战争雷霆苏系研发路线绿色的无线电咋发

[text]返回顶部&/&【ACFUN战争雷霆联队】你不可能学会的空战所需知识 速度&能量篇围观&·&&0评论&·&&0香蕉&/&&&/&&已收藏&/&&/&【ACFUN战争雷霆联队】你不可能学会的空战所需知识 速度&能量篇
“航空发动机是一个国家整体工业水平的体现。”
“不漏油就不算发动机!”——黑江保彦少佐在试飞俘获的野马44-10816号前的看法。(本本国产发动机漏油的老毛病在《风起了》中有一幕着重描写了)
飞机的发动机是飞机的心脏,动力与能量的源泉。如何操作发动机使发动机以最佳状态工作是很重要的。
二战中的飞行没有方便快捷的自动化发动机控制系统,飞行员必须时刻注意发动机状况以维持最佳工作状态。以P-47D-28为例,游戏中简单的推油门动作,现实飞行员需要做:
&调大桨距把手
&观察发动机转速逐步往前推节流阀
&调整相应的油气混合比以贴合当前转速
其实桨距、节流阀、油气混合比构成了映射关系,可以整合到一个油门杆上,完全没必要飞行员一一调整,就像游戏里那样——只要简单的一推油门即可增大发动机输出功率。不过桨距-油气混合比-节流阀一体化油门在二战尚属高科技,未能大规模普及。P-47D某个批次曾经装过一体化油门,后来发现可靠性比较差又换了下去。德国在发动机自动化方面走在世界前列,Fw-190A就早早地实现了自动桨距、自动油气混合比,Bf-109G及以后的型号也是比较早装备自动桨距螺旋桨的飞机,因而将飞行员从复杂的发动机控制操作中解放。
德国试飞员在试飞捕获的La-5FN、P-47B、P-51D时都曾抱怨过这些飞机非常难开,因为它们不像同期德国飞机那样只需要控制节流阀、其他什么都不用管,开这些飞机必须时刻注意桨距、混合比等设置。
德国飞机上之所以诞生这么多王牌,大概与其高度自动化,减小飞行员负担,使飞行员专注空战的离不开关系吧。
在WT中,玩家并不需要对发动机进行具体操作,一切繁缛的操作都由飞控自动解决。不过玩家可依然以通过设置按键对发动机进行手动操作,可以在某些极端条件下能获得比飞控自动调整更好的表现。具体怎么设置手动发动机按键,网上有许多教程,这里不再赘述,下面主要集中介绍发动机有与发动机各种参数的作用以及设置。
a.活塞式发动机
活塞式发动机是一种功率基本恒定、推力随速度变化的发动机,严格遵从功率公式P=Fv,螺旋桨飞机速度越快,则螺旋桨提供的牵引力越小,加速度越慢,到达一定速度后甚至会出现螺旋桨牵引力不足以抵消阻力导致飞机减速!活塞式发动机没有推力/重量比,只有功率/重量比的概念。
衡量活塞式发动机输出功率的单位是千瓦(kilo-watts,缩写kw)或者马力(horse power,缩写hp),后者描述活塞发动机功率时使用的更为频繁。马力还分为英制马力和公制马力。英制马力(缩写bhp或hp,英美等国采用)与千瓦的换算是:1bhp=0.746kw;公制马力(缩写ps,德法等国常用)与千瓦的换算是1ps=0.735kw。区别并不是很大,一般可以将两者都视为英制马力1hp=0.746kw。
二战主流的活塞式发动机有两种,V型液冷和星型气冷。按汽缸数分,前者主要分12缸、24缸,后者分14缸,18缸,汽缸数比较多的一般马力很大,但是重量和体积也是比较感人的,而且小型飞机塞大缸数引擎的散热也是个大问题——游戏中的金币台风MKIb就是因为24肛的军刀II A引擎老大难的散热问题,烧开水现象非常严重,到台风MkIb后期型改进了引擎散热就不太烧开水了。
V型直列式液冷发动机
