原创小科普,从YC15到C17到Y20,教你看大运的吹气襟翼技 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 15:41:26


吹气襟翼技术说穿了就是发动机往翅膀上吹气,从而使机翼在在低空速阶段也能获得足够的升力,让飞机获得极为优秀的低速短距起降能力,这点对于军用运输机来说极为重要,特别是定位介于An124和An12之间的前线大型运输机。

这个技术是怎么做到的呢?简单来说,就是尽量把发动机前置,这样喷口出来的燃气就可以打到机翼(主要是襟翼)上,从而起到效果。军用运输机采用下吹襟翼技术的鼻祖基本上要算是YC15了,从侧面图上可以看出其4个发动机安装位置非常靠前,基本上完全没有安放在机翼的下方,而且挂架很短,发动机垂直距离非常接近机翼。

C17是从YC15的基础上发展过来的,自然也就继承了这个特点,从侧面图上也能非常明显地看出。而老旧的IL76则丝毫没有此类特点。

这样,就要说到Y20了,Y20的定位和C17相同,比IL76要设计理念要“高出一代”,在未来战场上必须能够适应各种恶劣的起降条件,所以吹气襟翼技术是必须的。看到这里你们可能要说了,可是Y20的发动机安装位置和IL76几乎相同啊,和民用飞机一样,并没有故意靠前?

是的,你们说的没错,从官方图片来看,Y20现阶段的确没有采用吹气襟翼技术,至少发动机的位置是基本常规的。难道.....?

这就要说道吹气襟翼技术的缺点了,大家知道,任何一项技术,都不可避免地会带来负面的效应。吹气襟翼技术有2大技术缺点:1,对发动机推力要求极大,2,对机翼材料要求极高。 因为吹气襟翼技术的本质是将发动机推力部分转化成升力,那么自然而然地会损失原始推力,土鳖现在没有像MD那么给力的PW2000系列发动机,只能用D30这种过时货,如果硬是兼顾了吹气襟翼,很可能就不能满足运输一辆99的硬指标要求了。而且由于燃气是直接打在襟翼上,吹蚀效应非常强,机翼/襟翼/液压筒/支撑结构等等都必须承受很高的温度和压力,作为第一代大运,土鳖实在是没必要冒太高的技术风险,毕竟现在能飞起来能造出来,才是最大的目标。

等将来WS18/20成熟批装了,现行Y20机体设计也试飞出门道了。西飞自然而然地会加上吹气襟翼技术而发展出衍生型号----Y20B,这是技术发展导致的必然,也是人民空军发展的需要,而且应该不会让大家等的太久。

(这里还可以告诉大家一点,Y20的挂架明显要比IL76短,这也正说明了土鳖的腹黑野心,吹气襟翼技术是一定会搞出来的!)









吹气襟翼技术说穿了就是发动机往翅膀上吹气,从而使机翼在在低空速阶段也能获得足够的升力,让飞机获得极为优秀的低速短距起降能力,这点对于军用运输机来说极为重要,特别是定位介于An124和An12之间的前线大型运输机。

这个技术是怎么做到的呢?简单来说,就是尽量把发动机前置,这样喷口出来的燃气就可以打到机翼(主要是襟翼)上,从而起到效果。军用运输机采用下吹襟翼技术的鼻祖基本上要算是YC15了,从侧面图上可以看出其4个发动机安装位置非常靠前,基本上完全没有安放在机翼的下方,而且挂架很短,发动机垂直距离非常接近机翼。

C17是从YC15的基础上发展过来的,自然也就继承了这个特点,从侧面图上也能非常明显地看出。而老旧的IL76则丝毫没有此类特点。

这样,就要说到Y20了,Y20的定位和C17相同,比IL76要设计理念要“高出一代”,在未来战场上必须能够适应各种恶劣的起降条件,所以吹气襟翼技术是必须的。看到这里你们可能要说了,可是Y20的发动机安装位置和IL76几乎相同啊,和民用飞机一样,并没有故意靠前?

是的,你们说的没错,从官方图片来看,Y20现阶段的确没有采用吹气襟翼技术,至少发动机的位置是基本常规的。难道.....?

这就要说道吹气襟翼技术的缺点了,大家知道,任何一项技术,都不可避免地会带来负面的效应。吹气襟翼技术有2大技术缺点:1,对发动机推力要求极大,2,对机翼材料要求极高。 因为吹气襟翼技术的本质是将发动机推力部分转化成升力,那么自然而然地会损失原始推力,土鳖现在没有像MD那么给力的PW2000系列发动机,只能用D30这种过时货,如果硬是兼顾了吹气襟翼,很可能就不能满足运输一辆99的硬指标要求了。而且由于燃气是直接打在襟翼上,吹蚀效应非常强,机翼/襟翼/液压筒/支撑结构等等都必须承受很高的温度和压力,作为第一代大运,土鳖实在是没必要冒太高的技术风险,毕竟现在能飞起来能造出来,才是最大的目标。

等将来WS18/20成熟批装了,现行Y20机体设计也试飞出门道了。西飞自然而然地会加上吹气襟翼技术而发展出衍生型号----Y20B,这是技术发展导致的必然,也是人民空军发展的需要,而且应该不会让大家等的太久。

(这里还可以告诉大家一点,Y20的挂架明显要比IL76短,这也正说明了土鳖的腹黑野心,吹气襟翼技术是一定会搞出来的!)

