別被《南天門計(jì)劃》一類的科幻作品騙了，科技并不為酷炫而存在

昨天說了兩件事，第一是《南天門計(jì)劃》里那些所謂原創(chuàng)的機(jī)體，其實(shí)一眼就能看出影子：小本子幾十年前的機(jī)設(shè)原稿，換個漆面加點(diǎn)花紋，就搖身一變成了“民族驕傲”。第二是某米的宣傳里，最見不得光的就是那一堆小字，明明是閹割、縮水、闡述不全，卻要用營銷腔調(diào)糊弄消費(fèi)者。結(jié)果好嘛，這兩件事一說出來，評論區(qū)立刻炸了，怒斥、謾罵齊飛。

說實(shí)話，我看這些罵聲倒是覺得挺有趣。大家對“酷炫外形”“宣傳話術(shù)”的容忍度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對真實(shí)邏輯的關(guān)心?？煽萍疾皇俏枧_上的熒光棒，不是炫酷設(shè)定的堆疊，它的本質(zhì)是結(jié)構(gòu)力學(xué)、是氣動效率、是成本與收益的權(quán)衡。忽略這些，把科技當(dāng)成“情緒寄托”，那就是在自欺欺人。

先說下W君自己的故事，在理工科專業(yè)而言其實(shí)是挺無奈的。W君家里一直是軍工口的，小時(shí)候已經(jīng)不能說是耳濡目染了，當(dāng)年在山溝溝里面家里很窮哪有什么兒童玩具玩啊，導(dǎo)致第一次摸槍就在上幼兒園的時(shí)候，沒錯，當(dāng)時(shí)的唯一娛樂就是到后山和家大人打打槍，以及每個禮拜日家長單位組織看一個露天電影。但男孩子嘛從基因里就被飛機(jī)大炮機(jī)槍坦克所吸引，從小也就喜歡這些真家伙。

到長大了上學(xué)也就學(xué)了這些東西。但是……真學(xué)了這些，除了專業(yè)課的緒論導(dǎo)論之外，在專業(yè)里面就不提任何具體的武器了。這不是個例，很多熱血沸騰進(jìn)入具體專業(yè)的人，也就是入學(xué)前一兩個禮拜精神亢奮那么一下，后面就是要多枯燥有多枯燥，熬到畢業(yè)能觸及真家伙了嗎？完全不能，還得在實(shí)驗(yàn)室里面調(diào)配方、配工序、記數(shù)據(jù)……這比上學(xué)時(shí)候更枯燥。

我是革命一顆螺絲釘，哪里需要哪里鉆。但即便是這樣，在很多人提到軍事技術(shù)的時(shí)候，出于本能也會說一句“這有嘛厲害的啊”，原因就是所有的技術(shù)不可能脫離基本原理而存在。

拿《南天門計(jì)劃》中的飛機(jī)設(shè)計(jì)來說，無異于小孩搭樂高積木，能裝的大炮導(dǎo)彈都堆在一個坦克底盤上。

這東西除了自我滿足的炫酷感之外，你會覺得它可以嚇到敵人嗎？相信我們都這樣做了——“就問你跟不跟吧？”，W君就只能告訴你了只有傻子才跟！

不過，在《南天門計(jì)劃》這件事上來說，W君還是要從另外一個方向引入清華大學(xué)@聶影教授的觀點(diǎn)“在今天的傳播環(huán)境中，視覺符號比文字更有力量，特別是當(dāng)我們希望傳統(tǒng)文化走出去時(shí)，用圖像化、造型化的方式往往比文字?jǐn)⑹赂咝??！保@就是W君為什么不反感《南天門計(jì)劃》的一個基本原因——它至少讓國外知道了什么是“南天門”、什么是“白帝”，通過一個科幻IP的傳播將中國的傳統(tǒng)文化概念滲透到世界的方方面面才是一個文創(chuàng)作品該做且必須做好的事情。