V型直列式液冷发动机工作原理图(五缸)及实物图,注意V型上部的空间可放置轴炮
V型直列液冷发动机——戴姆勒&奔驰12缸DB601/3/5、容克斯12缸Jumo213、劳斯莱斯12缸梅林/灰背隼、格里芬/狮鹫、内皮尔24缸军刀II、艾莉森12缸V-1710、VK107等使用液(水)冷发动机的飞机特点——小脑袋、尖机头、长机身
典型代表:P-51D-30野马,引擎派卡德V-1650-7——劳斯莱斯梅林/灰背隼66的美国授权生产版,标称1380马力,游戏中野马使用的是150号燃油,功率增强到 1500马力。
缺点:输出功率相对同时代的气冷发动机低,结构较为复杂、受损生存能力差
优点:迎风阻力小,中高空速度普遍比较快,还可以利用V型上部空间架设轴炮
星型气冷发动机
星型气冷发动机工作原理图(5缸)及实物图,可见机头被塞得满满的,无法放置轴炮
星型气冷发动机——宝马14缸BMW801、莱特旋风14缸R-1820、普&惠双黄蜂18缸R-2800、布里斯托18缸人马座VII、三菱18缸MK9A、中岛18缸Ha-45等
使用气(风、空)冷发动机的飞机特点——大脑袋、平机头,短机身
典型代表:FW-190A8,引擎14缸BMW-801D-2(宝马引进美国普&惠黄蜂引擎后自行设计,标称1700马力)
缺点:迎风阻力大、不能装轴炮
优点:中低空速度普遍比较快,结构简单、受损生存能力强、马力强劲。
b.喷气式发动机
和活塞式发动机相反,喷气式发动机是一种功率随速度变化,推力基本恒定的发动机。喷气式发动机提速非常快,不受功率所限制,因此高速情况下的能量产出比活塞式高出一个数量级。喷气式发动机有推力/重量比,没有功率/重量比的概念。
衡量喷气式发动机推力的单位是公斤kg或者磅lb。英制磅(lb)对公制千克(kg)的换算是1:0.454。发动机推力也可以用公制力的单位牛顿N表示,将公斤表示的推力乘以重力加速度常数g就能换算成牛顿制推力。
二战中的喷气式发动机主要有两种,涡喷和火箭。
涡轮喷气式发动机
涡轮喷气式发动机又分两种,轴流式(流星、ME262)和离心式(米格-15等),这里不做详细叙述。
典型代表:15bishi,引擎为RD-45(仿制劳斯莱斯“尼恩II”离心涡喷发动机,标称2270kg推力)
火箭发动机
火箭发动机自带氧化剂与燃料,其推力始终恒定,不受空气密度影响,因此可以轻松遨游太空(1万8000米)。发动机输出推力不受空气密度影响的另外一大好处就是高空相对非火箭机有很大的SEP(剩余功率)优势。
典型代表:ME-163B-1A黑い慧星,引擎为HWK 509A-2火箭发动机(标称1700kg推力,游戏中为1800kg推力)
c.作战紧急功率WEP(War Emergency Power,加力)
二战中比较典型的WEP方式有两种——氧化氮加压和水-乙醇喷射装置。
GM1氧化氮加压是德棍发明的WEP方式,通过加入氧化氮,增加氧化剂和汽缸压力来提高发动机功率,高空效果尤其显著。
水-乙醇喷射装置各国飞机都有装,原理是将水-乙醇喷入汽缸,通过水与乙醇吸热降温,同时提高油气混合物的辛烷值和汽缸压力,从而提高发动机功率。
氧化氮加压与水-乙醇喷射装置并不冲突,比如Ta-152H就同时装了GM1(氧化氮加压)和MW50(水-乙醇喷射装置),GM1氧化氮加压可以用半小时,MW50的量只够用2次,一次持续10分钟。历史上Ta-152H的Jumo213E起飞功率标称1700马力,开启GM1后能在9000米保持1850马力,开启MW50后能在9000米突破2150马力!
