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2007年一月YST的《軍事小常識:戰鬥機》系列一. 2007-1-14~《軍事小常識:戰鬥機》
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城市討論區:軍事小常識:戰鬥機
YST  政治社會∕政治時事  天下縱橫談  2007/01/14 20:00:26

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軍事小常識:戰鬥機
2007/01/14 20:00 瀏覽748|回應9推薦18

YST
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阿扁是黑金無賴
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more...

開年以來最大的軍事新聞就是去年12月底中國大陸官方解密她最新研發的殲-10戰鬥機並且宣佈殲-10已經成軍服役。我所知道的消息是,殲-10其實早在2003年就正式成軍了,只是等到現在才解密而已。殲-10的解密與成軍是引起我寫這個系列文章的重要原因,讓我們趁此機會談談戰鬥機的過去、現在與未來。

 

軍用飛機以用途來區分,可以有很多種,每個國家採用不同的代號。先說世界航空第一大國,美國的軍機代號。

戰鬥機(Fighter)是以空中格鬥為主,美國戰鬥機的型號都以F開頭,再跟一個數字,附加一個“別號”。譬如 F-16是美國的輕型戰鬥機,取名“Falcon(獵鷹)”。

轟炸機(Bomber)以大面積破壞地面目標為主,美國型號都以B開頭,也附加一個“別號”。譬如B-29是長程重轟炸機,取名“Superfortress(超級堡壘)”。

除此之外,美軍的運輸機以C開頭、偵察機以R開頭、對地(海)特殊目標攻擊機以A開頭....等等,我就不細訴了。

 

俄國的軍用飛機不是以用途分類作代號,而是以研發公司的縮寫為代號。

譬如Su-27是蘇愷公司(Sukhol)研發的某一種戰鬥機,NATO為它取了一個外號叫“Flanker(側擊者)”。

譬如Tu-22M3是圖布列夫公司(Tupolev)研發的某一種轟炸機的第三次改良型,NATO 為它取了一個外號叫“Backfire C (逆火 C 型)”。

猜猜看, Su-25是什麼飛機?不對,它不是戰鬥機,而是一種對地(海)特殊目標攻擊機,NATO為它取了一個外號叫“Frogfoot(青蛙腳)”。

所以“Su”開頭只代表是蘇愷公司研發的飛機,這些飛機可能是戰鬥機,也可能是其他種類的飛機。

但是俄國飛機公司都幾乎只研發一種飛機,譬如米高揚—格瑞梅曲(Mikoyan-Gurevich)公司就只研發戰鬥機,代號以“Mig”開頭,中文簡稱「米格機」。所以看到“米格(Mig)”開頭就認定是戰鬥機,幾乎也錯不了。

 

中國大陸有自己的軍事系統,用的是中文,所以有自己的一套代號。

譬如大陸稱戰鬥機為「殲擊機」,英文代號以J開頭,再跟一個數字,附加一個“別號”。譬如殲-10,代號J-10,取名“猛龍”。

大陸的轟炸機,中文以「轟」字開頭,代號以H開頭,譬如轟-6,代號H-6。

大陸的運輸機,中文以「運」字開頭,代號以Y開頭,譬如運-8,代號Y-8。

大陸稱對地(海)特殊目標攻擊機為「強擊機」,中文以「強」字開頭,代號以Q開頭,譬如強-5,代號Q-5。

 

本系列的文章將討論範圍專注在戰鬥機,因為戰鬥機的種類最多,數量最大,用途最廣,最具代表性,就像海軍的驅逐艦。

 

據我所知,殲-10目前裝備了四個團,每個團有二十四架飛機,所以解放軍裝備這種新型戰機的總數大約在一百架左右。

中共空軍的編制與國軍不同(國軍採用美制),大陸空軍的一個團比國軍的中隊(十二架飛機)要大,比國軍的大隊(三十六架飛機)要小。國軍的大隊再上去就是聯隊;解放軍的空軍團再上去就是空軍師。不論聯隊還是師都是駐紮在同一個空軍基地,聯隊長或師長就是該空軍基地的最高指揮官,官階是少將。

 

下面這張照片是新華社提供的。一整個團二十四名飛行員列隊走過他們的殲-10戰機,飛行皮夾克蠻神氣的,不錯,頭盔不知是否有瞄準器(這是重要裝備,以後會討論)。走在最前面的兩位應該是團長與副團長,都有點胖,不夠帥氣,看起來也不夠靈巧,應該減重了。

 

 

殲-10正式成軍,一個團的二十四名飛官列隊走過他們的戰機。站立在每架飛機前的八位士兵,是負責為該飛機保養與維修的地勤人員。

 

殲-10的正式服役在世界軍事上是一個重大新聞,引發全球軍事專家極大的關注和熱烈的討論。殲-10的性能屬於第三代戰機中的佼佼者,軍事專家把它歸類於三代半。殲-10的出現不但打破了海峽兩岸的軍事平衡,而且在美、歐、俄之外形成世界戰鬥機的第四極,為中國奠定了下一代(第四代)戰鬥機的地位。

YST個人認為也許最重要的是殲-10的性價比很高,在未來的軍火市場上是一個非常強勁的對手,目前看不到任何可以和它競爭的西方產品。

 

航空工業是高科技工業的最佳代表,因為它要求最多的科學知識與技術儲備,它的系統最龐大也最複雜。發展航空工業的困難尤其表現在現代戰鬥機的設計與製造上,因為相關的配套工業太多了。今天能夠設計與製造出一種優良的第三代戰鬥機,其困難度比二次世界大戰期間製造出一種優良的新戰鬥機不知道高出多少倍。要想搞出一個現代戰鬥機,熟練的工人不計算,單只計算高教育的科研隊伍與工程師就上萬。不要笑,美國開發任何一種新戰機,它的動力系統、飛行系統、電子系統、武器系統....等等,哪個子系統的研發隊伍不上千?子系統的工程固然浩大,整合系統的工程和困難更是驚人,需要更多受過高等教育的人才。

 

殲-10的出現代表中國大陸在航空工業上的巨大成就。中共的軍事工業一向是裝備一代、研發一代、預研一代。今天的殲-10成軍表面代表的是解放軍裝備了第三代的戰機,背後確定的是下一代的戰機已經在高度研發中(我估計在三到五年內會首飛),可以想像更前衛的戰機開始預研。我們在下一篇文章中將討論每一代戰機所代表的意義是什麼。

 

空中打擊力量在現代戰爭中是非常關鍵的。尤其一個國家所製造的戰鬥機會為這個國家的綜合軍事工業水平提供很好的指標,所以一種新飛機的出現會立刻引起世界軍事學家濃厚的興趣和廣泛的討論。目前能夠獨力製造第三代戰鬥機的國家只有五個,就是聯合國的五個安全理事會員國。到了第四代也許就只剩下美、俄、法、中四個國家了。英國多半沒有這個錢、技術、與意志繼續玩這個燒錢的遊戲,英國把未來戰鬥機的研發都交給了美國。

 

如果你經常閱覽軍事報導的文章就會發覺軍事家們常常把某個戰鬥機說成是第幾代的戰鬥機,譬如米格-15是第一代、米格-21是第二代、F-16是第三代、F-22是第四代...等等。這種用「代」來區分戰鬥機的性能幾乎已成了軍事家、軍事記者、還有軍事迷們的共同語言而他們的報導中幾乎從來不對這個「代」加以任何解釋。

 

對軍事不很熟悉的讀者不禁會問:這些戰鬥機每一代的劃分到底標準是甚麼?

