矢量发动机将美国战机推进死胡同（二图）

 

 矢量发动机将美国战机推进死胡同（二图） 

前几天我写了个帖子叫《矢量发动机将美国战机推进死胡同》，这里继续，我的目的就是试图理解为什么老美的F-22和F-35的机身都那么短，准确的说应该是长度比翼展相对J-20小了20%左右。

上一个帖子结束于数据，这个帖子就开始于数据吧。

F-22
•长度：18.90 m (62 ft 1 in)
•翼展：13.56 m (44 ft 6 in)
•长度/翼展：1.394

F-35
•长度：15.67 m (51.4 ft)
•翼展：10.7 m (35 ft)
•长度/翼展：1.464

J-20
•长度：21.26 m (69 ft 9 in)
•翼展：12.88 m (42 ft 3 in)
•长度/翼展: 1.651

从绝对长度看，J-20最长21.26米，其次是F-22短了2.36米，而F-35又比F-22短了3.23米！

F-22和F-35总共15米半多不到19米的东西，短了3米多可是个大数字啊！

对我来说特别有趣的是J-20的翼展12.88米比F-22的翼展13.56还短了0.68米！

尤其是考虑到这些飞机都要求隐身，也就是说武器需要内置，飞机的体积就跟战斗力直接相关了，因此这里也就应了老中武林常说的“一寸长，一寸强。一寸短，一寸险。”

大家请看F-22见缝插针的武器舱：

（点击看大图）

但是，虽然F-35比F-22短了3.23米，F-35的长度比翼展却从F-22的1.394提高到1.464，进步0.07！可见F-35基本上就是F-22的缩小版。

本来F-22的内置空间就不大，F-35就更小了，请看垂直起降版本的F-35B的示意图：

（点击看大图）

大家看见了吧？F-22内置武器的地方被垂直喷嘴给占啦！垂直喷嘴就是下面图中的蓝色棚子下面的哪个大桶！

（点击看大图）

垂直起降版本的F-35B的内置空间就更可怜了，如果武器外挂就不隐身了。

如果不隐身了，那还四什么代呢？

因此，反正我是无法不问为什么美国的F-22和F-35没有做的大一点呢？

由于这里没有数字恐怕无法说话，因为日常的文字功能有限，特别是流体力学这里的辩证法特别多，比如说量变到质变，速度低的时候跟高的时候不同，还有主要因素和次要因素的转换，一种情况下的主要因素到另一种情况下就变成次要因素了，等等等等。

所以，加上非要用矢量发动机，我猜老美目前的一系列的技术，F-22的尺寸就已经达到极限了，也就是说如果再扩大一点就会产生量变到质变的效应，简单的说就是扩大一号的F-22的空气动力学就不再是F-22的空气动力学了，因此，原来的的F-22的各种控制系统就不能用了，因此必须为大一号的F-22搞全新的空气动力学数学模型，量变产生质变了嘛，我估计相对的缩小一号的F-22的空气动力学就依然是F-22的空气动力学，比如说F-35，即便是有不同也差不多。

我的感觉是老中在控制的流体力学模型方面有优势，“静不稳定”是老中用的模型的气动特征，也是J-20的空气动力学特征，这可能是老中公开提“静不稳定”的原因，这其实是有挑战意味的。

我之所以以为老中公开提“静不稳定”是对老美有挑战意味的还因为老美从来没有描述过F-22和F-35的空气动力学特征，至少我没有找到过，以至于我还以为“静不稳定”是老中的发明呢，当然不是抽象意义下的，而是四代机意义下的。

老美的优势无疑是多年经验，飞机就是老美发明的嘛，当然还有发动机和材料，老美的“静不稳定”的空气动力学模型当然也有自己的气动特征，或许是老美的模型的气动特征比较经典，也就是说比较接近稳定，主要特征是“静稳定”，高速时应该就是“放宽静稳定”，或许是在不同条件下的气动特征不同，比如说低速时比较接近“静不稳定”，高速时是“静稳定”。

