盘旋时的向心力主要就是靠机翼升力提供，幻影2000比歼-8多出一个多G，拐弯的向心力大，瞬时盘旋角速度一般来说就占优势。

　　当然，对于战斗机来说，也不完全如此。因为瞬时盘旋角速度还取决于当时飞机的速度，飞机的速度越小，瞬时盘旋角速度越大，也就是呈负相关。如果战斗机能够以非常小的速度达到8G过载，那他的瞬盘能力未必会比9G飞机差。

　　 

　　当然，后期歼-8系列改进型也有改9G的计划。即便如此，即便用了电传，换了发动机，歼-8的瞬盘也盘不过幻影2000，为啥，还是看气动。

　　 

　　

　　歼-8的问题不在于机体长，而在于机翼面积相对于10吨的空重和21米的机长比较小。

　　瞬盘能力取决于飞机的气动布局，和发动机没关系。具体来说，取决于飞机的最大升力系数和翼载荷。

　　 

　　最大升力系数是表明飞机参考面积产生升力的能力的一个参数，一般来说这个数越大越好，目前的战斗机最大升力系数通常在1.4到2之间；而翼载荷就是单位面积负担的重量，这个数越小越好，目前战斗机的翼载荷大多在200公斤/平米到400公斤/平米之间。

　　我们讲过，幻影2000的成功奥秘，相当程度上是靠的极小的翼载荷。它的机身纵轴大部分长度都被机翼占用了，所以有一副超大的机翼，机翼面积达到了41平米，空战重量约9.6吨。

　　

　　歼-8基本型号采用机头进气，机翼较小，机身长细比较大，所以阻力非常小。

　　再看八爷，由于总体仍然是二代机的设计思想，强调高空高速，而且继承了米格-21大长细比机体的设计，所以机身非常长，机翼相对来说就比较小了，相对于21.59米的机长（和重型的苏-27相当）和大约10吨的空重，翼面积只有42.2平方米。这样翼载荷明显高出幻影2000一节。机翼小，负担重，先丢一分。这里需要说明一下，以往人们对歼-8的机身长度诟病较多，北约给起的编号都叫Finback——“长须鲸”。很多人认为它是人操的火箭，但实际上，盘旋性能差和机体长关系不大，主要是机翼面积小。

　　

　　从这个角度可以看到，其机翼翼根弦长比较小。图片来源见水印

　　再看最大升力系数。幻影2000在提高最大升力系数上也没少做文章。有资料显示其最大升力系数超过了1.6。这在三代机中算很高的了。不过，需要指出的是，计算最大升力系数也有很多“猫腻”，主要是看对参考面积的选取，参考面积选的小，比如只选取了机翼外露面积，那这个数自然就很大，如果把机身的一些面积也算进去，参考面积就大了，那么算出来的最大升力系数就低了。所以，比较飞机的最大升力系数也没那么简单。

　　 

　　和同样采用无尾三角翼的幻影III相比，幻影2000通过使用进气口两侧的涡流发生器、全翼展前缘缝翼等措施，最大升力系数要比未采取上述措施的幻影III提高大约70%。而未利用涡升力、没有机翼前缘装置的歼-8，最大升力系数和幻影III应该是大致一个水平，这两种飞机机翼的前缘后掠角都是60度。一般来说，三角翼的前缘后掠角越大，机翼表面气流分离会晚一些，最大使用迎角也会大些。

　　

　　 歼-8总体上是一种二代机设计思想，这也是受限于时代和中国航空工业的总体水平。图片来自于网络。

　　基于上面几个原因，歼-8II的瞬时盘旋能力落后幻影2000不少。

　　 

　　不过八爷的设计也并非毫无特色。歼-8系列飞机的零升阻力非常非常非常小。特别是机头进气的基本型，其零升阻力系数几乎是目前的战斗机中最小的。这也和他的大长细比机身和较小的机翼有关系。由于超音速阻力小，升阻比也较大，歼-8在高空超音速状态下的性能就超过了幻影2000。

　　 

　　那么，能不能像一些人想象的那样，八爷把幻影2000带到高空飞超音速，然后利用自己的在这个区间的优势干掉对方呢？

　　答案是不行。

　　

　　通过使用涡流发生器、前缘缝翼和修改垂尾，幻影2000的最大迎角比幻影3增加了5到7度，最大升力系数增加70%。看空天认为，歼-8的最大升力系数和幻影3相当或者略高出。图为大迎角飞行的幻影2000，其进近速度降低到150节。

　　如果八爷在地面引导下发现幻影2000，这时候爬升，加速是正确选择，因为要占据能量优势，高速条件下也有利于提高机载导弹射程。但是飞超音速对于二三代战机来说是一个不那么容易的事。这要连续开加力超过一分钟，才能达到超音速，这时候飞上一两分钟你就会发现油不够了。

　　八爷飞超音速，导弹攻击距离得到了增大，但是同样，由于你的速度加快，对方导弹的攻击距离也提高了（当然这种提高仍然不如速度快的一方提高多，而且属于被动的提高）。而且在超音速、高空条件下，八爷（以及各种而三代机）的机动性大幅度降低，如果对方发射导弹，那躲也很难躲，那将成为一个很好的超音速靶机。

　　

　　海航拦截美机的八爷。

　　所以，二代机、三代机基本不进行超音速空战。当然，四代机的超音速巡航又是另外一个故事了。

　　需要说明的是，这里不是想去贬低歼-8战斗机。毕竟这是一种二代机的底子，从设计思想到具体的技术，都是二代机的水平。这和它诞生的那个年代中国航空工业总体水平有关。我们不能站在上帝视角去批判歼-8，和为歼-8做出贡献的先人们。正是他们的努力，才一步步摸清了飞机设计的真谛，才有了如今中国航空工业的成就和辉煌。