本系列文章的主旨就是回答這個問題,也順便談一點戰鬥機發展過程中重要的演變歷史。

 

首先我們要點出的是,戰鬥機的演變和飛機的動力系統密不可分。事實上,航空發動機是推動戰鬥機的演變最重要的因素。其次才是遙感系統、控制系統、通訊系統...等等。所以要談戰鬥機的演變就必須從航空發動機談起。

 

人類自從發明飛機就不斷地追求飛得更高、飛得更快和飛得更遠,軍用飛機更是如此。這三個要求不論是那一個,關鍵問題都在動力系統。歷史上,科學家從來沒有停止要求更強大的發動機。優良的發動機是設計飛機最最重要的關鍵部分,是牽一髮動全局的傢伙。

 

研發戰鬥機的週期很長,所以整個計劃都是全面進行,所有的子系統都預先設定了指標。如果到了整合的時候發動機的性能不能達到預定的指標,則飛機的性能就會全盤改變,因此整個設計必須重來,不但浪費了時間、金錢、與人力,而且產品性能必定下降,在比較嚴重的情形下會導致整個計劃被放棄。

 

中國的工業發展較晚,加上連年戰亂,根本沒有長期發展的環境和條件。一九四九年內戰結束時,中國連汽車都不能製造,工業基礎之薄弱可想而知。大陸的航空工業起步艱難,西方的技術封鎖更是雪上加霜。大陸的航天工業有錢學森這根大柱子撐著,所以一枝獨秀,令全球人士刮目相看。中國的航天技術不但先進,幾乎與美俄同步,而且自成一套,有些地方甚至領先世界。但是航空工業沒有錢學森這種大柱子,一切要自己從頭摸索。所以航空工業長期落後,最重要的原因就是科學技術的儲備不夠。尤其像發動機的製造屬於最高機密,這種關鍵技術是不可能得到外國幫忙的,即使是友好國家也不可能轉移這種技術。早期大陸有很多飛機設計被迫取消,幾乎無一例外都是因為發動機不過關。

 

對飛機而言,發動機僅僅要求馬力大是不夠的,還必須重量輕,航空發動機的困難就在這裏。想想看,十九世紀輪船上燒煤的蒸汽機馬力就非常大了,但是飛機能用嗎?所以最早的航空發動機都是清一色的汽油內燃氣,因為以單位輸出馬力而論它的重量最輕,也就是說汽油內燃氣的輸出功率與本身重量的「比值」最高。這個平均推力除以自身重量的「比值」,科學家稱為發動機的「推重比」(Power/Weight Ratio)。

 

這個「推重比」是所有研發動力系統的科學家們與工程師們最看重的指標。在船舶和車輛上,也許工程師們還可以稍稍通融、放鬆一點要求。譬如你的賓士轎車,如果8氣缸的發動機重量比原先預估多了一公斤,德國工程師老爺也許就算了,他更關心的是配置問題(packaging),因為汽車內部的容量有限。如果是設計船用柴油發動機的工程師老爺,多出一公斤的事情那就一定算了,船這麼大,連配置都不會是問題。

 

但是研發航空動力系統的老爺們對發動機重量的增加是絕不會通融的。譬如F-16的發動機,每減少一公斤的重量,工程師老爺都會歡呼雀躍。「推重比」是所有戰鬥機設計的基礎和最關鍵的單一指標數字。航空科學家與工程師們絞盡腦汁把這個數字一點一點往上推,「推重比」每增加一點,同樣的飛機就可以飛得更快、更高、更遠、或攜帶更多的武器與彈藥,在交戰的時候高下立現,很可能就此決定了生死、勝負、或成敗。

 

(未完待續)

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引用
引用網址:https://city.udn.com/forum/trackback.jsp?no=50971&aid=2049153
引用者清單(1)
2007/01/24 18:59 【反共反獨】 [2007-1-22] SCF次日回應2007-1-21齋貓〈Gail和SCFtw2〉— 兼評YST
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【cobrachen 的網誌】2007-1-21, 12:14〈某人對航空基本面的誤解與他的面子之四〉
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某人對航空基本面的誤解與他的面子之四瀏覽142|回應6|推薦4
2007/01/21 12:14:10

把過去看過的一些東西翻了一下,將陳舊的記憶稍微更新補充的同時也讀到一點歷史上的例子,就順道提一下。

我在前面提到過,螺旋槳和機翼的翼剖面與氣流間的交互作用很相近,可能有人覺得這是不是我自己發明的?

其實不是,這個認知很早就有了。多早呢?首先提出的是萊特兄弟,他們在經過測試與計算之後,得到的結論是要提升螺旋槳的效率,是不能自當初他們假設,以船隻的螺旋槳經過修改而得,而是需要如同設計機翼一般的來考慮。

底下看某人的誤解:

一千匹馬力的發動機就可以造成螺旋槳損壞的例子也是誤導的。這是在實驗室裏故意製造出來的。即使是如此,也不能就認定螺旋槳沒有前途。事實是,P-51H有 2,218匹馬力的發動機也沒有把螺旋槳損壞,不是嗎?因為螺旋槳有四片葉子,這是如何設計的問題。


YST不了解,也不願意面對他不了解過去這些歷史與發展,只好買上變臉極力貶低航空工程師,認為這些人完全比不上他。在上面的一段話中,有一點他算是說對了,那就是過去在試驗一些螺旋槳的現象時,的確是在實驗室中進行的。

我前面提到過P-38,有些人可能知道美國在試驗P-38的過程中發現高速俯衝時飛機會進入無法控制改出的狀態,後來研究發現P-38的水平控制面在高速俯衝時面臨接近音速的氣流所導致。不過,在當時真的要研究與找出改進方法的工程師並不是集中在飛機設計的領域,而是螺旋槳。以美國自己的經驗來說,他們在參加第一次世界大戰前,於實驗室當中已經透過螺旋槳的高速轉動,注意到空氣可壓縮性的現象以及帶來的問題。(某人可能連這個都不知道吧)

1915年,有一位退休的工程師Albert Reed想要對螺旋槳葉片尖端的速度作有系統的研究,於是他利用一個20英吋的金屬小螺旋槳,裝在一個10匹馬力(不是YST自己解釋的1000匹喔)的電動馬達上,這個馬達的轉速高達每分鐘19000轉,在這個轉速下,小螺旋槳的尖端速度達到1600英尺/秒,而海平面音速為1117英尺/秒,也就是說,他的小螺旋槳的葉片尖端和氣流間的相對速度超過音速了。

根據參觀的人表示,他們實際上可以從螺旋槳的高速旋轉中聽到巨大的聲響(其實就和音爆差不多),在Reed的一系列研究用的小螺旋槳中,最高的曾經出現馬赫1.36的尖端速率,相當的驚人。

不過,實驗室中的小螺旋槳和現實生活中飛機使用的螺旋槳,加上飛行環境加諸的影響,是有很大的差距。1923年一位工作於美國海軍航空署螺旋槳部門的工程師Fred Weick對NACA的研究主任提到必須對全尺寸的螺旋槳進行高速下的分析,好找出可壓縮性對葉片效率的影響(這就是關鍵,也是YST看不懂的地方)

1925年NACA很有名的一位工程師,Hugh Dryden(NASA的一個中心以他命名)完成高速風洞的測試和分析,得到的結論是高速旋轉下的螺旋槳葉片會因為可壓縮性導致效率開始降低,這個問題會隨著出力更高的發動機與飛行速度的飛機的出現而日趨嚴重。

不過,要請各位對空氣動力不是很熟悉的朋友留意一下,螺旋槳的葉片尖端到達音速的時候,飛機的飛行速度還差很多,差多少要看這個葉片的設計以及他的轉速。

因此,當飛機的速度持續提高的時候,新的發動機可以提供更大的扭力和轉速,但是,同樣設計的螺旋槳卻有無法超越的限制,而必須從其他方面改進螺旋槳的設計,包括直徑,材料與形狀,就像是機翼的設計在二戰之後也要這樣的改變才足以使用在接近與超過音速的飛行狀態下。當能夠使用的技術都無法繼續維持螺旋槳的效率時,活塞發動機和螺旋槳的組合終於讓很多飛機公司死心,只是,堅持太久的公司很快的也在市場上消失了。這個以後我們可以聊聊。

如果你覺得這一篇太艱澀難懂,歡迎提出指教。謝謝。

( 知識學習科學 )

 引用者清單(1)  
2007/01/21 19:48【對聯網不爽的 請進來】SCF推薦軍武專家wcobrachen的網誌

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齋貓
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Tu-95會不會是有空蝕?
2007/01/23 23:39
剛才打完文章去上廁所, 路上想到YST的文章還有人要推薦, 在在顯示出國民科學素養之不足. 我就在想, 飛機的速度太高, 600, 800, 1000 km/h的, 對大多數人來說太遙遠, 可能得用一個更貼近的比較方式.