至于拿來給自己打雞血、自我催眠，那就大大的不該了。

咱今天就細(xì)致的說說：

在很多科幻作品中的戰(zhàn)斗機(jī)形象大多是不符合空氣動力學(xué)的。在昨天的文章中有人回復(fù)說“為了黑‘南天門’，作者是看了多少日本漫畫啊”——搞情報(bào)分析的嘛，不僅僅要分析現(xiàn)實(shí)圖像資料，動漫、影視、游戲這些虛擬作品里，同樣可能夾帶著情報(bào)信息。很多人以為“漫畫是幻想”，可問題就在于：設(shè)計(jì)師的靈感來源總要有個現(xiàn)實(shí)參照，不少細(xì)節(jié)會在潛意識里透出來。機(jī)翼布局、武器艙構(gòu)型、雷達(dá)罩比例，這些東西一旦出現(xiàn)在“娛樂化的畫稿”里，實(shí)際上就已經(jīng)在泄露思路了。

別小看這些虛擬資料，在冷戰(zhàn)時(shí)期，美蘇雙方就會把對方的電影、廣告畫冊甚至模型說明書當(dāng)作間接佐證。今天的動漫、游戲同樣具備這種“意外泄密”的價(jià)值。換句話說，你笑別人看漫畫，其實(shí)你自己正是被漫畫和宣傳片騙得最深的那一類人。

說個歷史案例：1942年亞歷山大·德·塞維爾斯基（這是美國的“制空權(quán)”發(fā)起者）寫了一本小說叫做《空中制勝（Victory Through Air Power）》，1943年被迪士尼拍成了同名動畫片。

片中出現(xiàn)了美國正在秘密研發(fā)的道格拉斯B-19遠(yuǎn)程轟炸機(jī)的形象。甚至連航程、機(jī)體結(jié)構(gòu)都被暴露出來。

這件事被日本帝國知道了之后，旋即以伊-29潛艇裝載217噸錫、橡膠等戰(zhàn)略物資向納粹德國換取Me163火箭式戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù)資料，后來很有針對性的以去掉裝甲為代價(jià)將原始的Me163的20mm機(jī)炮改為了兩門30mm機(jī)炮。這就是“秋水”火箭戰(zhàn)斗機(jī)。

只不過由于時(shí)間緊迫，1945年7月第一架“秋水”才成功首飛，如果再早一些時(shí)間的話很可能美國就無法扔下原子彈了。

當(dāng)然了，歷史不容假設(shè)。咱們還是說回今天的話題——很多科幻作品里的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)，尤其像《南天門計(jì)劃》這種，問題在哪里？

答案其實(shí)很簡單：為了炫酷的外觀而不顧空氣動力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本限制。這本質(zhì)上是小本子帶來的一股空氣動力學(xué)上的歪風(fēng)邪氣！

說的更直白一點(diǎn)是——你指望著一個二戰(zhàn)戰(zhàn)敗國、從1945年之后就沒設(shè)計(jì)過新型戰(zhàn)斗機(jī)的國家來引領(lǐng)未來戰(zhàn)機(jī)的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)這件事本身就是離了個大譜的。

只不過，小本子很擅長抄襲。如果國際上有一些引爆眼球的設(shè)計(jì)他們就會哪里用到自己的作品中。

例如F-14的機(jī)體造型被改成了《超時(shí)空要塞》中的變形戰(zhàn)斗機(jī)。

還有一個例子就是X-29了，前掠翼、帶鴨翼很科幻的設(shè)定，轉(zhuǎn)變了一下就成了日本科幻作品中很多未來戰(zhàn)斗機(jī)的范式。

其實(shí)，無非就是從視覺傳播的角度上看起來很“新奇”。反正不需要考慮任何實(shí)際上的設(shè)定，只要有任何新技術(shù)都可以卡通化的畫到動畫作品中。

最終，就形成了“日系幻想戰(zhàn)斗機(jī)”的一個基本設(shè)定狀態(tài)——哪個國家戰(zhàn)斗機(jī)先進(jìn)酷就把這些元素吸收改進(jìn)到自己的幻想中，就好像日本依舊保留了二戰(zhàn)帝國的榮耀一般。

其實(shí)這件事和在手腕上畫塊勞力士沒啥區(qū)別。

但畫著畫著就跑到邪修的路線上去了。例如現(xiàn)代日系科幻戰(zhàn)機(jī)中機(jī)翼后梁的前傾角被設(shè)計(jì)的越來越大了。你如果仔細(xì)看日系科幻作品，你會發(fā)現(xiàn)幾乎所有的機(jī)翼后邊都是向前“翻”過去的。

