“當然,飛機還要好的爬升和盤旋的性能,這是現在條件下,目視攻擊的重要指標。
飛機的爬升性能主要取決於推重比,翼載荷及阻力系數。在其它條件相同的情況下,推力越大爬升率越高。
但是飛機做直線飛行時,不但要考慮推力,還要考慮阻力。在阻力方程中,飛機的阻力和機翼面積成正比,如果機翼面積越小,阻力就越小。
正常起飛狀態下,f-5的推重比爲0.6,而米格-21爲0.81,米格-21改進型爲0.86。雖然f-5推重比低於米格-21,但爬升率相比差距並不大,其中一個原因就在於f-5的機翼面積相對較小,翼載荷較大。
但另一方面,當其它條件不變時,減小翼面積必然降低飛機的最大升力,這樣就會降低飛機可以達到的最大過載,也會降低飛機的盤旋性能。
飛機做盤旋機動時,有瞬間盤旋和穩定盤旋兩種基本情況。做瞬間盤旋時不要求保持飛行速度和高度,飛機以最大升力側飛,升力提供向心力。做穩定盤旋時要求保持高度和速度,飛機必須以一定坡度側飛,升力的垂直分量用以平衡重力,水平分量提供向心力。另外在速度軸向上發動機推力必須等於阻力。
由此可見,飛機的瞬間盤旋性能主要取決於飛機所能獲得的最大升力,而穩定盤旋則要求在增大升力的同時儘量減小阻力,主要取決於亞音速時的升阻比
。
f-5雖然翼面積較小,但是機翼後掠角小,前緣後掠角32度,米格-21爲57度,升力線斜率較大。尤其是它採用了邊條翼的佈局,大大提高了飛機的升力係數,彌補了機翼面積小造成的升力損失。
f-5所採用的中等後掠角中等展弦比爲3.82,機翼非常適合在高亞音速和跨音速區域飛行,在這個區域裡升阻比較大。f-5的亞音速升阻比約爲10.7,而米格-21約爲8.4。
亞音速升阻比高對穩定盤旋性能和巡航能力都有利,也有利於提高飛機的短距起降能力。從數據可以看出,f-5的起飛和降落滑跑距離明顯低於米格-21。
從f-5的盤旋性能可看出,飛機一般在馬赫數0.7至0.9的飛行區域裡盤旋角速度最大。如果飛行速度過低則升力不足,如果飛行速度過高則阻力太大且盤旋半徑偏大,都不利於提高盤旋角速度。
飛機的機動動作是由最基本的爬升和盤旋組合起來的。從上面的對比可以看出,f-5在設計上主要是考慮亞音速和跨音速區域的機動性能,而米格-21則更適合超音速截擊作戰。
在格鬥空戰最常發生的區域,飛機在這個區域裡機動性能一定最好。在進入格鬥空戰時,飛行員一般都要增速或減速,以使飛機進入該區域,從而獲得最佳的機動性能。
另外,衡量發動機推力的時候還必須考慮發動機的推力曲線和飛機的進氣效率。
發動機的性能,一般給出的只是地面測出的臺架推力值。在實際飛行中,發動機推力隨速度和高度的不同而有較大變化。
進氣系統的效率也會影響發動機的推力。如果進氣道設計不當,導致進氣道總壓恢復係數降低或者進氣量不足,都會使實際推力大大降低。
f-5的整個推進系統,包括髮動機的推力曲線和進氣道的形狀,主要是爲了適應高亞音速區域的飛行而設計的,而米格-21不可避免地要照顧到超音速飛行的需要。因此,在實際飛行當中,f-5的推進系統應該更適應機動作戰區域的要求。
f-5爲了獲得較好的機動性能,還採取了一些在當時比較先進的氣動手段
。從n156f開始就採用了前緣襟翼,但是僅在起飛和着陸時使用。在f-5上改進爲機動襟翼,和後緣襟翼聯動,在m數不超過0.95時起作用。
起降或低速機動時前後緣襟翼分別放下24°和20°。中速機動時前後緣分別放下18°和16°,或者12°和8°。巡航時前緣襟翼收上,後緣放下8°。超音速飛行時都收上去。
採用這樣的變彎度設計,可以提高飛機的抖振邊界和最大升力係數,在給定的升力係數範圍內,可以取得較高的臨界馬赫數,改善亞音速巡航和機動性能。
尤其是在低速情況下,最大升力係數增加較多,誘導阻力因子也相應下降。採用前緣襟翼還能改善飛機的失速性能。總之,採用變彎度機翼,可改善飛機在亞音速情況下的起降、機動和巡航性能,但是增加了超音速狀態下的誘導阻力和波阻,降低了飛機的超音速性能。
從n156f方案開始,就在機翼上採用了邊條翼的設計。最初的邊條翼形狀爲三角形,面積僅相當於主翼面積的2.2%。由n156t方案發展而來的t38的主翼形狀和f5相同,但是由於f-5採用了邊條翼的設計,最大升力係數比t38增加20%。
f-5進一步改進了邊條翼的設計,採用雙摺線的外型,面積增大爲主翼面積的4.4%,最大升力係數比t38增大50%。這同時也降低了飛機的縱向和方向安定性,這在f-5上尚屬於可接受的範圍。
爲了改善飛機的安定性,諾斯羅普公司對邊條翼的形狀進行了大量實驗,最後決定在f-5的邊條翼上增加一塊小的三角形面積,這樣的設計可以使最大升力係數的增量達到70%,而且還能改善飛機的安定性。以前的型號稱爲a標準,改進以後的稱爲b標準。
“太專業了聽不大懂。不管怎麼說,對付蘇聯二戰結束初期的戰鬥機綽綽有餘,這樣就有了制空權,接下來的事那就都好辦了。”
“不僅僅這樣,必要的時候還可以掛上炸彈當攻擊機或者轟炸機使用,這也是它的一大特色。況且,我們已經準備好了,詳細的資料我這裡都有。”
“是啊!我們看起來老古董的東西,在70年前可以說是無以匹敵的高科技。”