那就是船用螺旋槳與噴射推進器(waterjet).

船隻比較不須要考慮重量的問題, 可以用最耐腐蝕, 最強韌的金屬去打造螺旋槳. 依照YST的理論, 只要有高功率的發動機(不管是往復式還是渦輪式), 船就可以卯起來跑. 可是著名的"藍帶"(Blue Riband)在1952年由"美國號"(SS United States)創下的東航紀錄35.59 kts直到1990年才被打破(西航的34.51 kts則至今未破), 為什麼呢?

螺旋槳在水中轉太快會產生空蝕(cavitation), 也就是緊貼在螺旋槳之後的水因壓力降低過快, 小於水(或其他液體)的蒸汽壓, 瞬間蒸發而產生氣泡, 會降低螺旋槳效率, 甚至對螺旋槳造成傷害. 空用螺旋槳雖然沒有蒸汽壓的問題, 但是如果螺旋槳的前進側能達到音速, 那後退側豈不是要接近真空了? 這樣的model在高速運轉時會是什麼樣子很難想像, 光用講的就很累了, 但我猜想這些真空"泡"對於空用螺旋槳的效率一定有所影響. 不知道有沒有這一類的研究, 還要是沒有學過流體力學的人能看得懂的...

mustang
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回覆SCFtw2
2007/01/23 03:36
只要轉貼的時候保留原作者和出處就可以。謝謝。

mustang
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回覆齋貓的問題
2007/01/22 06:14

有關Tu-95機艙內的噪音,不排除是發動機本身的噪音以及隔音的設備的影響,我會找找看資料。

齋貓引用的兩個網頁,第一個看起來比較像是問的人要作計算,至於實際數字上是不是這樣我不敢講。

第二個網頁上俄國人所提到的數字可能有其根據,不過文中也有提到,這些葉片是採用超音速翼剖面的設計,特別為了適應螺旋槳尖端進入穿音速的範圍。


齋貓
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吵死人的Tu-95
2007/01/21 22:18
所以說, Tu-95之所以能用同軸反轉螺旋槳飆到500 kts(925 km/h, 高度不明), 其螺旋槳尖端的速度非常有可能已經逼近甚至超過音速, 才會吵到讓機組員聽力受損嗎? Kuznetsov NK-12的轉速是否像這篇文章講的, 引擎為9250 rpm, 螺旋槳為850 rpm? 另一篇文章說Tu-95在11000 m (36000 ft)達到最高巡航速度時(M0.83), 其螺旋槳可達到M1.05的穿音速.

SCFtw2
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希望能轉貼,請求同意。
2007/01/21 21:16
 

SCFtw2
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這個人後來在他自己的山寨裡開欄端出《市長的觀點》,就憑這標題裡的“市長”兩個字就讓人齒冷。
2007/01/21 21:08


內文裡的一堆不三不四不倫不類之言更不必說了。^@^

此人“格調”向來如此,非常不堪。

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引用網址:https://city.udn.com/forum/trackback.jsp?no=50971&aid=2056791
【cobrachen 的網誌】2007-1-21, 01:59〈某人對航空基本面的誤解和他的面子之三〉
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某人對航空基本面的誤解和他的面子之三瀏覽93|回應1|推薦3
2007/01/21 01:59:07

如果說某人對於他要探討的主題的基本面沒有很好的認識,也不想要做功課但是一直強調他的誤解的話,這並不是一個傳達資訊給讀者的好心態。

在一九五0年以前,螺旋槳的問題都可以透過適當的設計繞過所有的困難,根本不是限制飛機速度的原因。譬如最早的野馬戰鬥機P-51A用的是美國Allison公司1,150匹馬力,3片葉子的螺旋槳就解決問題了,最大速度是370 mph。 P-51A飛不快的原因是Allison發動機的功率不夠,不是螺旋槳有限制。P-51B改用勞斯萊斯1,450匹馬力,螺旋槳改成4片葉子,也沒有問題,最大速度立刻升為445mph。所以這就証明問題出在發動機,不是螺旋槳。


上面這一段很大的問題包括:

某人對於這兩顆發動機的差異沒有認真的去了解,只是把數字拿來隨便的用。

其次,某人在引用數字的時候也沒有考慮到兩者間的狀況有什麼不同。

他所不了解的地方包含目前中文的資料當中很少提到的增壓器的部分。艾力森的V-1710只有一級一速的機械增壓器,美國版的梅林61,也就是V-1650,裝有兩級兩速的增壓器。這有什麼樣性能的差距呢?我用一些數字來說明,至於詳細的增壓器的資料,可能要等我的小研究做完才會發表。

首先,在海平面,V-1710的歧管總壓是52.0,到13800英尺的時候掉到38.3的最低值。

V-1650在海平面是61,到25800英尺的軍用推力是61,也就是說,V-1650到了高度是V-1710最高有效操作高度的將近兩倍的時候,壓力還超過那麼多,壓力的差異就代表輸出的能力,兩者在上面的高度分別是1000和1210匹馬力。如果高度都在25000英尺,V-1650的馬力是V-1710將近兩倍。

而P-51B的最高速度出現在哪裡呢?30000英尺。相對於P-51A的17000英尺,而且還比較低的情況下,這不是單純的功率問題,這是增壓器的關係。

當然,以他對航空基礎面的了解,他一定會說你看,發動機的關係吧。

要是這樣就無話可說,那不表示我也認識不清?所以這邊準備另外一組給大家參考:

P-38,相信很多對於二戰飛機熟悉的人不會太陌生,這架雙發動機的飛機和P-51A有什麼關係?關係在於,他們都是用V-1710的發動機。那麼,以P-38F舉例好了,他的海平面的歧管壓力是47,不高嘛!不過,他可以維持這個壓力不變直到25000英尺,以軍用推力輸出。同樣的發動機喔,所以這根本不是單純用發動機功率可以解釋。

上面這些數字是什麼意思?首先,活塞發動機的運作會受到高度的影響,高度愈高,進氣壓力愈低,燃燒之後輸出的馬力就愈低。因此,想要維持較高的輸出,發動機就需要使用增壓器。

增壓器的作用是將準備用來與燃料混合的氣體加壓,讓發動機感覺是在接近海平面的環境工作,假如可以維持進入汽缸的氣體壓力大致上不變,輸出就不會因為高度的變化衰減太多。這就是增壓器的價值。不同的增壓器能夠持續維持低空壓力的操作高度限制不同,這邊暫時不作太詳細的說明。

因此,把兩架P-51拿出來這樣比較,實在是糟蹋一代名機啊。

你貼的那三張照片是個笑話。我實在很看不起這些航空工程師。以我外行人的直覺,一眼就看出他們的毛病。知道為什麼嗎?如果要超音速,就要突破音障。飛機的那個部分最先突破?當然是機頭。所以機頭部份必須非常堅固,不可以有活動部分(moving parts)。這些死腦筋的航空工程師,他們設計超音速飛機把螺旋漿放在機頭是非常、非常愚蠢的,我只要想1秒鐘就知道一定會出問題。這種航空工程師其蠢如豬,怪不得連設計一個汽車用的turbo charger 都會出問題。丟臉死了。

為了自己的面子,可以將專業的知識棄之如敝屣。口口聲聲說要傳達知識,難不成這些知識是他一點一滴的從頭發現發明的?

