殲-10平穩跨音速，蜂腰功不可沒

所謂「蜂腰」結構設計，是殲-10等超聲速戰鬥機為了提高跨聲速和超聲速性能而採取的一種特殊的氣動外形設計。因飛機的機身不再是像傳統飛機那樣採用前後一樣寬的圓柱形機身，而是在機身中段連接機翼的部分有一個明顯的收腰設計，就像是蜂腰一樣縮進去而得名。

蜂腰設計的原理，是基於空氣動力學的一個重要的理論發現「跨聲速面積律」而產生的。跨聲速面積律的最早發現者，是美國著名空氣動力學家惠特科姆。

20世紀50年代初，美國空軍的戰鬥機已經實現了噴氣式化，F-86等戰鬥機的速度突破螺旋槳飛機的極限，創造出一個又一個速度飛行記錄，此時研製戰鬥機所遇到的下一個難關就是如何進一步提升飛行速度，突破音障。當時美國的航空科研人員們普遍認為，要突破音障，需要採取的兩個辦法，一是進一步增加戰鬥機的後掠角，二是進一步提高渦輪噴氣式發動機的推力。然而他們很快發現，飛機在音障附近飛行時，遇到的氣動阻力會顯著增加，是高亞聲速時氣阻的好幾倍。雖然將F-86這樣的高亞聲速戰鬥機的後掠角從35度增加到45度，但其最大速度僅略有增加，不足以突破音障，而採用了更大推力J57型發動機的F-100戰鬥機，其平飛最大速度也不過1.03馬赫，雖然堪堪突破聲速，但一方面這種狀態難以長時間保持，另一方面，航空界的觀點認為如果飛機的速度不能超過1.2馬赫，那麼只能算是跨聲速區間飛行。一時間，可以說美國航空界為戰鬥機超聲速問題忙得焦頭爛額。

就在這個時候，惠特科姆的頭腦中卻靈光乍現，冒出了一個天才般的想法。1951年，在一次氣動力學術研討會上，當時的美國航空學會首席空氣動力學家阿道夫.布澤曼博士（布澤曼是當時世界著名的空氣動力學家，是發現後掠翼可以有效降低飛行阻力提高飛行速度的第一人）一篇闡述跨聲速氣流基本特性及相關問題的論文給當時也在苦苦思考超聲速問題的惠特科姆以很大啟發，惠特科姆根據布澤曼的理論進一步研究、計算和思考，他認為，飛機之所以在突破音障時遇到阻力，就是因為飛機前方的來流量很大，就像是馬路上奔騰而來的滾滾車流，擋住了飛機的去路，要想使飛機實現超聲速飛行，就必須讓從飛機正前方快速流過的高速空氣流有一個去處，有一個宣洩的途徑。惠特科姆在多年後回憶道：「當時我的腦子裡出現了一個像可樂瓶的形狀，第二天，我就得出了這條經驗法則：即飛機的跨聲速阻力是整架飛機截面縱向展開的函數。」

這條規律，就是後來為人們所熟知的，大名鼎鼎的「跨聲速面積律」法則，聽起來它的描述相當專業，但簡單解釋的話，就是說飛機的阻力大小，與飛機正向的迎風截面積大小直接相關，飛機的迎風截面積越小，阻力就越小。布澤曼博士很快便意識到了惠特科姆的「跨聲速面積律」理論將對飛機突破聲速限制產生重大的影響，他稱讚惠特科姆道：「他捧出了一個光芒四射的思想。」

惠特科姆的「蜂腰」設計，挽救了架F-102「三角劍」戰鬥機項目。1953年首次試飛的F-102「三角劍」戰鬥機，出現了在接近音速時阻力增加、機體，猛烈振動的情況。設計師馬上根據惠特科姆的「蜂腰」設計，為F-102改出了一段小蠻腰。正式定型的F-102飛出了12倍音速的好成績。?後續，科研人員又在F-102的基礎上進行完善，發展出F-106「三角標槍」戰鬥機。由於高空高速性能突出，大部分F-106「三角標槍」被部署在美國本土，用於防範蘇聯空軍遠程轟炸機，也有少量F-106被部署到西德、冰島和韓國。

?後來，各國設計師都開始應用「蜂腰」結構。比如，瑞典的JAS-39「鷹獅」戰鬥機，機身細長，有蜂腰設計，提升了接近音速時的飛行品質和穩定性。另外，中國的殲-10戰鬥機，機身中段也採用了明顯的「蜂腰」設計。關於採用「蜂腰」設計的殲-10戰鬥機，還曾引發中外軍迷的論戰。《漢和防務評論》雜誌的主編平可夫曾妄言，殲-10採用了基於面積律的「蜂腰」設計，只能算是「二代機」。平可夫還聲稱，殲-10模仿了以色列「幼師」戰鬥機的設計。當然了，這些黑殲-10的言論，遭到了中國軍迷的有理有據的反駁！

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