游戏里的加力更加夸张,只装有MW50的FW-190D9(游戏里给的是装备MW50的1945年型D9)开启WEP后起飞功率由1700马力窜到了2200马力……
需要明确一点的是,WEP增加的功率值并非一个恒定的值,而是随高度变化的,具体差别可见下表(来自美国空军第44-15342号试飞记录)。
P-51D-15NA最大平飞速度测试数据,测试条件:发动机3000转/,67刻度水银柱进气压力(WEP),混合比选项设置为“奔跑”,散热器自动控制,起飞重量9760磅。
*较低临界高度
**较高临界高度,注:增压器低档对应一级增压,高档对应二级增压
P-51D-15NA最大平飞速度测试数据,测试条件:发动机3000转/,61刻度水银柱进气压力(军用功率,即不开WEP引擎能提供的最大功率),油气混合比选项设置为“奔跑”,散热器自动控制,起飞重量9760磅。
(注:临界高度Critical Altitude指保持增压器档位不变的情况下,发动机马力开始下降的高度,WEP和不开WEP的临界高度不同,如果到达极限高度功率开始下降,说明增压器就该调高档了。)
这里两组数据,分别是开加力和不开加力情况下,米帝空军做出的测试数据表格,根据图表进行数据处理作出高度-功率曲线,对其进行直观比较。
由图分析,WEP增加的功率是随高度变化的,甚至在某些高度上对功率无影响,因此在这些高度下可关闭WEP进行散热。游戏中的WEP也是如此。
一、在0~4000m段WEP增加大概150马力
二、在4000米附近开WEP与不开WEP没有区别;
三、从4000m~8534m,WEP能增加100马力左右
四、到8534米以上WEP失去作用
图中特意标出的4个点,橙色背景的标签为WEP状态下的临界高度,蓝色背景的标签为100%节流阀下的临界高度。
此外,游戏中开加力会导致机身抖动,略微影响射击准确性,因此瞄准射击时应当尽量关闭加力。
二战飞机常见的增压器有两种,机械增压和涡轮增压。
机械增压器
英国绅♂士们称之为Supercharger超级增压器,土鳖米国人叫它Blower鼓风机。它是由发动机直接驱动的一组风扇,将空气压入发动机,通过提高进气量从而保持发动机在高空工作时的汽缸压力。这种进气方式的缺点也很明显:拖累发动机。机械增压器是由发动机直接驱动的,因此不可避免地要与螺旋桨争夺功率,倘若要在爬升中维持住起飞功率,机械增压器必须吃掉更多的马力,分给螺旋桨的马力自然会变小。
涡轮增压器
针对机械增压器会和螺旋桨争夺发动机马力的缺点,米国工程师们想出一个一举两得的好办法:利用发动机工作喷射出来的高温高压废气来驱动增压器风扇。通用电气(GE)在二战中率先开发出航空废气涡轮增压器,主要装备P-47D、B-29等高空灰姬。强大的涡轮增压器在不需要发动机驱动的情况下,大大改善了发动机的全高度工作功率。
游戏中涡轮增压器与可变速机械增压器(BF109后期型)的转速为自动调整,玩家不可调,多级多速机械增压器可手动调档位,对某些自动发动机控制有BUG的飞机而言,手动调整机械增压器挡位会提升一定性能。
e.散热器与散热片
游戏中有三种表现发动机温度的的参数,发动机温度、油温与水温。
发动机温度常见于气冷引擎的飞机,发动机温度的直接指标。
油温等于滑油温,即润滑油的温度,不是燃油的温度!润滑油在低温在会结冰,高温下变粘稠严重影响机件的润滑,所以控制油温对飞机来说很重要。
水温指液冷发动机液冷循环回路中冷却液温度,冷却液可以是水的混合物,并非单指水的温度,因此水温可以超过100多度。