我們都是後見之人,借用前人的研究成果,不虛心用功也就算了,拾人牙慧之於還要貶低前人的貢獻,這樣會帶給他的讀者什麼樣的借鏡呢?他又是什麼樣的心態呢?

( 知識學習科學 )

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Reference
2007/01/21 11:15

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網誌文章創作:從結構性赤字看YST的白癡行為
Alex  時事評論∕政治  Alex 的網誌  2007/01/18 01:20:29

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引用網址:https://city.udn.com/forum/trackback.jsp?no=50971&aid=2054965
【cobrachen 的網誌】2007-1-20, 22:05〈某人對航空基礎面的誤解和他的面子之二〉1~10
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某人對航空基礎面的誤解和他的面子之二瀏覽150|回應11|推薦3
2007/01/20 22:05:35

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SCF次日回應2007-1-21齋貓〈Gail和SCFtw2〉— 兼評YST
2007/01/22 23:15
對聯網不爽的 請進來 SCF次日回應2007-1-21齋貓〈Gail和SCFtw2〉— 兼評YST (SCFtw2)
SCFtw22007/01/22
23:12

SCF開的店:【反共反獨】【獨腳強盜】【*每事報*】

Gail
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關鍵點寫得清清楚楚的。
2007/01/22 10:14
我是個軍事外行,但看了幾篇mustang的解說,覺得很容易懂。

mustang
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歡迎指教
2007/01/22 03:54

各位抽出時間拜訪指教,非常感謝,請各位不妨指正在下表達有問題或是錯誤的地方,而不需要傷了和氣。謝謝。


Gail
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在論壇上只有是非、誰講理誰不講理,
2007/01/21 22:32
可沒有「你們倆連罵他的資格都沒有」這樣壓低別人的場面話的餘地!

Gail
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向來沒拿出真材實學的是YST!
2007/01/21 22:06
歷史紀錄俱在!

齋貓
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Gail 和 SCFtw2
2007/01/21 22:01
要罵YST, 也請拿出點真材實學.
你們除了看到有人質疑他的文章就高興地手舞足蹈外還會啥?

你們倆連罵他的資格都沒有.

先向cobrachen道歉, 把之前的恩恩怨怨帶到這裡了.

Gail
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YST向來瞧不起專家………
2007/01/21 20:59

「所以螺旋槳就更不是阻撓提高飛機速度的元凶了,至少在一九五0年以前不是。」--螺旋槳難道可以比噴射機飛得更快!?YST認為元凶是發動引擎,那何不把現代最快的發動引擎裝在螺旋槳飛機上試試看!?

「工程師最大的工作就是如何在允許的條件下「優化」(optimize)他們的產品。」--那電腦何必取代打字機!?把打字機「優化」不就好了!?

「mustang自己後來也同意渦輪發動機的葉片有與螺旋槳一樣有超音速的問題」--mustang在【天下】的原文是「渦輪螺旋槳可以超音速嗎?也是不行的,接近音速並不表示可以超音速,螺旋槳競速機只能在俯衝短暫超音速,但是需要冒著螺旋槳結構出問題的狀況。,但到了YST的嘴巴裡結論變成了「所以螺旋槳就更不是阻撓提高飛機速度的元凶了,至少在一九五0年以前不是。」~~~~

YST還說:「航空專家號稱螺旋槳受音速限制才不得不研發渦輪的鬼話如何能夠服人? 」~~~


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『農夫想向君王報告冬天曬太陽很舒服』就是……
2007/01/21 11:12


野人獻曝。

^^^@^^^

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SCF開的店:【反共反獨】【獨腳強盜】【*每事報*】

mustang
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不需要掛心去理會他
2007/01/21 01:18

既然這個關係到他的面子,那麼,他是不會因為對航空的理解或者是認識的問題而有任何放下身段的舉動。

他要瞧不起航空工程師沒關係,有許多資料可以顯示他的瞧不起的價值是什麼。

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齋貓
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"螺旋槳一定要放在沒有震波的圓錐體內,這幾乎是常識。"
2007/01/21 01:05
看到這句話, 我無言了. 已經沒有繼續討論的必要.

何謂"不放在機首", "圓錐體內"的螺旋槳? 推進式螺旋槳+導管扇嗎? 不冀望他畫一個藍圖出來, 只要畫個草圖或是舉出一個例子就好.

希望不要畫出一個渦輪扇, 那就真的叫"農夫想向君王報告冬天曬太陽很舒服"了.

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【cobrachen 的網誌】2007-1-20, 22:05〈某人對航空基礎面的誤解和他的面子之二〉
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某人對航空基礎面的誤解和他的面子之二瀏覽150|回應11|推薦3
2007/01/20 22:05:35

以下也只針對錯誤的部分作簡單的說明,需要更多資料的,我們可以繼續交流,或者是到MDC論壇討論也可以,要來信指教更是歡迎。

一千匹馬力的發動機就可以造成螺旋槳損壞的例子也是誤導的。這是在實驗室裏故意製造出來的。即使是如此,也不能就認定螺旋槳沒有前途。事實是,P-51H有 2,218匹馬力的發動機也沒有把螺旋槳損壞,不是嗎?因為螺旋槳有四片葉子,這是如何設計的問題。

這個世界沒有任何東西是完美的,什麼東西都有優點和缺點,工程師最大的工作就是如何在允許的條件下「優化」(optimize)他們的產品。沒有優化,當然出問題。

我也說過,葉片可以變短,葉片數目可以增多,葉片的形狀可以改進,說不定葉片的材料都可以有大幫助,怎麼可以把所有困難與障礙都定位在螺旋槳的本身?或是用一個實驗否定一切?這太偏見了。尤其mustang自己後來也同意渦輪發動機的葉片有與螺旋槳一樣有超音速的問題,而且科學家得益於以前對螺旋槳的研究,說實話,這也是我原先準備在介紹第三代戰鬥機時想說的話。所以螺旋槳就更不是阻撓提高飛機速度的元凶了,至少在一九五0年以前不是。


這段話的問題包括:

1.他在強調螺旋槳的葉片和材料可以另外選擇,因此問題不是出在螺旋槳的問題上之際,好像他忘記螺旋槳的形狀,葉片的數量,直徑,材料,這些不都是螺旋槳的本身?

2.1930年代螺旋槳最大的改變之一就是從木頭改為金屬,假如各位看過一些英國噴火戰鬥機的說明,裡面有提到噴火從兩葉木質螺旋槳改為金屬之後,性能就有提升,這不就是說明前人一直在研究改進螺旋槳的效率,而最後發現到他的極限在哪裡嗎?

如果忽略這些過去的歷史,怎麼能夠去交代演進的過程呢?也怎麼能說提供的知識是至少在正確的方向上呢?基本概念都錯誤的時候,是不是需要思考與參考其他的資料,而不是為了自己的面子,陷入一些牛角尖,忘記唸唸在茲的讀者了?

這就是為什麼我不相信“專家”把研發渦輪發動機的動機歸咎於螺旋槳的先天問題最重要的原因。專家喜歡講有學問的話,而不是真話。我不是潤滑工程師,能跟汽車廠的工程師講道理嗎?YST 除了下次不買他的車子還能怎樣?


YST 沒有逼 mustang 離開【天下】的意思,甚至歡迎他在此繼續發言,但是我保証一定會挑戰 mustang 非常專業的言論。如果發言,請他用深入淺出的方法介紹他的論點,因為大部分【天下】的讀者並不知道他在說什麼。過分專業的言論對【天下】是會造成傷害的。


其實把汽車的渦輪增壓器和螺旋槳的葉片放在一起看並不恰當,因為兩者有一些根本不同處。不過,某人提到渦輪增壓器燒壞,有可能是設計的問題,也有可能是使用者的錯誤,也有可能是零件本身有缺陷,可能性很多。

既然可能性不只一種,那麼,需要了解的人就必須從不同的角度來看,找資料與分析,才有機會將範圍縮小。他一直的強調活塞發動機的出力是唯一的阻礙,否定螺旋槳本身的上限,那麼,他怎麼解釋二戰之後活塞發動機的設計案中還有7000匹馬力的呢?

