F-15的机翼设计本身不利于挂载,而歼-10也是类似的设计F-15的机翼设计可以说是其成功的秘诀,他的这种机翼是由NASA捉刀修改的。那时候的NASA是阿波罗登月时代的NASA,黑科技满满。他采用的大三角翼机翼切尖型设计,使得F-15的机翼面积达到56.7平方米的同时,重量只有580多公斤。比麦道原始设计减轻了1/3以上,并且翼缘厚度增加,允许容纳更多机翼油箱。
F-15:我这一刀可不是白挨的
飞机的升力是由于机翼上下间压力差产生的,但在机翼外缘下方压力大的气流会在压力差作用下,绕到上面来,从而产生涡流。当战机超音速飞行时,这股超音速涡流会产生马赫锥,不断冲击机翼远端形成振颤。
形象的展示翼尖涡流
而NASA的处理方式就是将翼尖切尖,把会受到马赫锥影响的翼尖机翼切除掉,这样一来机翼的结构强度要求就可以大大降低。同时机翼外端形成一定后掠角,从而降低超音速诱导阻力。但这种方式在节省大量机翼结构重量和降低飞行阻力的同时,对于武器挂载就不那么友好了。
F-15的各种武器挂载配置,都只启用翼下内侧挂点
先是机翼切尖导致翼尖武器挂架没了。其次机翼结构重量降低也导致结构强度下降,不利于武器挂载。同时翼尖切尖会导致机翼远端升力几乎丧失,远端挂载武器使用后产生的不平衡力矩影响要大很多。所以这是种利于超音速和制空空战机型,对于亚音速为主和强调对地攻击的战机并不适合,美国设计F-15时的口号可是“没有一磅用于对地攻击”,这也是为什么后续的F-16、F/A-18等战机并没有沿用这种翼型设计。
歼-10同样是采用机翼切尖的战斗机
同样道理,我们在设计歼-10战斗机的八九十年代,是空防压力山大的年代,制空需求是前提,再加上本身发动机技术差,自然也对这种可以减轻结构重量和降低超音速飞行阻力的机翼设计情有独钟。也自然歼-10的挂载能力不那么友好了,只不过歼-10一开始就采用数字电传飞控,对于飞机的操控性能要比F-15要好的多,机翼远端挂点也可以正常使用。而F-15(A-D)型都是机械增稳,F-15E是模拟电传,机翼远端挂点挂载武器会导致飞机操控性能严重下降,所以我们看见的大部分F-15翼下都只启用一个挂点。一直到沙特阿拉伯赞助下,从F-15SA开始使用数字电传飞控,从而解锁翼下外侧挂点。
为发掘翼下挂载能力,F-15机翼下的LAU-128武器挂架是个复合挂架,可以在挂副油箱同时再挂两枚空空导弹
但幸好F-15机身设计没有那么坑,特别是他的起落架布局,对机身外部区域占用非常小。从而可以和CFTS保型油箱一起增加机身下方挂载空间,再加上飞行板砖机身结构强度那可是一级棒。24%的机身结构件都是使用Ti-6Al-4V钛合金制造,在上世纪七十年代这个用料用心程度完全比不二十年后的F-22差。所以F-15可以在机身下方挂载大量的武器,而反面例子则要看苏-27,其主起落架是收纳于翼根处,这有利于节省机内空间,但也挤占了翼下空间,机翼内侧无法挂载武器。
每个CFT保型油箱可以提供6个武器挂点,这极大提升F-15的对地攻击武器挂载能力
苏-27的起落架设计,导致机翼内侧无法使用,但好在苏-27够宽,武器挂点够多