揭秘美军天上的黑科技：X

原标题：美军天上的黑科技X-29

撸主经历了八天的路程终究来到了码农天堂硅谷，一路上的美景就不用说了，这趟旅程下来，我靠窗的左手臂和内侧的右手臂色差大概有3个古天乐，暂时就只能宅家里不出门了，不然他人可能以为我双11后移植手术没做好。

作为回归的第一篇，撸主打算和大家分享一下撸主本科老师担负主要设计的X-29验证机。JanRoskam教授最得意的作品是意大利的PiaggoP180和波音747，但是他对战斗机方面的贡献则主要体现在了X-29。撸主在上设计课的时候很多的例子都援用了X-29。而且JanRoskam仿佛对鸭翼布局情有独钟，以至于连风洞实验课的教具都采取了前掠翼鸭翼近距耦合的设计（见下图）。

前掠翼设计其实在全部人类的航空史上其实不多见，比较著名的是纳粹德国的JunkerJu287喷气式战斗机，和战后德国设计的HFB-320公务机，固然还有毛子的Su-47。

Ju287

HFB-320

虽然前掠翼飞机很少见，但是它的好处还是大大滴，最主要的是在大迎角情况下的可操作性。简单来讲，机翼的滑流会致使在大迎角情况下翼尖失速，这样机翼的操控面，特别是副翼就失去了操控能力。但是由于前掠翼设计，滑流的方向是向机翼内侧发展的，所以在大迎角情况下最早失速的是翼根处，这样位于翼尖的副翼就仍然保持着良好的操控能力。

但是为什么前掠翼的设计如此之少呢？最主要的缘由还是材料问题。在高性能复合材料出现之前，人们几近很难在保证飞机重量不增加的情况下设计出性能优秀的机翼既要能承受前掠翼设计带来的巨大扭力，同时又要保证机翼的阻力不变大。而这些问题在80年代复合材料的极大发展下都迎刃而解，因而不差钱的美国佬就决定来体验一下前掠翼的感觉。

要知道在1981年之前，美国已有10几年没有推出过任何一架新的X验证机了。而这次推出的X-29算是为这停滞的10几年画上了一个句号，各路科研人员固然也是摩拳擦掌准备大干一番。终究这个肥差落在了Grumman身上，8700万美的拨款足见国防部的诚意。比较1下同时期我国的运10，据传说最后真的就只白癜风原因差3000万软妹币的经费，不然可能就是另外一番结果了。这样横向1比较，撸主又要逼逼一下了：“改革开放好，改革开放好，改革开放好……”

固然这8700万刀不能只用来验证前掠翼一个技术，不然家大业大也没有你这么造的。超薄机翼、静不稳定设计、数字电传操控、VortexInjection等等一系列先进的技术都准备在X-29身上来验证一下，这也足见这十几年间那波丧心病狂的航空攻城狮是有多么的压抑，好不容易等来这么个好事儿，那肯定是机关算尽，能上的全上！

X-29的设计可谓是独具匠心，前掠翼的翼根处还加装了后掠翼的大边条，消失的尾翼被两块升降舵取代，近距耦合的全动鸭翼带来了巨大的机动性，同时差动的Flaperon（襟副翼？）既起到了襟翼的作用又承当了副翼的作用，超临界机翼的大胆使用让飞机具有极佳的跨音速性能。值得一提的是，为了省时省力，Grumman原版照搬了F-5的机头设计，所以大家看着会有点眼熟。

在第一阶段试飞中，飞行员还算是中规中矩的，由于这1阶段只是为了验证飞机结构的可靠性和安全性，最大攻角被限定在了21度。等到第一阶段试飞验证全部完成，X-29的设计被证明安全可靠后，第二阶段的试飞那简直就是带你装逼带你飞！飞行员乃至尝试了67度的攻角，并且在后来的报告中表示，在这么大的攻角情况下飞机仍然保持着一些操控余度，应当还能再增大攻角。即便事前理论验证和风洞试验都证明X-29的设计具有极佳的大迎角操控性，可是谁也没想到会如此的出色。今天，我们看到第四代战斗机那出色的大迎角操控性能，很大程度上来自于高性能的矢量发动机和各种增升装置，而X-29所获得的大迎角操控性是完完全全来自于优秀的气动设计，这里撸主不得不要佩服一下JanRoskam教授了。

再有一个值得一提的黑科技那就是X-29的静不稳定性。时至今日，X-29仍然是人类历史上静不稳定性最大的飞机。这样的设计需要极强的数字电传操控作靠山，而X-29配备了3套数字电传系统，同时再配备了3套备用的摹拟电传系统。任何一套装备的失灵都会有备用的自动顶上，而六套全失灵的几率微不足道。不得不说，X-29的控制系统放在今天也是一流的，还有值得我们学习鉴戒的地方。

接下来，撸主要介绍一个闻所未闻的黑科技了，叫做VortexFlowControl（VFC）技术。具体的做法就是在机头上部安装两个氮气喷射装置，在大迎角的情况下喷出高速氮气，从而到达增强涡流的效果，由此来增加大迎角操控性。终究的结果是极为成功的，VFC技术为飞机在大迎角情况下提供了更充足的偏航力矩，要知道在这个时候尾垂基本上已不起到任何作用了。

总之，X-29作为一款技术验证机取得了彻彻底底的成功，其包括的众多黑科技被美国作为技术储备保存了下来，并运用到了往后的飞机设计中。虽然前掠翼战斗机终究还是没能被量产出来，但人们还是看到了这1设计带来的巨大效果。

撸主有幸能亲眼见过并摸过X-29，也算是这辈子值了（详情参见《揭秘美国空军博物馆特殊展馆》，回复“博物馆”便可）。

其实撸主还在整理新家中，今天儿童白癜风的原因就说这么多，各位我们下期再见！

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