我嚐試提供一些資訊,不敢說講的都很容易了解,但是有來有往,有興趣的諸位歡迎對任何我提出的部分提出指教,只要我能夠找到資料的,一定會盡力。

既然他這麼在意我會把他的讀者嚇走,那我就不在他的領土上講好啦。將正確的資訊傳播出去,比他的面子更重要。

歡迎各為對我提出的意見提出指正。謝謝。

( 知識學習科學 )

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【cobrachen 的網誌】2007-1-20, 21:39〈某人對航空基礎面的誤解和他的面子〉
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某人對航空基礎面的誤解和他的面子瀏覽91|回應1|推薦3
2007/01/20 21:39:42

如果只是單純的要講述或者是討論一些資料,那麼,很多細節的確不一定非要提到不可,實際上前面我前面寫的已經簡化很多。但是,說某些資料是愛面子的研究者發表的,因為某人自己看不懂就說細節不重要,那麼,某人是如他所說的討論知是還是為了他的知名度和不敢追求正確的方向呢?

很想 move on,繼續討論戰鬥機換代的故事,實在不想糾纏在航空發動機為什麼要改變的動機上,這是個枝節問題。航空發動機從活塞到渦輪是一個非常重要的里程碑,至於動機是甚麼屬於枝節。但是既然有讀者要在枝節上做文章也未嘗不可,只要能帶給我們知識。

先不說大俠兄提到他對換代概念的問題,戰鬥機在二次世界大戰期間動力系統的發展是一個很重要的影響,也是一個很精采的變化,當然,很多細節是不需要讓一般只是想要了解這段歷史的讀者知道,不過,一些基本的事情如果忽略,或者根本是認識錯誤的時候,以枝節兩個字敷衍一下,而沒有考慮自己是不是需要為讀者多用點功,不然提供錯誤的資訊時,豈不是讓求知弱渴的讀者受到傷害了?

真要講到枝節,某人拼命的講汽油發動機,而且只認識一個和線再絕大多數汽車引擎類似的活塞發動機,完全不知道英國在二戰的時候還有一個Sleeve Valve的設計系列用的也很多,我完全沒有講這些,因為太細了,頂多一兩句話提到一下就算了,有興趣的讀者可以另外找資料自己研讀。

討論問題,YST 從不在乎犯錯,也沒有不虛心求教,虛擬世界沒什麼面子問題,這就是匿名的好處。事實上,YST 第一眼就看出來 mustang 是航空方面的專業人才,第一篇與他的對話題目就是請他解惑。但是 mustang 的解釋不能服人。不論對與不對,mustang 不能用深入淺出的方法讓大眾明瞭他的觀點。

YST 看的專家多了,對專家非常敏感。 專家的特性就是把問題複雜化,然後利用自己的專業知識取得對話的優勢。 其實處於劣勢並不要緊,要緊的是處於劣勢又學不到東西,這就划不來了,而這正是專家玩弄的把戲。專家不想讓你學到東西,但是要你尊敬他。這種作法對【天下】這種大眾化的城市是非常傷害的。這種專家會把【天下】的讀者趕跑。

有一句話說專家是訓練有素的狗,專家對某個領域很專精或者是很有興趣,但是,專家和表達能力之間並不見得都畫上等號,這是第一點。

其次,讀者要看的是什麼其實是讀者自己決定的,如果覺得看到的文字描述太複雜或者是艱澀,可是又是有興趣的題目,提出討論是很好的方式,互相溝通有無,這也是我寫這些東西的目的。可是,假如像是某人這樣的解釋,事情反而不是這些描述是否太艱澀或者是複雜,而是某人無法理解這些過去的事實,而要以愛面子來描述過去作研究的這些人的成果和動機,這樣的態度並不是真的在討論交流知是。

而且,換個角度看,他也是在研究,那麼,他不也是愛面子?更何況,他提出的錯誤的解釋在許多資料上,甚至課堂上都可以輕易的找到,那麼,他一再的凹來凹去,為的是讀者,還是他的面子呢?

齋貓說我是大名鼎鼎,這是不敢當。可是,某人可能不能體會,今天在網路上,一個ID能夠被別人認識,並不是因為面子,也不是不敢面對自己的不足與錯誤,而是要小心謹慎,知道多少說多少,合理的推論與假設。某人多次提到以他的常識來判斷某個航空的現象,可是,常識在很多時後是不能夠正確的判斷許多事情,因此需要更專精的知識。那麼,他企圖解釋明明不是常是能夠解釋的現象,卻又否定別人提出的資料與解釋,他要的是什麼呢?

好了,說了一些他的矛盾之處,下面還是來看看他不敢面對的不足。

但是你要知道,問題遠沒有你的想像簡單。大家都知道速度可以用向量來代表。但是螺旋槳是轉動的,葉片尖端的瞬時速度是隨時間改變的,所以它與飛行速度的合成向量也是隨時間改變的,更何況螺旋槳有很多葉片都在不同的方向同時轉動,所以有很多合成向量需要考慮,整個問題就非常複雜了。即使能夠寫出數學式子,求解和分析都非常困難。


誠然,飛行下,螺旋槳葉片與相對氣流間的相對速度合成向量不是很單純,但是,以這個觀點來解釋飛行時螺旋槳發生震動的原因,而去否定1930年代各國在研究這個問題的過程和結論,然後硬要帶到發動機出力的錯誤觀點上,那就顯得是太過注重在一些枝節上。

況且,我在前面曾經提到一點,1930年代的發動機的出力還不到一千匹馬力,和大戰末期的兩千匹相差多寡,相信不難看出來。而再不到一千匹,甚至只有700匹馬力時,螺旋槳就出現震動的問題而引起研究的時候,這能說是起因在於活塞發動機在當時已經到達發展的極限?實在是無法從合理的角度看出來這樣的解釋。

但是無論如何,我絕不相信螺旋槳是飛機速度不能增加的障礙,至少在一九五0年以前不是。


上面這段話錯誤的地方在哪裡呢?首先,某人似乎不知道音障這個現象,以及為什麼在當年要被認為是一個無法超越的阻礙。

其次,他要討論戰鬥機的演進,那麼,為什麼進入噴射時代的設計開始要採用有後掠角度的機翼設計?而這些和高速空氣動力有關,但是很基本的知識,他不是否定就不認為存在,因此,他也就無法體會我為什麼提到多次的:螺旋槳葉片與機翼翼剖面是類似的道理。

而這裡我就簡單的解釋一下他的問題。我有提到臨界馬赫數,先不去管他的定義和細節,我們這樣看:翼剖面需要穩定的氣流產生升力,而在音速以下,水平飛行來看,我們可以說,絕大多數的情況,速度愈高,升力愈大。當速度高到一個程度的時候,氣流將無法繼續穩定的繼續提供升力,這時候,產生的升力會減低,速度繼續提升,情況會更加嚴重。

好,如果我們把這個翼剖面和他產生的力量的方向轉90度,然後稍微扭轉一下,這變成什麼呢?就是螺旋槳的葉片了。那麼,同樣的現象當然也就會發生在螺旋槳上面,而且發生的時候,活塞發動機的出力都還不到一千匹勒。

這樣講很艱難很複雜嗎?歡迎大家告訴我,我願意多參與溝通,而不是只為了要面子。

( 知識學習科學 )

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齋貓
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人類數千年來的常識: 地是平的, 太陽繞地球
2007/01/21 02:54
要破除這兩個迷思, 犧牲了不少人的自由, 甚至生命.

"常識無敵!"

