说说飞机前端的“尖刺”

本文转自：解放军报

说说飞机前端的“尖刺”

■黄辛舟于宁

飞机前端的“尖刺”即为空速管。 资料图片

许多飞机的机头或机翼上，都有一根长长的“尖刺”。有人说，它的作用是跟敌机在空中“拼刺刀”；有人说，它可以避雷；有人说，它能帮助飞机突破音障……那么，这根“尖刺”究竟是什么，作用又如何？

其实，它的真实身份，是飞机上一个重要测速装置——空速管。

飞机能够冲上云霄，依靠的是高速气流流过机翼表面产生的压力差。空速，则是指气流与飞机相对速度的大小。它是飞行的重要参数，也是决定飞机升力的因素之一。空速管，就是测量空速的一项装置。

空速管由两个嵌套在一起的中空细管组成，其中一个连通外界，用来获取当前环境气压；另一个正面迎风，用来获取气流产生的总压。两根细管之间形成的压力差，会引起膜盒形变或液柱高差，经过相应计算，就可以得到当前空速，并显示在飞机的仪表盘上。

由于飞行过程中，机身周围的气流会被飞机“推开”，而受影响的气流显然无法测出真正的空速。所以空速管通常设置于飞机前端，并做成长长的“尖刺”形状，以保证不受气流影响、高质量地测量空速。

空速管的“存在感”极强，“出镜率”很高，几乎每架飞机必备。作为一种机械装置，它比电子测速设备更加简便可靠、物美价廉。但随着现代航空技术的发展，它开始变得“碍事”起来。

高空环境中气温偏低，为了适应温度，空速管通常用金属制造，便于在飞行中加热除冰。然而，这对安装在机头位置的雷达“很不友好”——一方面，金属材质会反射雷达波，干扰雷达探测；另一方面，新型机头雷达罩往往采用复合材料，强度较低，空速管在高速状态下产生的颤振，容易引起飞机头部基座变形，影响测量精度。除此之外，新式战机对隐身性能的要求越来越高，为了减少雷达反射截面，飞机外形必须尽可能平滑、少尖角，“尖刺”状的空速管显然与这一要求格格不入。

考虑到气动、结构、隐身等方面因素，飞机设计人员各出奇招，将空速管变换成不同形状。比如安装在飞机侧面的L型空速管，既可以缓解新式飞机速度提升给空速管带来的巨大压力，还不会影响到飞机的雷达性能。

尽管科技不断发展，传统空速管依然不能被完全取代。当某架新式飞机首次试飞时，为了得到最准确的数据，设计师们往往会在飞机上加装一根细长的空速管。试飞结束，这根空速管的使命也就结束了。

迈入四代机时代后，更强的信息化战场感知成为战机的必备能力。大批新式战机开始采用机身侧面的伸出式空速管设计，加之计算机修正，以达到与常规布局空速管相同的效果。但随着高超音速武器装备诞生，设置在战机外部的空速管会对飞行造成阻力，给飞机飞行姿态带来不稳定因素。未来，如何将空速管内置于机身，将成为重要的发展方向。