游戏中以上三种温度任意一种超过温度上限一段时间都会造成发动机损毁。不超过温度上限或者超过温度上限但没有持续过热超过限定时间则对发动机没有影响。
这是Fw-190D9过热测试曲线,全程保持散热片0%,300米高度平飞。
散热器常见于使用液冷引擎的飞机,通常在翼下、机头下、机腹处有一处可开闭的散热装置,内藏众多散热管线,方便润滑油与冷却液和外界的热量交换。这种散热器散热效果比较好,但是会增加较大阻力,同时也能略微提高升力,BF-109F以后的型号甚至将散热器和襟翼融为一体,一物多用。这种散热器全开不仅可以用来散热,还能充当一个小型襟翼,提高升力系数和阻力系数,降低升阻比
结合前面的知识我们可以得出两个结论:
1、爬升时可使用手动散热器设置,将散热器调到0%,提高升阻比,以便更有效地爬升。
2、需要提高最大平飞速度追人时可以手动关闭自动散热器。
3、需要在机动中略微提高机头指向而不至于损失太多能量时,可以尝试将散热器开到100%,略微提高升力系数,以获得非常少的指向机动性提升。
几个比较典型的散热器位置,注意鼠标所停留的位置。
散热片常见于使用气冷引擎的飞机,然而液冷发动机的FW190D与TA-152沿袭了FW190A系列的设计,依旧使用散热片辅助散热,因此机身显得比较光滑,没有显著突起的散热器结构。
散热片会以略微增加阻力的代价提供比较一般的散热效果,散热片全开对气动的影响相当于一个小型减速板,提高阻力系数。
爬升时可使用手动发动机设置,将散热片调整到0%,提高升阻比,以便更有效地爬升。
需要提高最大平飞速度追人时可以手动关闭自动散热器。UP做过小测试,I-185(M71)100%散热器和0%散热器的最大海平面平飞速度的差距有将近40km/h。
注意机头以怒发冲冠状张开的散热片
f.桨距与转速
桨距结构,变桨距电动机驱动桨叶绕轴旋转,改变桨叶的攻角
桨距Prop pitch,实质是螺旋桨倾斜角,即螺旋桨叶迎风角度或者螺旋桨攻角。不过桨距和螺旋桨倾斜角并不等同,而是呈反比关系。小桨距时,螺旋桨攻角大,大桨距时,螺旋桨攻角小。改变桨距的意义在于调整牵引力和发动机转速。
想象一下用船桨划水的渔夫吧,如果船桨是近似以“切入”的方式进入水面的,这个时候水对船桨的阻力最小,渔夫可以滑得很快,但是船不容易动起来,
缓缓调整船桨角度,让船桨近似以“拍入”的方式进入水面,这个时候水对船桨的阻力很大,渔夫划得很慢很吃力,但是船会加速。
倘若还不能理解的话可以自己做个小实验感觉一下,拿一段直尺或者长直木板和装满水的脸盆,手握直尺,试试竖着“切“水面和横着“拍”水面的感觉。
类比螺旋桨与空气也是一样,小桨距时螺旋桨倾向于“切”空气,划动空气的阻力小,发动机受阻小,自然转速快了;大桨距时螺旋桨倾向于“拍”空气,划动空气的阻力大,发动机受阻,转速慢。
螺旋桨划动空气的力度是直接与螺旋桨拉力相关的。输出马力恒定、速度不变的情况下,桨距越小,螺旋桨拉力越小,发动机转速越快,桨距越大,螺旋桨拉力越大,发动机转速越慢。
变桨距的作用形象点说就是类似汽车的变速档位,再贴近群众一点的比喻就是改变踩自行车的力度。自行车在起步、加速和爬坡的时候需要很大力的蹬,不然就动不了——对应飞机起飞、平飞加速和爬升时需要大牵引力,因此在起飞和爬升时调最大桨距,使螺旋桨拉力最大。而自行车在匀速骑行的时候就不需要太大的力去踩了,下坡的时候甚至不用去踩——对应飞机在稳定巡航时应调较小桨距,减小牵引力,俯冲时应调整为最小桨距,最大程度减小牵引力。