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2007-1-20, 15:00 ~《市長的觀點》1~3
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市長的觀點
2007/01/20 15:00 瀏覽737|回應3推薦10

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建議您多看看別人怎麼寫
2007/01/23 23:46 推薦0


SEAL
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http://0rz.tw/882jv
如果您願意 這邊有更多文章可解答您的問題


本文於 2007/01/23 23:48 修改第 1 次
引用網址:https://city.udn.com/v1/city/forum/trackback.jsp?no=3011&aid=2053164
你讀錯了
    回應給: 齋貓(dormcat) 2007/01/20 22:31 推薦2


YST
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濱濱
john

YST說:「我知道自己的想法有問題,很有可能是錯的,我已經這麼說了」。這一段話是指「螺旋槳葉片尖端的速度與飛行速度是獨立的」這件事上。

 

我絕不相信螺旋槳是飛機速度不能增加的障礙,至少在一九五0年以前不是。這和上一段話是沒有關係的。

 

在一九五0年以前,螺旋槳的問題都可以透過適當的設計繞過所有的困難,根本不是限制飛機速度的原因。譬如最早的野馬戰鬥機P-51A用的是美國Allison公司1,150匹馬力,3片葉子的螺旋槳就解決問題了,最大速度是370 mph。 P-51A飛不快的原因是Allison發動機的功率不夠,不是螺旋槳有限制。P-51B改用勞斯萊斯1,450匹馬力,螺旋槳改成4片葉子,也沒有問題,最大速度立刻升為445mph。所以這就証明問題出在發動機,不是螺旋槳。

 

你貼的那三張照片是個笑話。我實在很看不起這些航空工程師。以我外行人的直覺,一眼就看出他們的毛病。知道為什麼嗎?如果要超音速,就要突破音障。飛機的那個部分最先突破?當然是機頭。所以機頭部份必須非常堅固,不可以有活動部分(moving parts)。這些死腦筋的航空工程師,他們設計超音速飛機把螺旋漿放在機頭是非常、非常愚蠢的,我只要想1秒鐘就知道一定會出問題。這種航空工程師其蠢如豬,怪不得連設計一個汽車用的turbo charger 都會出問題。丟臉死了。

 

這不是馬後炮,我在前篇文章就說了,螺旋槳一定要放在沒有震波的圓錐體內,這幾乎是常識。

 

齋貓,謝謝你提供這些照片,現在我更有理由看不起這些設計飛機的專家。美國的都如此,台灣的更可想而知了。

 

引用網址:https://city.udn.com/v1/city/forum/trackback.jsp?no=3011&aid=2047563
語重心長
    回應給: YST(YST2000) 2007/01/20 21:00 推薦2


齋貓
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Das Reich
風語

>我知道自己的想法有問題,很有可能是錯的,我已經這麼說了。

>但是無論如何,我絕不相信螺旋槳是飛機速度不能增加的障礙,至少在一九五0年以前不是。

上面這兩句話互相矛盾.

我就把話說得簡單明瞭一點, YST市長: 你究竟要我們拿出什麼樣的證據或理由, 才能改變你這個"絕不..."改變的想法? 你不允許搬出真實身份, 我們也不會這麼做(Dasha與CobraChen都只是網路上的代號, 我不認識他們本人, 他們更不認識我, 只不過我從十多年前就已經在tw.bbs.sci.military用UNIX的tin閱讀他們的文章了, 而那時聯網還不知道在哪裡; 我會佩服他們完全是由於他們的文章寫得好, 就像我佩服YST市長你過去幾年來在聯網所寫的文章); 引用"專家學者"的文章與著作, 你又覺得他們是在嚼舌根. 更重要的是, 現在你搬出"無論如何", "絕不"等字, 看得我很心寒, 因為你作出了上述的宣示, 就等於是封了我們的嘴, 擺明你的立場不會改變, 就算我們說破了嘴也沒有用.

事實上, 美國亦有做過超音速螺旋槳的研究(這裡有一篇不錯的文章, 不過它是一位"專家"寫的, 所以我也不預期你會採信...), 甚至還得到了一些不惡的成果, 但是它實在划不來, 因為同時期的噴射引擎發展太快了.

"划不來"這三個字夠深入淺出了吧. 換句話說, 繼續在螺旋槳上砸大錢, 所能獲得的進步空間很有限, 不如把同樣的錢投資在提昇噴射引擎的性能上(減輕重量與油耗, 增加推力).


XF-84H "Thunderscreech" (非正式名稱)
圖片來源: Wikipedia


XF-88B "Voodoo"
圖片來源: Wikipedia


XF-88B "Voodoo" 上的超音速螺旋槳
圖片來源: Aerospaceweb.org

這就像是蒸汽機車頭發展到了極限時, 它們所消耗的煤炭成本已經變得很經濟, 甚至比把這些煤炭拿去發電再來推動(早期的)電力機車頭還要便宜, 但是電力機車頭與柴油機車頭進步迅速, 加上高昂的維修成本與環境污染的因素等等, 最終還是從已開發國家的鐵軌上消失.

最後, 我要再一次不厭其煩地說一句逆耳忠言: 就連聯網最喜歡找你我麻煩的G小姐, 在被我指出錯誤之後, 都還(曾)會面壁思過. 請不要因為這個單一事件, 不肯放下身段, 而毀了你在聯網長期以來建立的聲譽.

>沒有任何人可以在【天下】一言九鼎。

請你自己好好咀嚼這句話.


本文於 2007/01/20 21:39 修改第 1 次

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2007年一月YST的《軍事小常識:戰鬥機》系列三. 2007-1-20, 15:00 ~《市長的觀點》
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城市討論區:市長的觀點
YST  政治社會∕政治時事  天下縱橫談  2007/01/20 15:00:26

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市長的觀點
2007/01/20 15:00 瀏覽737|回應3推薦10

YST
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陳小春
egjc888
花木蘭
john
michial
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濱濱
龍公主
YesYouGotIt
Boor

YST 很想 move on,繼續討論戰鬥機換代的故事,實在不想糾纏在航空發動機為什麼要改變的動機上,這是個枝節問題。航空發動機從活塞到渦輪是一個非常重要的里程碑,至於動機是甚麼屬於枝節。但是既然有讀者要在枝節上做文章也未嘗不可,只要能帶給我們知識。

 

這篇文章本來應該屬於回應文,但是因為牽涉到【天下】的宗旨,為了讓市民們瞭解,所以上升到「公告」。

 

1.回答齋貓

齋貓的發言觸及到【天下】的宗旨,所以變得非常重要。市長必須首先加以澄清。

 

【天下】是個知識性的城市,但對象是普通大眾,而不是某類特殊專業人才。任何人在【天下】發言必須符合深入淺出的要求,所談的東西必須大家都懂,不能假設讀者有大專程度的專業知識,因為【天下】市民各行各業都有。如果有人來賣弄專業知識會把【天下】的讀者嚇跑,YST 這個市長就不要做了。

 

YST 別的本事沒有,最大的本事就是腦筋清楚,知道重點在哪裏,知道自己要的是什麼。你們知道 YST要的是甚麼嗎?市長要的是吸引大眾的知識性文章,不要艱澀的專門文章。

 

【天下】在聯合城邦將近五千個城市中一直是前十名,擁有廣大的讀者,除了「娛樂粉絲堡」的三、四個城市,鮮有城市每日閱覽人數超過【天下】。為什麼?因為【天下】言之有物又普及大眾。做到其中一樣並不難,兩者兼顧就不簡單了。你們以為 YST這個市長是容易幹的嗎?