這件事就很魔幻了。而且就目前而言，這個趨勢是愈演愈烈。

在機(jī)翼內(nèi)部的骨架里，最核心的部件就是 梁（Spar）。其中位于前方的通常叫 前梁（Front Spar），而更靠近翼后緣的則叫 后梁（Rear Spar），有些飛機(jī)也會把最主要的一根承力梁稱作 主梁（Main Spar）。它們和肋（Ribs）、縱桁（Stringers）、蒙皮（Skin）一起，構(gòu)成了一個輕量卻極其堅(jiān)固的整體，就像一座橋梁一樣把升力傳遞并分散開。

一般來說，主梁是機(jī)翼真正的“脊梁骨”。飛行中，升力作用在整個翼面上，就像一只巨大的手在不斷向上掰機(jī)翼。這會在機(jī)翼根部產(chǎn)生極大的彎矩。如果沒有足夠強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，機(jī)翼會像被折斷的樹枝一樣瞬間斷裂。主梁通過上、下弦帽來抵抗拉伸和壓縮，而梁腹板則負(fù)責(zé)承受剪切力，使機(jī)翼能夠在持續(xù)的高負(fù)荷下保持形狀和剛度。這也是為什么大多數(shù)飛機(jī)的主梁位置都在翼弦前緣 20%～30% 左右的地方，那是升力壓力最集中的區(qū)域。

相比之下，后梁雖然不承擔(dān)主要的彎矩，但同樣至關(guān)重要。它既要分擔(dān)部分彎矩和剪力，幫助機(jī)翼形成一個完整的“受力閉合框架”，又要為襟翼、副翼等操縱面提供牢固的鉸接點(diǎn)。換句話說，后梁既是機(jī)翼結(jié)構(gòu)的“副支柱”，又是飛行控制的“安裝基座”。沒有它，機(jī)翼后緣的舵面就無從固定，飛機(jī)也就失去了最基本的操縱能力。

以F-22的機(jī)翼結(jié)構(gòu)做個例子來看：

在圖中以鈦合金為主，位置靠近翼弦前緣，大約占機(jī)翼前 25%～30%。它承受絕大部分的彎矩，是整個機(jī)翼的主要受力骨架。F-22 在這里用了大量鈦材，就是因?yàn)檫@里的拉伸與壓縮應(yīng)力最大，只有鈦才能保證高強(qiáng)度和抗疲勞。

F-22 的后梁位置更靠近翼后緣，作用主要是分擔(dān)部分彎矩和剪力，形成一個受力閉合框架；提供襟翼、副翼的鉸接點(diǎn)，讓飛控系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)操縱。從圖上的加固結(jié)構(gòu)我們可以看到后梁并不需要像主梁那樣極度抗彎，但必須保證剛度和穩(wěn)定性，否則后緣舵面會在高速下抖動甚至失效。

即便如此，F(xiàn)-22的機(jī)翼內(nèi)部還有大量復(fù)合材料制作的肋（上圖橙色部分），在不分擔(dān)量結(jié)構(gòu)的前提下緊密的固定機(jī)翼蒙皮，使之不會在高機(jī)動下而脫離。

同樣，在機(jī)翼的根部（圖片左下角）我們也可以看到為了讓F-22的后梁前傾所做的額外加固設(shè)計(jì)，以及這種機(jī)翼結(jié)構(gòu)本身不穩(wěn)固需要在機(jī)翼內(nèi)部再加上若干輔梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的妥協(xié)做法。

那么F-22機(jī)翼后沿向前的傾角有多大呢？這件事很多人幾乎都沒有太注意到，看圖：

其實(shí)只有10度不到，而且這里洛克希德的工程師還耍了一個小心思——后梁前移，其實(shí)這根后梁依舊是以近似于垂直的角度固定在機(jī)身框架上的。

這已經(jīng)是為了達(dá)到隱身效果在結(jié)構(gòu)上做出的最大犧牲了。即便是這樣做，也大幅度的擠占了F-22的燃油空間，致使這架戰(zhàn)斗機(jī)成了出名的小短腿。