不过,上面单纯的理论,现实和游戏中的情形比理论远远复杂的多。
二战各国飞机采用的最多的螺旋桨是恒(发动机转)速变(桨)距螺旋桨,即发动机转速保持恒定,桨距根据发动机转速自动调整。
游戏中,对恒速变距螺旋桨的螺旋桨而言,因为桨距自动调整,以百分比表示的桨距实际上是转速,其中0%对应发动机最小转速,100%对应发动机最大转速,通过改变发动机转速来改变自动的桨距。
如果按照之前的转速-推力的关系,可以得出最小转速时,桨距最大,螺旋桨拉力最大,那么是不是在爬升时调0%桨距呢?——事实上还得考虑输出功率、螺旋桨推进效率等等因素。因为发动机只有在合适油门、合适转速下获得最佳功率;螺旋桨也只会在某个转速下获得最佳的推进效率,转速太低的话发动机马力会下降,供给螺旋桨的功率不足,飞机还是爬不动。
游戏中100%桨距实际上对应的是“最大油门下考虑其他各种条件能获得最大推力的桨距”,0%则反之。
BF109E3座舱中间的小把手就是VDM恒速变距螺旋桨的控制装置。
不管上面这么多废话,在WT中对桨距的操作原则可以用短短几句话总结:
确保满节流阀或者WEP状态不动时:1、爬升用100%桨距百分比,获得最大螺旋桨拉力。2、 巡航根据速度调整桨距,低速平飞需要加速时请用100%桨距;高速平飞维持速度使用70~90%桨距百分比。最大平飞速度v=P/(F-f),适当降低螺旋桨拉力F可以提高当前高度的最大平飞速度。3、俯冲时,将桨距百分比收到0%或者打到顺桨位置(如果可以的话),减少阻力的同时避免发动机转速过高损坏发动机。
需要降低节流阀时,根据节流阀大小适当降低桨距,匹配相应地最佳工作转速。
最后UP主要提醒一下,在游戏中自动桨距是最有效率的桨距设置,有自动桨距的飞机就不要尝试手操。
g.顺桨与反桨
顺桨和反桨虽然字面意义上是反义词,表达的东西却大相径庭。
顺桨的意思就是将发动机与桨叶传动解锁、桨距控制机构解锁,让螺旋桨顺风自转,自我调整到一个阻力最小的位置。顺桨的作用主要有两个,一是在俯冲进高速时,桨距控制装置因为结构限制不能调到更小的桨距了,此时螺旋桨在做负功。若调整为顺桨,一可让螺旋桨不做功,减少阻力,提高高速俯冲存速能力;二则使发动机在受损停车的状态下降低飞行阻力,提高滑翔飞行距离。
顺桨功能只有部分飞机才有,比如使用V-1710系列的野马MKI与P38,而使用派卡德梅林系列引擎和汉密尔顿标准螺旋桨的野马D没有顺桨功能。关于顺桨,当时美国P38飞行员之间还流行着一个冷笑话:
菲律宾战场上,有一位美国飞行员在无线电里哭喊:“见鬼,我的发动机被防空炮击中了,到处都是漏出来的滑油,我现在该怎么办?!”
P-38飞行员淡定地回答:“别慌,伙计,关闭那台发动机,将螺旋桨调为顺桨,你能办到的。”
“可是我TM开的是野马!”
反桨则是通过变速装置将螺旋桨改为反转,变向前的拉力为向后的拉力,可快速减速,减少降落时的滑跑距离。有反桨功能的灰姬有雅克9P,B-29“银盘”特装型等。其中B-29“银盘”特装型是专为核平日本改装的B-29,装有反桨变速器,可以减少降落滑跑距离,以保证携带核弹起降时的安全。
h.油气混合比
油气混合比调整的是汽缸内空气体积和经化油器雾化后的燃油体积的比值。调整油气混合比能控制油料损耗、提高巡航时间,必要时还能降低引擎温度。
历史上美国太平洋战区的P-38为提高作战半径,采取的最重要的方式就是低油气混合比贫油巡航。这方面日本做得更绝,零战王牌坂井三郎回忆说,零战高空巡航为省油,往往会采取极端贫油的低混合比,以至于汽缸火花塞经常点不着火!