 

【天下】是匿名的,這不是市民的選擇,而是市長的硬性要求。為什麼有這個要求?因為市長要使每一個人在【天下】發言有相等的權力與地位。所以【天下】不要權威,也不承認權威,只有匿名才能做到這一點。在匿名之下,未就讀的草民也可以跟大博士平等對話。

 

以前在【肥皂箱】就有位網友自暴身分,結果引起另一位網友用真實世界的地位來攻擊他。這種情形在【天下】是絕對不被允許的。違反這個規定、自暴身分的網友將被除名,網友一旦被放進黑名單就不能再發言了。【天下】的黑名單是永遠的。

 

討論問題,YST 從不在乎犯錯,也沒有不虛心求教,虛擬世界沒什麼面子問題,這就是匿名的好處。事實上,YST 第一眼就看出來 mustang 是航空方面的專業人才,第一篇與他的對話題目就是請他解惑。但是 mustang 的解釋不能服人。不論對與不對,mustang 不能用深入淺出的方法讓大眾明瞭他的觀點。

 

YST 看的專家多了,對專家非常敏感。專家的特性就是把問題複雜化,然後利用自己的專業知識取得對話的優勢。其實處於劣勢並不要緊,要緊的是處於劣勢又學不到東西,這就划不來了,而這正是專家玩弄的把戲。專家不想讓你學到東西,但是要你尊敬他。這種作法對【天下】這種大眾化的城市是非常傷害的。這種專家會把【天下】的讀者趕跑。

 

YST 絕不承認任何人的權威性,這是網路世界的大忌諱。如果【天下】尊重某個權威,其他市民必定起而效尤,都把真實世界的底牌亮出來取得討論的優勢,【天下】這個城市馬上就垮了。

齋貓一再強調在真實世界裏 mustang 的航空知識多麼權威,不可能犯錯,其實是犯了【天下】的忌諱。市長必須再一次強調,【天下】是匿名的,認文不認人。越是專家,市長就越挑戰他,絕不會讓他賣弄。如果他不能深入淺出地寫文章讓大家明白,他就不是專家。

 

YST 絕不承認任何人在【天下】是權威。「專家」可以,「權威」不行。沒有任何人可以在【天下】一言九鼎。即使錢學森來【天下】談論空氣動力的問題也要匿名,這樣大家就平等了,他就不能放屁也是香的。想想看,錢學森如果匿名在網站上發表「畝產萬斤」的文章,會有這麼多人相信嗎?

 

2.回答 Boor

謝謝你的觀點,我知道你的好意,也認同你的想法。

 

但是你要知道,問題遠沒有你的想像簡單。大家都知道速度可以用向量來代表。但是螺旋槳是轉動的,葉片尖端的瞬時速度是隨時間改變的,所以它與飛行速度的合成向量也是隨時間改變的,更何況螺旋槳有很多葉片都在不同的方向同時轉動,所以有很多合成向量需要考慮,整個問題就非常複雜了。即使能夠寫出數學式子,求解和分析都非常困難。

 

我知道自己的想法有問題,很有可能是錯的,我已經這麼說了。但是這是一種簡化、也有點天真的說法,為的是取得一個簡單的概念。也許成功,也許不成功,但是人類看問題總是從簡單的地方先下手,錯了又何妨?

 

3.回答 mustang

先給你一點credit,我的確沒想到 P-51H 會比 P-51D 輕,因為前者的機身增大,照道理應該較重。後來我找到資料了,H 的骨架重新設計,H 比 D 輕270公斤。我在前文中特別說了H應該比D重一點,所以這是一個誠實的錯誤,YST 是個大而化之的人。所以我上篇文章舉的例子不好。但這並不表示我的觀點是錯的,我只是找不出適當的例子。我沒找到除了發動機其他都不變的改型的例子,這才是我要的。

 

但是無論如何,我絕不相信螺旋槳是飛機速度不能增加的障礙,至少在一九五0年以前不是。

 

我當然知道螺旋槳是經過減速齒輪,帶動汽車的輪子也是經過減速齒輪的。YST的汽車有五個檔,除了一個over drive其他都是減速齒輪,那又怎樣?如果戰鬥機的發動機有足夠的功率一樣可以增加螺旋槳的轉速。這就像如果 YST的汽車發動機如果馬力夠,在任何一檔都可以加速。提減速齒輪是非常誤導的。

 

一千匹馬力的發動機就可以造成螺旋槳損壞的例子也是誤導的。這是在實驗室裏故意製造出來的。即使是如此,也不能就認定螺旋槳沒有前途。事實是,P-51H有 2,218匹馬力的發動機也沒有把螺旋槳損壞,不是嗎?因為螺旋槳有四片葉子,這是如何設計的問題。

這個世界沒有任何東西是完美的,什麼東西都有優點和缺點,工程師最大的工作就是如何在允許的條件下「優化」(optimize)他們的產品。沒有優化,當然出問題。

 

我也說過,葉片可以變短,葉片數目可以增多,葉片的形狀可以改進,說不定葉片的材料都可以有大幫助,怎麼可以把所有困難與障礙都定位在螺旋槳的本身?或是用一個實驗否定一切?這太偏見了。尤其mustang自己後來也同意渦輪發動機的葉片有與螺旋槳一樣有超音速的問題,而且科學家得益於以前對螺旋槳的研究,說實話,這也是我原先準備在介紹第三代戰鬥機時想說的話。所以螺旋槳就更不是阻撓提高飛機速度的元凶了,至少在一九五0年以前不是。

 

一千匹馬力的發動機損壞了螺旋槳算什麼?譬如 YST燒壞的汽車 turbo charger,那輛汽車發動機的廢棄通過 turbo charger 葉片的功率我看不到一匹馬力,還不是把葉片弄壞了?這個 turbo charger 的轉速可以高到每分鐘十萬轉,我懷疑是設計的工程師沒有做好控制的問題,導致轉速過高又過熱,卻歸咎於 YST用的潤滑油,每次害我花錢消災。但是工程師絕不會承認是自己設計的問題。所以每一個事物都有許多面,專家可以用不同的說法美化自己,他們的話不可輕信。如果迷信權威你就完了。我們必須了解到這一點,才能從生活中學習。

 

這就是為什麼我不相信“專家”把研發渦輪發動機的動機歸咎於螺旋槳的先天問題最重要的原因。專家喜歡講有學問的話,而不是真話。我不是潤滑工程師,能跟汽車廠的工程師講道理嗎?YST 除了下次不買他的車子還能怎樣?

 

YST 沒有逼 mustang 離開【天下】的意思,甚至歡迎他在此繼續發言,但是我保証一定會挑戰 mustang 非常專業的言論。如果發言,請他用深入淺出的方法介紹他的論點,因為大部分【天下】的讀者並不知道他在說什麼。過分專業的言論對【天下】是會造成傷害的。

 

如果 mustang 不願意繼續在此發言,那是他的選擇。市長的態度是,來者不拒,去者不追。咦,這話好像有施明德的味道,不過他只對女人如此。

 


清晨獨自慢跑的 YST

本文於 2007/01/20 15:52 修改第 1 次

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某人對航空發動機誤解之七瀏覽52|回應0|推薦2
2007/01/20 05:45:19

原文請參考這裡:軍事小常識:戰鬥機從螺旋槳進入噴氣式

噴氣式發動機的工作原理是使用高速轉動的渦輪葉片來壓縮空氣,被壓縮的空氣進入燃燒室和油料混合燃燒,燃燒後高溫膨脹的氣體高速向後排出而產生向前的推力(希望您沒忘了初中學的牛頓第三定律)。由於沒有開關的閥門,這一連串的過程雖然有先後次序但是都是同時連續地進行,沒有絲毫中斷,有別於內燃機。

噴氣式發動機是連續燃燒油料推動渦輪產生動力,所以它百分之百的時間都在做工輸出動力,當然效率上比走一步停三下的內燃機要高得多。同樣的重量,噴氣式發動機產生的動力可以比內燃機高出許多倍。這是革命性的改變!