四代机是一个因素众多的系统工程，对生产它的国家在各个方面的要求都很高，从最实际的材料到最抽象的数学甚至哲学，从纯经验到纯理论，最后的产品是方方面面综合平衡的结果。

三代和四代机都是所谓不稳定飞行器，哲学上说就是稳定和不稳定的对立统一，或者说是稳定和不稳定的辩证法，也可以说是阴阳合璧。我感觉在这里辩证法思维比形而上学思维有优势。

最后，我就给大家一个发生在兵坛这里的活生生的辩证法思维比形而上学思维有优势的例子，这个例子是关于“静不稳定”的。

我相信兵坛这里的网友很多都是博士，有的甚至就是物理或力学博士，我相信你们很多人的物理和力学书都比我念的好太多了。

高帽子抛出去了，我就开始说“静不稳定”。

现实中，“静不稳定”的现象到处都是，比如说所有需要能量维持或控制的现象都是“静不稳定”现象，因为一旦维持或控制它们的能量消失了，这些现象也就无法继续了，这样的例子很多，生命就是一个，还有人想到了“倒立摆，杆越长，周期越长，频率越低，越好操纵”，他们甚至认为“动平衡”比“静平衡”好控制，嘿嘿。

科学上，或者说理论上，现实中的千变万化的“静不稳定”的现象的原理却是非常简单的，甚至可以说它们的原理都是一样的，这是从科学理论的角度看。

但是，从工程的角度看，几乎可以说每一种“静不稳定”都是不同的，当然了，不同的“静不稳定”也有相似性，比如说我就以为J-10和J-20的小鸭翼对飞机的控制相当于“Front Wheel Steering”（前轮转向），而F-22和F-35的矢量发动机对飞机的控制相当于“Rear Wheel Steering”（后轮转向）。

我还建议大家可以简单的用铅笔在桌子上做个试验，找几个长短不一的铅笔，用你的手指从后面，也就是铅笔的一端推铅笔向前，开始顺着铅笔的方向推，也就是沿着铅笔的笔身方向推，然后再试着改变你的推里方向，你就会发现短一些的铅笔要比长一些的铅笔在你改变你的推里方向稳定，或者说短一些的铅笔要比长一些的铅笔变化相对小一些。

后来，有人把铅笔竖起来了，这对他们来说也许是脑力大跃进吧，但是到了“倒立摆，杆越长，周期越长，频率越低，越好操纵”就不仅可笑，还越走越远以至于错误了。

所有这些努力的目的都是为了了解尾部控制的力学特点，尤其是空气动力学特征，由于F-22和F-35的体积实在是有限，而且直接限制它们的战斗力，因此，我不得不问为什么美国的F-22和F-35没有做的大一点？

我对这个问题的答案还是矢量发动机将美国战机推进死胡同！

因为矢量发动机是尾部力矩，所以产生的效果是F-22和F-35整个飞机的整体反应，如果比较一下J-10和J-20的小鸭翼的话，矢量发动机的尾部力矩所产生的效果就相当于整个飞机都是鸭翼来承受飞机高速飞行时来自的空气的压力了，说到这里，大家就可以想象一下，当一个使用矢量发动机的飞机，比如说F-22和F-35，如果它们的尺寸扩大一号的话，那么它们的面积则是以平方扩大的！同时，飞机高速飞行时来自的空气的压力也就是以平方增大的了。

想到这里，我前面提到的“我猜老美目前的一系列的技术，F-22的尺寸就已经达到极限了，也就是说如果再扩大一点就会产生量变到质变的效应，简单的说就是扩大一号的F-22的空气动力学就不再是F-22的空气动力学了，因此，原来的的F-22的各种控制系统就不能用了，因此必须为大一号的F-22搞全新的空气动力学数学模型，量变产生质变了嘛，我估计相对的缩小一号的F-22的空气动力学就依然是F-22的空气动力学，比如说F-35，即便是有不同也差不多。”就不难理解了。

由此也可见一个使用矢量发动机的飞机的机动性，或者叫“空优”，比如说F-22和F-35，是低速时才有的，因为跟飞机的面积大了来自空气的压力会增大一样，飞机的飞行速度大了来自空气的压力同样也会增大，所以，F-22和F-35的很多超难动作只能在低速时才能做。