调整油气混合比主要看进气压力。大家都知道,进气压力越小,空气密度越低,同体积内氧气分子就越少,这个时候就应该降低油气混合比,提高油气混合物中的空气的比例,使燃油燃烧充分。若空气稀薄,燃油燃烧不完全,保持高混合比对发动机马力没有提高,但是能起到冷却发动机的效果(多余的热量由燃油挥发吸收),代价是浪费大量燃油。
为方便,我们可将进气压力几乎等同于高度,不去理会增压器影响,对油气混合比进行调整。调整油气混合比应遵循以下几个原则。
1、低空富油(高油气混合比),高空贫油(低油气混合比)。
2、100米油气混合比控制在80~100%,此后爬升过程中根据高度不断调低混合比,到6000米时应降到40%~60%。
在游戏中,油气混合比在一定范围内(大概20%~100%)调整对发动机马力以及油耗均无影响,超过范围则会造成发动机马力急剧下降。油气混合比对发动机温度的影响UP未测试,似乎影响不是很大。
i.磁流电机
磁流电机控制发动机汽缸火花塞供电。火花塞是用于点燃发动机汽缸中油气混合物的装置。
以BF109E3为例,磁流电机有4个档位:0、M1、M2、M1+2。分别意指火花塞不工作、1号火花塞组工作、2号火花塞组工作、1+2号两组火花塞同时工作。调到M1+2可以提高发动机点火效率,在特定情况下能够提升马力。
目前磁流电机在WT里作用尚不明显。
5.重量与能量
“能量就是生命,耐心就是胜利。”
a.重量单位
游戏中有两种重量单发,英制磅(lb)与公制千克(kg)
这里再强调一次,英制磅(lb)对公制千克(kg)的换算是1:0.454。
记住了,千万不要搞错英制和公制单位哦。说起来,游戏里面搞错单位也没什么太大影响,现实中可就麻烦大了。1999年,美国火星气候轨道器在即将进入预定轨道前不幸失踪,最后查明原因居然发现是单位弄错了!——军工巨头洛克希德&马丁提供的减速主发动机使用的推力参数是英制的磅(lb),这是英美航空口常用的单位,而航天口的NASA控制机关使用的却是国际单位千克(kg),NASA地面控制卫星变轨的过程中误将洛&马提供的英制推力数据当成千克输进公制系统的电脑里,结果可想而之——变轨失败,卫星烧毁,几亿纳税人的钱化为火星轨道上一缕昂贵的烟花。
b.安定面与翼载荷
翼载荷是游戏中提得比较多的名词,即每平方厘米机翼上所承载的重量。
翼载荷=机体总重量/机翼润湿面积,相同重量的情况下,翼面积越大,翼载荷越小。翼载荷与飞机机动性能密切相关,在使用相同翼型时,翼载荷越小,飞机盘旋性能越好,而且就一般情况而言滚转性能越差。
盘旋性能很好理解,翼载荷越低说明飞机相对来说越轻盈,盘旋也就强了
但是为什么翼载荷会影响滚转性能呢?其实翼载荷和滚转性能没有必然联系,不过硬要说的话还是有那么一点联系的。首先,机翼在某种程度上也起着安定面的作用,假设飞机重量、副翼滚转舵力矩相同的情况下,机翼面积增加,飞机稳定性提高,(想象一下上下翼面是两只用力按着机翼的手,这种情况下飞机很难滚转),保持静止的惯性也就增加,飞机不容易转动,当然这并不是主要因素。
还记得大雾课上的转动惯量的三重积分
影响滚转性能最主要的因素还是转动惯量——机翼重量(不是总重,包括机翼中的机炮重量)大,则质心分布离飞机重心较远,转动惯量就很大了,转动惯量大意味着转动的惯性大,很难转起来,转动起来也很难停止。反过来说,短、轻、小的机翼转动起来就比较快了,不过这种飞机的翼载荷就比较难看了。
FW-190以滚转性能著称,其优秀的滚转性能不仅因为其使用连杆的副翼操纵方式能够提高中低速滚转力矩、降低舵面响应时间,还因为其机翼短小、机翼外缘轻而薄,翼根炮设计使机翼重量集中于翼根。这样的布局使Fw-190绕机身中轴的转动惯量很小,能获得非常好的滚转速率,但是小翼面也带来了高翼载荷的缺点,导致盘旋性能极差。而与此形成鲜明对比的喷火翼载荷非常小,椭圆翼尖的设计也使其盘旋性能非常优秀,然而过大过重的机翼使喷火滚转犹如拖拉机,这个缺点直到裁剪翼喷火出现才得到改善。裁剪翼喷火(型号后面带有缩写cw的,意指Clipping Wings裁剪翼)通过机翼切尖处理减小翼面积和机翼重量,同时也将机翼重心调整至靠近飞机重心,有效降低了转动惯量,极大地改善了喷火的滚转率。
这里顺带再介绍一下安定面。刚才说过安定面是提高飞机静稳定性的,视具体效果,安定面还分为水平安定面和垂直安定面。
平尾(水平尾翼)影响水平面稳定性。
垂尾(垂直尾翼)影响垂直面的稳定性,增加垂尾(垂直安定面)面积可以抵消螺旋桨偏转力矩。比如野马换装梅林66授权生产型——派卡德V-1650-7后因为发动机扭矩过大,起降时不太方便,于是P-51D-5以后的型号都加大了垂尾的面积。B-17、B-29为了改善发动机停车的扭矩平衡情形,也采用了大垂尾的设计。垂直安定面比较大的一般滚转性能也不怎么样。
游戏中安定面受损会导致飞机随机晃动。
P-51D-5与P-51D-20NA的尾部细节对比
其中:蓝圈为两根加强筋兼撑杆,主要针对D-5尾部强度过低、在高G情况下容易断裂的问题特意加上的。
红圈为增加的垂直安定面面积,用以抵消派卡德V-1650-7的大扭矩。
黄圈为美利坚黑科技——AN/APS-13尾部告警雷达天线,后六点30度锥面范围700米以内有敌机的话会亮灯提示驾驶员进行规避。
(注:UP主在1.37测试过,游戏中三架野马除了涂装没有任何区别。至于雷达就更别想啦!)