誠然,噴射發動機和活塞發動機的工作原理不同,但是,上面引述的話當中包括的誤解有:


噴射發動機分成三個部分:壓縮段,燃燒段和渦輪段。壓縮段負責將進入的空氣整流和壓縮,燃燒段負責噴射燃料進行穩定燃燒。那渦輪段呢?渦輪段最主要的工作之一就是將高溫氣體的一部分能量轉換轉換推動渦輪葉片,帶動驅動軸,而這個驅動軸(目前最少是一軸,最高是三軸,由勞斯萊斯的RB 199奪魁)與前方的壓縮段相連接。


連接作什麼?壓縮空氣啊!不然壓縮段是怎麼旋轉的。因此,說噴射發動機百分之百都在輸出動力,是個很嚴重的錯誤概念,而且這還不考慮發動機也要帶動的其他附屬機構,包括發電機,液壓或者是燃料幫浦等等(看發動機的設計考慮)。


也就是說,噴射發動機當中有渦輪段,驅動軸和壓縮段在消耗燃料燃燒之後提供的高能量,即使發動機持續的在運轉,這些能量還是會被吃掉,否則發動機將無法維持穩定運作,這就和活塞發動機的運作會消耗汽缸內燃燒產生的能量是相似的。


那麼活塞發動機的發展為什麼在二戰之後停滯下來?當然,螺旋槳的限制是一個因素,而我在前面提到的同軸反轉螺旋槳設計是一個變形,英國,蘇聯都實際上使用過,美國曾經試驗過但是很快的放棄,可是到了韓戰的時候,所有出現執行空優任務的戰鬥機都不是螺旋槳的(夜間戰鬥機除外,不過那也恨快的被替換),那表示同軸反轉螺旋槳有問題?


機械上的複雜性導致維修困難和可靠度偏低,是同軸反轉設計的最大問題與阻礙,對於單發動機設計的飛機來說,這也代表機鼻變長,對於前方與下方視野都有不利的影響。而且最根本的問題還是無法解決,那就是無法超過音速。


既然單發動機的使用有限制,那多發動機的總該好點吧!這也是實情。多發動機螺旋槳設計還持續好一段時間,不過,大型活塞發動機也還是有他的技術上的限制,而這個限制的發生晚於螺旋槳已經無法在更高的飛行速度下操作,也因此發生的時間比較晚,不過在二戰末期問題已經逐漸出現。


有關這方面的事情會在後續的文章當中談到。如果各位發現任何錯誤,歡迎提出指教。

( 知識學習科學 )

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【cobrachen 的網誌】2007-1-20, 03:32〈某人對航空發動機的誤解之六〉
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某人對航空發動機的誤解之六瀏覽43|回應0|推薦2
2007/01/20 03:32:50

原文請參考這裡:軍事小常識:戰鬥機從螺旋槳進入噴氣式

在之五當中,我引述的部分,某作者提到螺旋槳的轉速無法提高,是因為活塞發動機不夠力。當然,我在稍早的文章中提到二戰之後4000匹馬力的發動機,比起P-51B型之後所使用的美國版梅林的出力可差多了,難道他們也不夠力?從這一點來思考不難發現他的推論存在不少的問題。

此外,我也提到螺距的改變對於發動機出力的轉換影響。是的,螺旋槳的轉速受到臨界馬赫數的影響,有他的上限,那麼,提高出力的發動機在不增加葉片數量和直徑下,那不就無法提高速度?

那當然不是,螺旋槳葉片就像是翼剖面一樣,可以根據不同的需要作選擇,而螺距的變化也是為了適當的吸收發動機的輸出,而達到較高的轉換效率。而這兩點都和直徑以及葉片數量無關,甚至在外觀上不是那麼容易看得出來。如果堅持直徑不改變,最大空速的高低(假設都是相同最大,非緊急輸出)只是取決於轉速,那就推論錯誤了。

( 知識學習科學 )

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【cobrachen 的網誌】2007-1-20, 02:31〈某人對航空發動機的誤解之五〉
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某人對航空發動機的誤解之五瀏覽43|回應0|推薦3
2007/01/20 02:31:25

原文請參考這裡:https://city.udn.com/v1/city/forum/trackback.jsp?no=3011&aid=2042274

前面四篇是回在他的討論區,既然表示沒有繼續在泥沼裡打滾的意思,該說的還是需要提出來,不然將錯誤的資訊傳遞出來,會讓真的想要了解的人有了錯誤的概念。

P-51D 野馬戰斗機的螺旋槳有四片葉子,螺旋槳的直徑是 11 英尺 2 英寸,等於 3.4036 米。

簡單的算術告訴我們 P-51D 的螺旋槳的尖端到達音述的轉速是每秒 32 轉,或每分鐘 1908 轉。不管野馬戰鬥機的發動機馬力有多大,這個轉 速 是絕對不可逾越的。

P-51D 的發動機是勞斯萊斯十二個氣缸的 Merlin V-1650-7 ,功率是 1,695 HP.

P-51D 的最高速度是每小時 437 英哩( 704 公里)。

上面這一段話的問題在於幾點:

1. 活塞發動機的出力隨高度會有很大的變化,因此,在指出輸出的時候必須說明這個數字是在哪一種情況,譬如說海平面起飛或者是緊急最大出力下。D型因為沒有噴水注射的裝置(P-51系列在二戰時期參戰的都沒有這個裝置,原因我有寫再MDC論壇的二戰區),假如和其他發動機比較的時候沒有注意,就會發生問題。

2.飛機的各項性能也是會隨外界環境而變化,像是爬升率或是最高速度,同樣的,不指出是何種情況下的最大空速也可能會發生比較時出現橘子和蘋果相比的結論。

P-51H 的發動機是勞斯萊斯十二個氣缸的 Merlin V-1650-9 ,功率是 2,218HP ,比 P-51D 發動機的功率高出 523 匹馬力。這個發動機用了新的增壓器。

P-51H 主要的改變是機身稍微長一點,並且把垂直尾翼增高大大增加了水平方向( yaw )的穩定性。所以 P-51H 的重量應該略微增加,但是最重要的是螺旋漿沒有任何改變,所以轉速的限制是相同的。

P-51H 的最高速度是每小時 487 英哩( 784 公里),整整比 P-51D 高出每小時五十英哩,或每小時 80 公里,速度增加的量是非常顯著的( significant )。

這段話包含的問題有:

1.H型式D型的輕量版,光是機身空重就少了300公斤,推斷H型比較重而不是實際上去查資料,這在分析上是一個很大的錯誤。

2.二戰初期開始的金屬螺旋槳,不是定速就是可調螺距,也就是說,螺旋槳和發動機主軸轉速間的關係不只是減速齒輪比那麼單純, 在對這些實際情況都不了解下認為轉速限制是相同的,即使結論是對的,推論的過程有很明顯的問題。

好了,我們都知道螺旋槳飛機要增加速度唯一的方法就是增加螺旋漿的轉速,不可能有第二種選擇。因此我們可以得到下面的結論:

1.P-51D 螺旋漿的最高轉速 < P-51H 螺旋漿的最高轉速 < 1908 轉 / 分 。

2.P-51D 的 1,695 匹馬力的 Merlin V-1650-7 發動機即使用盡吃奶的力氣也無法增加螺旋漿的轉速到 P-51H 螺旋漿的最高轉速。

這段話的問題在於,增加轉速不是唯一增加螺旋槳飛機速度的方式,不然調整螺距的理由何在?

此外,寫這段話的人完全忽略發動機主軸和螺旋槳之間的減速齒輪機構,單純的認為發動機本身無法提升主軸轉速就是最大的誤解之一。

3.P-51H 螺旋漿的最高轉速是安全的。

4. P-51D 的速度不能提高不是因為它的螺旋槳受到葉片不能超過音速的限制,而是因為它的發動機馬力不足。

因為前面分析的過程的錯誤就不少,然後對高速空氣動力學不了解,也不知道葉片實際上就是一種翼剖面,和空氣之間的作用就和機翼類似,將1930年代的研究成果當作不存在或者是以愛面子來解釋,這完全不是真正要研究或者是學習的人該有的心態。

歡迎各位指出我所提到的說法的問題和錯誤。謝謝。

( 知識學習科學 )

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