二：速压的问题
　　速压的准确定义有些枯燥和不好理解，读者可以近似的认为它是飞机在推开空气的飞行过程中，空气反过来对飞机形成的压力。速压 = 0.5 x 空气密度 x 速度的平方值；与空气密度成正比，与速度的平方成正比。即使是在中心区域，台风风力形成的速压一般也仅在66-85kg/㎡之间；而现代战斗机在最大速度飞行时候，承受的压力是台风中心压力的几十倍、上百倍以上。
　　最大允许速压指标是任何一种飞机结构在使用中的绝对底线，飞行员在任何情况下都绝对不能逾越，否则必定导致飞机结构破损、引发空中解体。事实上在接近最大速压的飞行中，战斗机出现外表面的蒙皮撕裂、铆钉脱落，内部的设备安装支架变形都是很常见的情况（注3）。
[注3：《飞行试验工程》]

F14的一起低空高速飞行解体事故截图
　　例如苏-27早期由于减重过度引起结构强度不足，在接近最大设计速压的高速试飞中频繁出现结构损坏、解体的事故。1983年T-10-17号机出现大部分机翼解体、垂直尾翼被从机翼上飞出的结构件砍断的严重事故，但是英雄的试飞员萨多夫尼科夫居然把这架残骸一样的飞机平安降落回了机场；遭遇同样厄运的T-10-21号机虽然坠毁，不过飞行员弹射逃生成功。和后来的这两次事故相比，1981年的T-10-12号机就没有那么幸运了，它的结构解体首先出现在前机身，试飞员科马罗夫壮烈牺牲。
[注：《战斗机先进技术文集》]
　　对于提升飞机的最大速度性能来说，速压指标的大幅进步能带来的收益相对较小——因为速度与速压的平方根成正比。相比于歼-7、歼8系列的7500kg/㎡（注4），歼-10速压指标达到三代战斗机的主流标准9400kg/㎡，提升超过21%；体现在低空（取标准大气下海拔500米高度计算）高速性能上，则是从M1.04提升到M1.17。
[注：《中国飞机手册》]
　　第三代战斗机速压指标提升的最主要意义在于获得更高的升力，以改善机动性能——飞机的所有机动动作，都是通过消耗升力与发动机推力，以克服阻力和重力作用完成的。比如战斗机的盘旋动作就需要大量的升力进行支撑，升力越多盘旋动作完成的也就越快，所需要的半径也越小——机动性也就更好。大多数第三代战斗机都允许在盘旋过程中达到9G过载，此时升力已经达到战斗机重量的9倍。

战斗机进行高过载盘旋，此时升力数倍于重力
　　之前提到飞机的升力是由机翼上下表面形成的压力差形成的，而这个结论的数学表达形式正是升力公式的概念：每平方米机翼所产生的升力等于升力系数与速压的乘积。升力系数代表着飞机从自身承受的压力中榨取升力的效率。一架飞机是否能在各种速度、高度、过载、飞行姿态等条件下，都能以尽可能小的阻力代价获取尽可能高的升力系数，首先就要看它的气动外形和飞行控制系统设计水平如何了。
　　如果将战斗机比喻为职业拳击手，那么升力系数就是一个人的技能训练水平，而速压指标则代表着他的体重级别。因为升力的本质就是压力，想要获得多少升力，首先就要承担得起数倍、十数倍于此的压力。
　　在相同的技能水平下，中量级拳手向重量级选手挑战的结果，喜欢看拳击赛的读者自然很清楚——那只是单方面的殴打罢了。依靠结构的高速压指标，三代机可以在二代机不允许的高度、速度上进行更高过载的机动飞行，这对于空战中的主动权争夺是完全压倒性的优势。

气动上使用边条翼等三代技术的山鹰
　　即使是给二代机换上和三代机一样先进的气动外形、一样先进的飞行控制系统、一样先进的大推力发动机；仅仅是结构速压指标这一条，就决定了二代机的机动性能至少要落后20%以上。任何声称二代机通过改进就可以抗衡三代机的言论，都是政治宣传谎言。