d.功重比/推重比与剩余能量SEP
说到能量,首先不得不提到两个非常重要的概念,功重比和推重比。功重比是飞机单位重量分到的发动机功率,推重比则是飞机单位重量分到的发动机推力。
前文提过,活塞发动机只提功重比,不提推重比,喷气发动机则反之。
具体公式如下:
功重比=活塞发动机输出功率/重量,单位为是hp/kg。
推重比=喷气发动机推力/重量,单位是N/kg。
接下来我们再引入一个能量空战中非常非常重要的概念——单位剩余功率。
单位剩余功率(specific excess power,SEP)=(推力-阻力)x速度/重量。
单位剩余功率高,则说明飞机能量产能存能越快。如果将能量比作金钱,爬升、机动等比作消费,那么SEP就代表着赚钱的速度。SEP高的飞机很容易做到“千金散尽还复来”,但是SEP低的就不行了。
SEP越高越在持续性的综合机动中占据优势。如滚转剪刀、螺旋爬升等等。
总结起来一句话:SEP高的飞机更容易在狗斗中吊打SEP低的飞机,缠斗中拖的越久对SEP高的越有利。
此外,稍微变形一下SEP公式还可以写成:SEP=功重比-消耗能量/重量比,或者SEP=(推重比-阻重比)x速度
因此如果我们假定消耗能量基本相同(差不多的气动),我们可以用功重比和推重比近似判断SEP的高低。
以活塞式飞机为例,取最大起飞功率和作战重量带入计算——SEP第一梯队是I-185 M71(海平面加力0.60hp/kg,3000米最高0.67hp/kg),La-7B(海平面加力0.57hp/kg),格里芬喷火(海平面加力0.57hp/kg),暴风MKII(海平面加力0.56hp/k),La-5FN(海平面加力0.55hp/kg),F8F(海平面加力0.55hp/kg),Bf-109G10(海平面加力0.55hp/kg),Bf-109K4(海平面加力0.54hp/kg),LF喷火Mk.⑨(海平面加力0.53hp/kg),Fw-190D9(海平面加力0.52hp/kg)。
这些飞机均为能量战斗机(E-Fighter)。
对螺旋桨飞机而言,功率恒定,推力变化SEP=(ηP/v-f)*v/m=(ηP-fv)/m,η为螺旋桨推进效率,指发动机转轴实际传递给螺旋桨功率的效率,取值在0.8~0.9左右,越高越好,没有传递给螺旋桨的发动机功率被用于发热烧开水或者机械增压器运作。
对喷气式飞机而言,功率变化,推力T恒定,SEP=(T-f)*v/m=(Tv-fv)/m
若将喷气式飞机的推力化成功率,并做出相关图形大致如下(注,野马WEP输出功率为1550hp,乘以螺旋桨效率η=83%得到轴马力1287hp。)
这里的阻力曲线只是一个简单二次拟合曲线,平飞耗能曲线为简单三次拟合曲线,只是表示大概的模样,不能精确读数。
剩余功率SEP也可以写成(产能-耗能)/重量的形式,因此在功率-速度曲线中,P-51D\Yak-15P的推进功率与阻力功率相减即为剩余功率,即蓝线读数-红线读数,或者黄线读数-红线读数。
由图很容易看出,屌丝喷气雅克15P在400km/h以上开始,功率、推力、剩余功率均占据优势,而且优势越到高速越明显(所以不要瞧不起屌丝喷气雅克15啦!高速拖带分分钟把你们带到没能量!)
