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《蝙蝠俠》作為超級(jí)英雄系列電影，是以高科技為賣點(diǎn)的，每一部都有新鮮的蝙蝠車或者蝙蝠武器來為蝙蝠俠的懲奸除惡助力。在2012年上映的這部電影中，人們已不再滿足于蝙蝠俠僅僅擁有高科技的武器了，編劇給蝙蝠俠創(chuàng)造了一個(gè)叫影武者的神秘武學(xué)聯(lián)盟，以及一個(gè)叫忍者大師的神秘師父，同時(shí)大反派變成了被影武者聯(lián)盟驅(qū)逐的學(xué)員、致力于毀滅高譚市的暴徒——班恩。但事實(shí)上，科技的力量依舊主導(dǎo)著整部電影的情節(jié)發(fā)展：反派讓新能源失去控制，變成核武器威懾所有人，而瘸腿的蝙蝠俠依賴機(jī)械外關(guān)節(jié)重新正常行走，再靠著全新的武器——蝙蝠戰(zhàn)機(jī)奠定勝局。本期我們就來分析一下蝙蝠戰(zhàn)機(jī)。

RealStory

垂直起降的戰(zhàn)機(jī)

電影中的蝙蝠戰(zhàn)機(jī)被命名為“TheBat”，是一種采用超常規(guī)設(shè)計(jì)、用腹部風(fēng)扇提供升力、前部噴氣裝置提供推動(dòng)力的飛行器。它采用串列式雙座駕駛室布局，駕駛艙前部有一挺機(jī)關(guān)槍。而在飛機(jī)兩側(cè)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)艙上，還分別裝有火箭發(fā)射器和電磁脈沖加農(nóng)炮，可謂是火力強(qiáng)大。蝙蝠戰(zhàn)機(jī)還靠機(jī)艙肚子上的兩個(gè)螺旋槳，輕松地在空戰(zhàn)中垂直起降、懸停，以各種姿勢飛行，速度驚人。最后，即使班恩獲得了大量的蝙蝠車，蝙蝠俠依然靠蝙蝠戰(zhàn)機(jī)打敗了他。

現(xiàn)實(shí)中，除了直升機(jī)外，世界上第一架能垂直起降的戰(zhàn)斗機(jī)是英國鷂式戰(zhàn)斗機(jī)，它在機(jī)身中部設(shè)置了4個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)噴管，還能轉(zhuǎn)動(dòng)，因此可以擁有與眾不同的飛行姿態(tài)。不過，它同時(shí)犧牲了氣動(dòng)性能，而且由于噴管轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，增加了額外負(fù)載，因此犧牲了一部分正常飛行效率。

美國的F-35B也能短距離起飛、垂直降落，采用了推力矢量技術(shù)和借助主發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的升力風(fēng)扇。風(fēng)扇可以被看作是一個(gè)豎直放置的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)飛機(jī)懸停時(shí)，它直接給飛機(jī)提供一個(gè)升力，同時(shí)不會(huì)增大飛機(jī)周向的尺寸，所以不影響飛機(jī)進(jìn)行超音速飛行的能力。它的主要缺點(diǎn)是增加了額外質(zhì)量：升力風(fēng)扇系統(tǒng)總重約1800千克。

蝙蝠戰(zhàn)機(jī)是否克服了這些缺點(diǎn)，成為能垂直起降的完美戰(zhàn)機(jī)呢？

FalseTale

中看不中用的風(fēng)扇

事實(shí)上，蝙蝠戰(zhàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)有很嚴(yán)重的問題：兩個(gè)螺旋槳可能根本沒用。螺旋槳的功能是將空氣由一側(cè)攪動(dòng)到另一側(cè)，從而形成壓力差，獲得動(dòng)力。無論是直升機(jī)還是普通的螺旋槳飛機(jī)，螺旋槳的尺寸都遠(yuǎn)大于它所在方向的機(jī)身大小，以保證氣流的順暢通過。而蝙蝠戰(zhàn)機(jī)的螺旋槳遠(yuǎn)小于戰(zhàn)機(jī)尺寸，而且緊貼戰(zhàn)機(jī)的腹部，相當(dāng)于螺旋槳的一側(cè)被堵住了，氣流根本無法順暢地通過。

從作用力和反作用力的角度來看，螺旋槳攪動(dòng)空氣，相當(dāng)于把空氣抓著往后扔，然后獲得反作用力。蝙蝠戰(zhàn)機(jī)的螺旋槳緊貼著機(jī)腹，前面沒有空氣可以抓，空氣是從后面吸上來的，那么在把空氣往后扔以獲得動(dòng)力之前，它要先從后面吸空氣，同時(shí)獲得另一個(gè)反作用力，這樣就抵消了向后扔空氣的效果，于是形成了自己跟自己較勁的狀況，根本無法從中獲得足夠的動(dòng)力。

其實(shí)在空氣中飛行與在沙地里爬行相似，你得把前面的沙子往后扒才能前進(jìn)。蝙蝠戰(zhàn)機(jī)違背了這個(gè)簡單的道理，自然談不上垂直起降和空中懸停了。

蹊蹺的發(fā)動(dòng)機(jī)

雖然懸停和垂直起降無法實(shí)現(xiàn)，但是“TheBat”還有一對(duì)前置噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，至少還能飛起來吧？讓我們繼續(xù)分析。

蝙蝠戰(zhàn)機(jī)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)外形是一個(gè)巨大的方塊，在方塊前端埋設(shè)了一個(gè)風(fēng)扇。這應(yīng)該是一個(gè)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。它在傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)前面加裝了一個(gè)風(fēng)扇，一方面增加了進(jìn)氣的效率，另一方面又將一部分噴氣動(dòng)力轉(zhuǎn)化為效率很高的風(fēng)扇動(dòng)力，于是能在保持較高的飛行速度（超過2倍音速）的同時(shí)，極大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。它是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)家族中目前應(yīng)用最為廣泛的一種，在絕大多數(shù)軍用飛機(jī)和民用客機(jī)上都能見到。

然而在蝙蝠戰(zhàn)機(jī)上，這樣優(yōu)秀的發(fā)動(dòng)機(jī)被浪費(fèi)了：進(jìn)氣道設(shè)計(jì)毫無美感，根本不可能提升速度。當(dāng)速度接近0.8倍音速的時(shí)候，進(jìn)氣道附近那些巨大的迎風(fēng)面就會(huì)產(chǎn)生極強(qiáng)的氣動(dòng)阻力，相當(dāng)于拖著降落傘往前飛，不僅不能繼續(xù)提升速度，還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)飛行器發(fā)生劇烈的震動(dòng)，就好像是頂著一堆碎石子往前沖一樣，有可能損壞飛行器。

另外，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的核心依然是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，為了保證有足夠氣流進(jìn)入，在發(fā)動(dòng)機(jī)前端都會(huì)有一個(gè)頭錐進(jìn)行導(dǎo)流，而蝙蝠戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)頭錐居然非常?。∪绻饝?zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)大小正常，那么如此小的頭錐就難以保證進(jìn)氣流暢，結(jié)果導(dǎo)致效率低下；如果頭錐與渦輪的比例正常，那么它的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)多半與玩具飛機(jī)的差不多大——只有巴掌大小，這樣的蝙蝠戰(zhàn)機(jī)怎么可能飛得起來？