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2013-1-28 07:10 上传



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额,我不太明白求解释,如果发动机造成的气流吹在机翼上产生升力,那气流就不会给发动机造成一个下降的反做用力吗?

kingcedar 发表于 2013-1-28 07:23
额,我不太明白求解释,如果发动机造成的气流吹在机翼上产生升力,那气流就不会给发动机造成一个下降的反做 ...


此时的燃气流已经远离发动机了,基本不怎么会把反作用力传导到发动机上。就算有,相对于增加的巨大升力,抵消一下,也没问题了。

这也又说明了吹气襟翼技术为什么会要求发动机的安装位置必须远离机翼。
kingcedar 发表于 2013-1-28 07:23
额,我不太明白求解释,如果发动机造成的气流吹在机翼上产生升力,那气流就不会给发动机造成一个下降的反做 ...


此时的燃气流已经远离发动机了,基本不怎么会把反作用力传导到发动机上。就算有,相对于增加的巨大升力,抵消一下,也没问题了。

这也又说明了吹气襟翼技术为什么会要求发动机的安装位置必须远离机翼。
吹气襟翼需要个几年的测试的
没见过国内有验证机
吹气襟翼从现在开始试验
也得个7-8年
差不多能赶上y20b定型
kingcedar 发表于 2013-1-28 07:23
额,我不太明白求解释,如果发动机造成的气流吹在机翼上产生升力,那气流就不会给发动机造成一个下降的反做 ...
确切说还分为内吹和外吹。

C17使用的是外吹襟翼,说起来原理很简单,起降时,襟翼下折,发动机喷气流直接打到襟翼上,因为气流被襟翼阻挡,被迫向下翻折,即从向后喷气,变成向后下方喷气,在产生推力的同时,也会产生一个向下的推力分量,就是所谓的直接升力。

这一技术相当于给运输机加装了四个微型的升力发动机,当然会极大提高飞机起降性能,这是毋庸置疑的。但是一是对发动机推力要求很高,喷气流打到襟翼上偏转,必然损失部分推力,这就要求发动机推力冗余极大;

二是对襟翼及其作动筒机构的材料要求极高,要求抗高温,高温下结构强度不变,耐烧蚀。毕竟每次起降都会使用到这个东西,长年累月,对材料要求就提上去了。

三是为最大程度降低材料烧蚀,发动机安装支架也会尽量前伸,拉开和襟翼距离,一是减少烧蚀强度,二是使喷气流适当扩散,作用在更大面积的襟翼上,产生更强的增升效果。

我相信TG在设计之初当然考虑过这个技术,但是困难主要有三点:

一是没有合适的发动机,现有的D30自然无法胜任,推力太小,推力冗余不够;
二是国内对吹气襟翼的空气动力学和热力学研究应该还没有完全摸透,对工程技术一些细节还需要时间,但这一点以国内目前的空气动力学研究实力,应该不是大问题;
三是结构材料,连接件上最终是否成熟,现在还没底,但我相信,这一点是最没有悬念的,解决速度也应该是最快的。

在实现直接升力方面,还有个美国依然在研发的项目,即C130后续机概念,见过很多方案,有个重要方向是可抬升式机翼,就像美海军F-8十字军战士那种方案,发动机吊挂翼下,起飞降落时将机翼前沿抬升几度,使发动机喷气流从向后,变成向后下方,提供部分直接升力,最大限度缩短起降距离,目前该方案实现起来难度并不大,但是在大型运输机上可否运用,还没有方案。
学到东西了,谢谢科普
即时的科普贴,要顶
谢谢科普。
作为预警加油等特种机平台,对短距离起降没什么要求,那么前期没有吹翅膀的20可以用来做特种机平台,多余的产能再用于运输型。
确切说还分为内吹和外吹。   C17使用的是外吹襟翼,说起来原理很简单,起降时,襟翼下折,发动机喷气流直 ...
F8是腹部进气的………
确切说还分为内吹和外吹。

C17使用的是外吹襟翼,说起来原理很简单,起降时,襟翼下折,发动机喷气流直 ...
十字军战士那叫可变安装角,很少有飞机那么干
学习了
看见大运襟翼好像是二次开叉的,楼主再帮忙科普下吧
这个技术的实际需求MD已经在打问号了,说白了现在并不需要那么严苛的起降性能,但是为了这个对飞机结构,材料的投资却要花费很多。TG以后会不会用还要看一下,现在先搞定18-20吨的发动机再说吧。
谢谢科普,长知识了
有营养味道好

kingcedar 发表于 2013-1-28 07:23
额,我不太明白求解释,如果发动机造成的气流吹在机翼上产生升力,那气流就不会给发动机造成一个下降的反做 ...