推力优势表现为加速更快,功率优势表现为能量产出越高。喷气式飞机不管多屌丝,一旦进入到高速段,SEP就相对活塞式飞机有绝对优势。
从能量角度分析最佳爬升速度
活塞式飞机的功率-爬升速度曲线
之前从动力角度分析了飞机爬升为何要维持示空速(即稳定攻角获得最佳爬升升阻比,这里再强调一次俯仰角不等于攻角,请不要再使用20度爬升6000米这种不科学的说法了),现在我们从能量角度印证一下这个结论。
这里以野马为例,在某一恒定高度下,汉密尔顿螺旋桨效率η=83%基本不变的理想情况中,输出轴马力始终为1300hp左右。低速段因为发动机转速未能达到最佳工作转速,功率稍低,但到达一定速度后转速就正常了,发动机全力运转。当进入750km/h以上的高速时,可以观察到功率曲线的下降,因为由于螺旋桨叶尖在高速下可达到亚音速,螺旋桨效率急剧下降甚至螺旋桨做负功。
爬升时维持空速的消耗的总能量大概如图中的红色曲线。两曲线相减可得到剩余功率SEP(实际上是SEP与飞机重量的乘积,这里不用管)。看图可知200km/h以下的低速时飞机攻角大,升阻比小,维持相同升力就必须造成更高的诱导阻力,因此低速爬升的耗能反而比较高。不过低速爬升意味着进场时间要比别人慢许多,也就有更多的时间用于爬升,因此许多人会有一种低速爬升能比别人爬的更高的感觉。其实如果直接读爬升表,会发现低速爬升要比合适的速度(240~300km/h)爬升慢得多。如果觉得240~300km/h速度段的爬升会让你过早地进场,可以尝试折返爬升或者侧方爬升。
黑色路径为直接爬升进场,红色路径为侧方爬升进场。
进场的空间距离增加了,因而可以延迟进场。
而在260~320km/h这个速度段,飞机一般会获得最大升阻比,维持升力所造成的阻力就小很多,这样维持空速的耗能就比较低了。我们之前说过,剩余功率SEP(棕线)等于飞机发动机有效功率减去阻力的功率。在这个速度段下两曲线之差最高,即SEP最高,换句话说有最高做的剩余能量用于高度的攀升。
喷气式飞机的功率-爬升速度曲线
之前我们介绍过,喷气式飞机推力基本不变,其等效功率是随速度提高而提高的。相比恒定功率的活塞式飞机,喷气式飞机在低速段的等效功率远远不及活塞式飞机。也因为这个原因,喷气式飞机的滑跑距离要比活塞式高许多。有些屌丝喷气如果不手动降低攻角减少滑跑时的诱导阻力,有时跑完整个跑道都不一定能达到起飞速度……
按照刚才的活塞式飞机功率分析,照葫芦画瓢,由产能曲线与耗能曲线相减可得到雅克15P在440km/h左右获得最佳剩余功率SEP,将其用于高度攀升就能最有效率地爬升了!
结论:根据喷气式发动机的功率特性,喷气式飞机的最佳爬升速度大致在400~500km/h范围内。
【ACFUN战争雷霆联队】你不可能学会的空战所需知识 速度&能量篇该投稿暂无简介代队内战友 @小白博物馆观光团 投稿!AC联队!航空报国!QQ代队内战友 @小白博物馆观光团 投稿!AC联队!航空报国!QQ[+展开简介]投1蕉安利给基友官方下载友情链接反馈本站不提供任何视听上传服务,所有内容均来自视频分享站点所提供的公开引用资源。Copyright (C)
AcFun. 保留所有权利

我要回帖

更多关于 战争雷霆苏系研发路线 的文章

 

随机推荐