五：新标准背后的理论、手段与定量设计
　　歼-10在结构设计中遵循的几个主要国家军用标准系列，比如GJB67-85、776-89、775-89，它们全部是美国空军标准的引进版本；分别对应Mil-A-8860A、83444和MIL-STD-1530。这些标准不仅代表了美国空军在70年代中期对飞机结构的认识水平，而且意味着一套全新的设计、制造、使用维护体系。
　　随着飞机结构设计的要求越来越高，人们必须在截面尺寸更小的部件上实现更高的强度、刚度指标。结构中可以分担受力的冗余部分越来越少，有效的减轻部件重量的同时也带来了巨大的风险：材料中隐藏的一道微小裂纹，或者加工时留下的一条明显刀痕，都有可能在巨大的压力和反复变形作用下迅速发展成足以导致整个部件彻底断裂的贯穿性裂纹。
　　上世纪60年代中期到70年代初，以高强度使用作为导火索，轻重量、高性能的结构设计矛盾在美国飞机上集中爆发。包括F-111和F-4在内的大量新飞机结构件出现严重的断裂现象，使飞机提前报废甚至是坠毁。比如1969年一架F-111机翼解体导致机毁人亡，而这架飞机只飞行了一百多小时。
　　检测结论逼迫人们承认，制造飞机的材料和部件中必然存在着大量的微观缺陷，并导致了50%以上的结构疲劳失效；改善材料和工艺水平可以减少、但无法消除这种现象。这使飞机结构设计中开始正式引入断裂力学理论，系统性的研究结构部件裂纹如何发生、扩展、并引起整个部件的断裂。
　　这些成果最终变成了相当详细的指导标准，使设计师在设计时不仅能掌握结构部件会在什么条件下破坏；而且还知道正常使用情况下，允许结构含有多少、何种类型、大小的裂纹，以及它的寿命变化。断裂力学理论实际上从40年代后期起就一直在高速发展，而长期没有得以应用在飞机结构设计中的原因只有一个：分析、计算能力不足。这一瓶颈最终被电子计算机的高速发展所打破。

歼-10的进气道结构，现代设计手段的高效、简易、直观是过去只能进行纸上作业时所无法想象的（图片来自公开论文）
　　计算机对于飞机结构的最大贡献在于有限元分析计算，这是一切先进设计的基础手段，也是现代定量设计与传统定性设计的根本区别所在。有限元法可以将一个结构部件划分成大量彼此连接的细小单元，每一个小单元只负责很简单的几个受力情况；通过计算这些小单元在各种条件下的变化趋势，就可以获得整个部件的近似性能数据。
　　通过这种原理，有限元分析可以解析外形和受力条件非常复杂的部件，这给飞机结构设计提供了极大的灵活性。但是要计算出高精度、高可信度的性能数据，对有限元计算过程中划分的单元数量要求极高，计算量极大，因此在高性能计算机出现前有限元分析一直难以实用。
　　断裂力学、有限元分析、传统设计经验的三者结合，使飞机结构设计进入了一个完全不同的时代；它所带来的不仅仅是Mil-A-8860A、83444和MIL-STD-1530等几个军用标准，还有大量《耐久性设计手册》这样的规范文件，更为后来的达索CATIA等航空航天专业设计软件提供了基础。从F-16开始的西方战斗机都遵循这一系列的标准规范，当然越往后的型号所遵循的标准版本也更新。
　　歼-10结构的成功，正是建立在这些西方技术和相关体制的引进基础上。1998年6月2日，成飞集团成为航空系统第一家获得档案工作目标管理国家一级标准的企业；作为标志性的例子，歼-10的图纸就是完全西方化的，不论是各种标注还是基本的画图风格——其严谨程度不亚于任何同时代西方三代机。
　　以标注为例，我国其他战斗机结构图纸上只有强度计算人的签名；而歼-10的结构图纸上则包括设计重量与疲劳强度的薄弱点数量。前者代表着每一个部件生产都实现了高度标准化，为精确重量控制和部件互换性能提供了基础。而后者则代表每一个部件都在大量的有限元分析基础上进行了彻底的疲劳试验，所有薄弱点的位置都是已知的。这些不仅是歼-10结构坚固耐用的根本所在，而且也是任何一种长寿命飞机设计制造中绝不可缺少的标准。
　　在引进西方设计标准规范、软硬件体系的基础上，歼-10结构上直接继承了西方70年代中期以后的设计经验；规避了国内没有独立战斗机结构设计经验风险的同时，直接达到了一个较高的水平。但是受时代和我国生产力水平的局限，歼-10上还是留下了不少遗憾——并且不止于结构方面；它们有些已经被克服，有些却仍然困扰着歼-10。
PS:.以色列LAVI总体布局存在大迎角大过载下失控的致命缺陷，真抄了lavi，那歼-10也就完了。强耦合的大面积鸭翼，居然配一个后掠翼，摆明了会出现配不平的毛病，真不知道美国人当初是怎么糊弄以色列人同意方案设计的。

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顶！
————伴随着Д-30Ф加力室全开的轰鸣声，МИГ-31БМ消逝在苏维埃的夜空中...

谢

长知识了，好帖

同样都是转

为什么我的图片那么大