可是，低速时的空优又有多少价值呢？

螺旋桨飞机，双层或三层翅膀的，那才叫空优哪！

继续说“倒立摆，杆越长，周期越长，频率越低，越好操纵”不仅可笑，还越走越远以至于错误了。

一个东西可能本来就有它的“频率”，比如说人们熟知的“摆”，绝大部分人在中学就学过了，“摆”有它的“频率”，差不多只跟它的长度和重力加速度有关。

请大家注意，“摆”有它的“频率”只是在重力是唯一外力的情况下才对的，在我们讨论的“控制”或“操纵”的情况下就不是这样的了，也就是说原来的“频率”就会被“控制”或“操纵”得改变了。

但是，具体到“倒立摆”，难道“倒立摆”也有“频率”吗？

不错，普通的“摆”是“杆越长，周期越长，频率越低”，但是“倒立摆”也是吗？

请大家不要忘了我们在讨论“静不稳定”现象，“倒立摆”是“静不稳定”的，因此，“倒立摆”是需要能量维持或控制或操纵才可能存在的，所以，如果“倒立摆”也有“频率”的话，那也只能是你维持或控制或操纵的能量的频率。

因为是控制嘛，那就要遵循某个控制规则或逻辑，或者说有一个“threshold”，或者叫“临界点”也行，如果“大于临界点”就如何向左，如果“小于临界点”就如何向右，也就是说当你的“倒立摆”离开中心多远你就把它拉回来，你选的“临界点”宽，比如说你非要等你的“倒立摆”离开中心非常远你才把它拉回来，你控制的“倒立摆”的频率就小，相对的你选的“临界点”窄，比如说只要你的“倒立摆”离开中心一点点你就把它拉回来，你控制的“倒立摆”的频率就大。

总之，普通的“摆”是“杆越长，周期越长，频率越低”，但是，“倒立摆”不是，原因是“倒立摆”根本就没有自己的频率，因为“倒立摆”是“静不稳定”的，“倒立摆”需要能量维持才可以存在，也就是说“倒立摆”不是一个独立自主的国家，或者说“倒立摆”不是一个自由人，所以，“倒立摆”的一切特征都是被维持它存在的能量的特征所决定的，这个能量消失了，“倒立摆”就不“倒立”了。

最最后，我不相信老美停飞F-22的原因是什么氧气系统问题，特别是老美最近炒作两个F-22飞行员的故事就更是欲盖弥彰，那是利用人们的逆反心理用“泄密”或某种意义下的“叛逆”来提高可信性的忽悠。

我也不相信，F-22的氧气问题是隐身涂料的原因，或跟隐身涂料有关，这里我给四个理由

一，这年头空气取样可不是什么高科技，即便是高科技对老美来说也是家常便饭，就别提F-22的团队了，他们什么设备都有滴，如果F-22飞行员呼吸的氧气里有什么别的分子，恐怕只要是有几个都能被他们找到，而且如果来源是涂料的话，这个来源还是长期存在的，而不是偶然出现的，过了这个村就没这个店找不到了，找不到就说不过去了

二，因为老美有几乎200架F-22，而且这种F-22的保养就包括除去老涂料换新的，而不是一层一层没完没了地往上涂，所以，老美会有一些完全没有涂料的F-22可以试验以确定氧气问题是否由涂料引起，或者说涂料是否是原因

三，如果来源是涂料的话，解决就是个化学问题了，根本不需要停飞所有F-22，因为飞行员的训练跟涂料无关，可以飞没有涂料的F-22，特别是本来F-22就没有实战经验，如果平时再不训练，那还有什么用呢？

四，现在大家都知道了，涂料对于隐身的本来用处也不大，好象小于10%

因此，所有这些加起来，虽然F-22的氧气系统有问题，而且还完全可能问题非常大，但是一定还有别的问题，我猜是空气动力学数学模型方面的，也就是说是控制系统方面的。