很多人喜聞樂見的X-29，那后緣角度可大了去了，很多人覺得是這樣吧？那是光看賊吃肉不看賊挨打的典型了。

這架飛機(jī)加固了機(jī)翼擠占了大量機(jī)翼空間，反正是試驗(yàn)機(jī)，上去飛個半小時(shí)就夠了，真的還沒有現(xiàn)在一些人手里的無人機(jī)飛行時(shí)間長呢！原因在哪里？也是加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)后機(jī)翼儲油空間嚴(yán)重壓縮。原來的F-5可以攜帶機(jī)內(nèi)燃油2650公斤，這個是1804公斤。

其實(shí)，這件事歸根結(jié)底就是結(jié)構(gòu)力學(xué)的問題。真要加固，工程師當(dāng)然有一百種辦法：可以加厚梁，可以多布置輔梁，可以換更強(qiáng)的鈦合金，也可以用更高模量的復(fù)合材料。只要你愿意堆材料，總能把那根前傾的后梁撐住。

但天下沒有免費(fèi)的午餐。你加固一根梁，重量就要額外付出；你調(diào)整結(jié)構(gòu)布局，強(qiáng)度冗余就得額外付出；你塞進(jìn)更多加固件，原本能放燃油、能裝設(shè)備的空間就得讓出來。最終的結(jié)果就是——飛機(jī)的重量上升，航程下降，可維護(hù)性降低。

這些問題在畫漫畫的時(shí)候根本不用考慮，幾筆線條就能把后緣畫得又尖又炫，完全不需要為重量、強(qiáng)度、空間和成本買單。可是現(xiàn)實(shí)不是畫紙，飛機(jī)飛上天靠的是材料學(xué)、空氣動力學(xué)和工程算賬，而不是筆觸的想象力。

同樣“日本科幻飛機(jī)”屁股越來越尖有好處嗎？當(dāng)然有好處了！從空氣動力學(xué)上來說這種飛機(jī)飛行時(shí)的尾渦會更干凈，高速飛行時(shí)波阻會略微減小。這得益于面積率的“溫和收束”原則。

但是，過于急促的收束使總橫截面積曲線偏離 Sears–Haack 最優(yōu)分布，在跨聲速飛行的時(shí)候會形成更強(qiáng)的膨脹扇—再壓縮激波組合，波阻上升，反而未必比現(xiàn)代軍用戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)更好。

其實(shí)吧，這些炫酷的技術(shù)并不是沒人試過。無論是前掠翼、激進(jìn)收束，還是復(fù)雜折線后緣，做航空航天的人也早就做過各種風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、原型機(jī)試飛，結(jié)論都擺在那兒了：能飛，但代價(jià)巨大，不具備工程普適性。

所以，當(dāng)下主流戰(zhàn)機(jī)的設(shè)計(jì)絕不是因?yàn)椤霸O(shè)計(jì)師不敢突破想象力”，而是因?yàn)樗麄円呀?jīng)算過賬、摔過飛機(jī)，知道哪些東西能量產(chǎn)服役，哪些只適合實(shí)驗(yàn)室和漫畫書。

說白了，你真的不用懷疑——能設(shè)計(jì)戰(zhàn)斗機(jī)的人，腦子一定比只會畫漫畫的人更清楚空氣和材料的賬單。區(qū)別只是：一個在和噸級鈦合金、燃油艙、疲勞壽命較勁，另一個只需要讓畫面更帥、線條更酷。

所以看到現(xiàn)在的新機(jī)型就別問為什么沒有科幻作品中的帥了，平平無奇樸實(shí)無華的東西其實(shí)是把那些華而不實(shí)的坑都避開了。

回到文章開頭聶教授的觀點(diǎn)——視覺符號更有傳播力，我們的《南天門計(jì)劃》，甚至更多科幻作品如果還帶著日系機(jī)設(shè)的影子，其實(shí)說明人家的文化傳播力更強(qiáng)。哪怕這些設(shè)定從空氣動力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)上看全是不靠譜的東西，但通過漫畫、游戲、模型，它們已經(jīng)在我們這代人的腦子里扎根，讓人下意識以為未來的戰(zhàn)機(jī)就該長成那個樣子。

這意味著什么？意味著你的想象力、你的美學(xué)判斷，甚至你對未來的期待，早已在不知不覺中被文化入侵了。

這是一場戰(zhàn)爭！別不自知！