F-117A夜鹰亚音速隐形攻击飞机在其机头装有四个全向大气数据探测器。

今年是新中国成立70周年。据国家新闻办公室称，今年的阅兵将安排一些先进武器装备的首次亮相。如果先进的战斗机飞过天空，你不妨看看它们的皮托管。

超音速军用飞机的凉爽外形令许多军事爱好者着迷。它也几乎是现在最快的飞机。在超音速飞机的照片中，我们经常看到在飞机的头部有一个长的“尖峰”，比如米格-29，而歼-20没有这个“尖峰”。这两种设计有什么不同？让我们从这个“尖峰”是什么开始。

什么是“穗”？

这是什么“穗”？江湖上有很多关于它的传说:它是用来用刺刀与敌人作战的！还可以防雷！打破音障就靠它了！事实上，它并不神秘。这个“尖刺”的大名是皮托管。

飞机可以飞向天空，这取决于高速气流流过机翼表面时产生的压差。气流和飞机之间的相对速度是升力的决定性因素之一。这种相对速度称为“空速”，是飞行的一个重要参数。只有知道这个参数，我们才能知道当前的升力、阻力和其他数据，然后可靠地操纵飞机。皮托管负责测量空速。

皮托管由两个细管套在一起组成，其中一个细管与外界相通，获取当前环境的气压；直面风，感知气流产生的总压力。两个细管之间的压力差导致波纹管变形或液柱高度差，这可以直观地指示当前空速。

那么为什么皮托管安装在飞行机头的一部分，形状像一个“尖状物”？

这是因为在飞行中，机身周围的气流会被飞机“推开”，而这部分受飞机影响的气流并不反映真实的空速。为了测量未受影响的气流，皮托管通常放置在飞机的前部，并尽可能远离机身，这就是皮托管经常被制成长“尖状物”的原因。

谁对超音速负责？

然而，正是因为皮托管通常被放置在机器的鼻子里，它有很强的存在感，而且几乎是“机器所必需的”，有很高的暴露率，它的神秘传说才得以传播。

但事实上，皮托管的唯一功能是测量空速，正如我们之前所说的。

如果你想突破音障，以超音速飞行，这不是皮托管能解决的问题。它需要发动机和飞机整体空气动力学形状的配合。细长机身、后掠翼、超音速翼型等的设计是减小阻力的关键。如果你真的想说“突破音障”，你仍然需要一个锐利的鼻子。

今天的新型战斗机采用了尖头设计，空气入口位于两侧或腹部。尖头设计有利于减小阻力和超音速飞行。

然而，早期的超音速战斗机也采用了机头进气的方法。鼻子又圆又钝，比如米格-21。这种鼻子阻力很大。它如何突破音障？

答案是这个圆锥在机头进气道，它的名字是激波圆锥或进气道圆锥，它能破坏进气道的激波。可以看出，与机头和激波锥的尺寸相比，皮托管太小了，即使它“有意”打破音障，它也“无能为力”！

"我应该在车内还是车下？"

亚音速飞机通常把皮托管放在机翼或垂直尾翼的前缘，而超音速飞机通常把皮托管放在机头。

米格-29的鼻子上有长长的“尖刺”。

但是现在我们知道了皮托管的真正功能，我们也知道这些设计程序并不是不可违反的黄金法则，超音速飞机的皮托管也不必放在机头。在具体设计中，皮托管的位置有多种选择。对于同一类型的飞机，也有许多设备方法，取决于要求。

作为一种机械装置，皮托管简单、可靠、廉价。即使在20世纪下半叶出现了新的电子测速设备，皮托管仍处于稳定状态。一架飞机通常需要配备至少两套皮托管装置，而电子测速设备通常只作为备用。

但是随着战斗机的发展，机头皮托管变得越来越“碍事”。我们知道高空的温度很低，有云和其他水蒸气。为了防止结冰故障，皮托管全部由金属制成，用于加热和除冰。

金属皮托管给安装在机头的雷达带来了一些麻烦。一方面，金属材料反射雷达波，对雷达探测造成干扰，需要在机头安装额外的吸波材料。一方面，新型雷达天线罩大多由复合材料制成，不如金属体坚固。如果皮托管继续安装在这里，很容易造成底座变形，影响测量精度。此外，今天战斗机的速度普遍提高，这也加剧了机头皮托管的颤动。

此外，新型战斗机对隐身性能的要求越来越高。为了减小飞机的雷达截面，提高隐身性能，飞机的外形需要尽可能的光滑，并且要有很少的尖角。长鼻皮托管显然非常不利于隐身。

结果，由于考虑到各种性能，如空气动力学，结构和隐身，每个人都做了一些不同寻常的事情，皮托管被制成各种形式。例如，F-18和J -10型号采用了在机头两侧安装多个L形皮托管的设计。经过算法修正后，L型皮托管也能保证较高的测量精度。

J -6机头皮托管可以向上折叠。

在海湾战争中成名的F-117A“夜鹰”亚音速隐形攻击机在其机头装有四个全向大气数据探测器，集成了各种功能，如测量空速、侧滑角和迎角。

F-35和J -20都采用嵌入式大气数据传感系统。这种压力测量方法采用压力传感器阵列加算法修正，只需要孔，不需要外部结构。

值得一提的是，尽管使用了嵌入式空气数据传感系统，但在试飞验证阶段，飞机通常会保留皮托管用于数据收集，如J -20原型机。设定后，f -20皮托管被取消。

歼-20在其前端缺少一个“尖状物”。

要求更高隐身性能的B-2轰炸机，干脆放弃了传统的皮托管，在挡风玻璃前的机头安装了六套嵌入式空气数据传感器。

2008年，一架B-2轰炸机在关岛的美国空军基地坠毁。原因是当地潮湿的气候导致了飞机的传感器故障，这导致了计算机提供的空速和高度数据的严重错误，并最终坠毁。

B-2的不良平衡当然是坠机的原因之一，但这一事件也显示了依赖电脑带来的风险。电传和计算机仍然不能完全取代皮托管的作用。

原来的标题“J -20”缺少了这个“尖峰”。你找到了吗？有什么考虑”