第四十一章 风洞试验

超级歼7飞机立项成功，宋闻天他们立即就进入了紧张忙碌的状态！毕竟，超级歼7飞机在原来歼7飞机的基础之上，改动之大那是前所未有的！好在有李建军在一旁指导，又有了项目管理的创新，这使得超级歼7飞机的研制，进行得无比的顺利。

首先是进行风洞试验！宋闻天没有想到的是，超级歼7飞机的缩比模型，拿到川北的中国风洞中心，吹出来的结果太好了，完全不需要修形！这等于是最优化的外形的，不需要再做任何改动！

所以，当宋闻天兴冲冲地把这结果告诉李建军的时候，李建军是一点儿也不惊讶，因为超级歼7飞机的这个外形，本来就是经过无数次风洞吹风，修改之后的结果，如果不是因为太过惊世骇俗，他倒是觉得可以直接跳过这一道关，那样的话还能节约很多时间，毕竟超级歼7飞机的研制周期只有两年，还是比较紧迫的。

宋闻天激动地道：“建军同志，这真太好了！原本我还计划，风洞试验都要做上一两个月的，没想到这么快就完成了！最重要的是，风洞试验的结果，证明你的设计太完美了！”

李建军摸了摸鼻子，有些不好意思道：“宋总，您就别夸我了，这里面我只是起了一个抛砖引玉的作用，真正要完成超级歼7的研制，最主要还是要看咱们6XX所和1XX厂全体职工的努力。现在只是开了个好头，接下来就要进入全面的详细设计阶段，这样大的一个系统，就需要您来统筹安排了，我倒是起不了什么作用。”

宋闻天呵呵笑道：“建军呐，你又在谦虚了！我想了有超级歼7飞机的基础，我们再争取新歼方案的时候，或许把握要大上一些吧！不管怎么样，我还是想让咱们所的鸭式布局方案，成为我们中国人自主研制的第三代歼击机！我们所做鸭式布局的相关工作，也做了好些年了，是该出成果的时候了。咱们的超级歼7不也有一对小鸭翼吗？当然那不能称作鸭翼，不过它具有部分鸭翼的作用，倒是能为我们真正的鸭式布局做一些基础研究工作，收集一些试验数据。我最担心的还是咱们的鸭式布局，如果没有电传操纵系统，就无法成功呀！”

的确，宋闻天说到关键之处了！李建军很清楚，鸭式布局飞机，是一种静不稳定状态的飞机！

什么是静不稳定状态呢？

通常讲静稳定性概念是拿碗里面方一个球来比喻，因为放在碗里的球在由于扰动，譬如被人用手推一下然后放开，离开底部位置时，由于重力和碗壁的作用合力会回到底部，这种能够返回底部且无需人工干预的情况就是静稳定。

那么静不稳定通常用一个大球上放一个小球来比喻，假设小球在大球顶部正上方恰好可以维持平衡，而一旦有扰动出现，譬如人手碰一下，平衡被打破，重力和大球球面的支撑力的合力是让小球更远离大球顶部，在没有人工干预下，小球是不会返回到大球顶部，这就是静不稳定。这里的所谓静是指除了初始的扰动外，再没有外界干预下能否恢复到原来状态。

搞飞机设计的人都知道这一点，如果静不稳定的飞机，还是靠人工来操纵飞机，那么飞机在空中的状态就难以控制，因而很容易坠毁。像早期的飞翼式布局飞机，就是因为当时没有电传系统，而无法成功的装备。

鸭式布局飞机和飞翼式布局飞机一样，都是属于静不稳定的飞机。

对于飞机所谓的静稳定和静不稳定是怎么来衡量呢？还是从一个相对平衡的状态和扰动发生后的情况来讨论。飞机在空中平飞时，飞机的升力与重力、阻力与推力本身是平衡的，如果不平衡，飞机就不能平飞，会上升或者下降；各种力矩也是平衡的，否则飞机会翻转。

在这种平衡状态下，突然来一阵阵风，让飞机的迎角增加，也就像球被人手拨动了一下一样，飞机此时机头上扬，在没有人工干预下，飞机是否能够恢复到原来平飞状态？如果能够恢复，飞机是静稳定的，如果不能恢复，而是迎角继续增大，则认为像小球被从大球上推开，那么就认为是静不稳定的。

什么情况下飞机会静稳定，什么情况下会静不稳定？这就牵扯到飞机重心和飞机的整个焦点了的相互关系了。在扰动结束时，由于迎角变化带来的气动力变量的作用力作用在焦点上，这个力就好比碗边或者大球给球的支撑力，这个支撑力与重力相互配合，决定了飞机是恢复到原来状态，还是远离原来状态。

对于飞机，也可以像机翼那样找到一个焦点，这个焦点的位置，可以由机翼的焦点、机身的焦点、尾翼的焦点来计算合并出来。

对于常规布局布局而言，飞机的焦点基本在机翼靠前的位置，一般通常位于机翼的升力中心之前。在静稳定情况下，重心是在焦点之前的，这样机翼升力与重力形成了一个低头力矩，为了平衡这个低头力矩，那么就要让尾翼产生一个向下的力，也就是一个负升力，把机头给压起来。

这也就是为什么常规布局好像是机翼挑着担子，前面是重力，后面是尾翼的向下的负升力。对于鸭式布局而言，飞机的焦点是在机翼与鸭翼之间，重心在焦点之前，但不会到鸭翼之前，所以在平飞时，必须让机翼和鸭翼两者都提供升力才能平衡重力，所以鸭翼必须提供正升力。早期的飞机都是静稳定的，直到三代机出现，有了电传操纵系统，才实现了静不稳定飞机的控制。没有电传系统，其实静不稳定飞机并非不能飞，只是飞起来比较困难。

对于静不稳定飞机，实际上是有尾翼或鸭翼可以提供一个主动的恢复力，当空气有扰动时让飞机恢复到原来状态。不过，很显然这对操作人员要求太高，因为气流瞬息万变，需要操纵面不停的动，显然这超过了人的能力，对于这种情况，就只能依靠计算机来提供帮助控制操纵面，这样人就不再为稳定飞机去操心，直接关注飞机自身就好。