压气机叶片对空气做工-燃烧室内燃气内能上升-燃气对涡轮做工-燃气在尾喷膨胀对周围空气做工-排气流过襟翼,襟翼上下表面根据伯努利定律产生压差-上下表面压差导致襟翼相对周围空气上浮-襟翼通过结构将浮力传递给机翼-机翼通过结构传递给机身,这是吹气襟翼原理的简单受力分析,同一组反作用力只存在于同一个破折号的两端,所以你可以看到,排气流经襟翼产生的额外升力其实是两股空气同时作用在襟翼上下表面的合力的矢量和,是一个力系,而这个力系的两个作用对象是排气与襟翼,相互作用力只存在于这二者之间。
kingcedar 发表于 2013-1-28 07:23
额,我不太明白求解释,如果发动机造成的气流吹在机翼上产生升力,那气流就不会给发动机造成一个下降的反做 ...


压气机叶片对空气做工-燃烧室内燃气内能上升-燃气对涡轮做工-燃气在尾喷膨胀对周围空气做工-排气流过襟翼,襟翼上下表面根据伯努利定律产生压差-上下表面压差导致襟翼相对周围空气上浮-襟翼通过结构将浮力传递给机翼-机翼通过结构传递给机身,这是吹气襟翼原理的简单受力分析,同一组反作用力只存在于同一个破折号的两端,所以你可以看到,排气流经襟翼产生的额外升力其实是两股空气同时作用在襟翼上下表面的合力的矢量和,是一个力系,而这个力系的两个作用对象是排气与襟翼,相互作用力只存在于这二者之间。
这个技术不是大运的必须条件,所以达不到的时候不必强求
浅显易懂 好科普
这个技术现在的实用性并不是很高,尤其对现在的我军情况来说根本就是没必要。所以多花点力气搞好电子、操控、发动机等其它方面的东西才是正经。
这技术帖只有学习的份,无参合的资格!好好学学!
应该还有一个因素,D30的涵道比较小,因此排气速度和温度偏高,实现吹气襟翼的难度也就更高了。
不过目测Y-20的发动机喷流至少会部分打到襟翼上,可惜没有侧视图,难以确认。
很好的科普,谢谢。。。
神科普啊~~膜拜大神!!
还是老难题,发动机和材料,基础工业制约思想呀
没有关系,这毕竟是我们研发的第一代大运,以后可以逐步改进的嘛。。。
先解决有无问题,再谈先进性。。。
wjker 发表于 2013-1-28 10:50
压气机叶片对空气做工-燃烧室内燃气内能上升-燃气对涡轮做工-燃气在尾喷膨胀对周围空气做工-排气流过襟 ...
你说的这个是上吹,只要在飞就一直在吹,烧蚀问题更严重
这项技术要解决襟翼包括动作筒耐高温的问题,可以显著提升Y20在高原机场的起降能力,当然现在最重要的还是大涵道比涡扇

好是好,但对发动机的要求太高。
又一个看到人家生了儿子,就跳出来造谣人家儿子没JJ的 骗 子,鉴定完毕!
进来学习!
这样很好啊
美帝当年是为了全面大战准备的,提升野战机场起降能力是必须的要求。Y20是土鳖第一款大运,还是立足于搞好平台,一机多型吧,预警机,加油机,都等得上火了。
这个技术的实际需求MD已经在打问号了,说白了现在并不需要那么严苛的起降性能,但是为了这个对飞机结构,材 ...
在阿富汗伊拉克的土质简易跑道上,确实很好用。
作为预警加油等特种机平台,对短距离起降没什么要求,那么前期没有吹翅膀的20可以用来做特种机平台,多余的 ...
听着觉得有道理
那不把发动机从机翼上吹出去了么
感谢科普,感觉把精力费用花在增加发动机推力上会更划算,美帝企业为竞标有时出些花巧东西也不定.

flyer 发表于 2013-1-28 09:08
确切说还分为内吹和外吹。

C17使用的是外吹襟翼,说起来原理很简单,起降时,襟翼下折,发动机喷气流直 ...


又不是平飞加速的时候用这个,起飞降落的时候当然主要看升力了,吹翼襟可以使飞机在较低的航速下获得足够的升力。所以就算发动机的推力都转成升力了,对于这个阶段来说也不是什么推力损失,所以推理小冗余不够谈不上。
flyer 发表于 2013-1-28 09:08
确切说还分为内吹和外吹。

C17使用的是外吹襟翼,说起来原理很简单,起降时,襟翼下折,发动机喷气流直 ...


又不是平飞加速的时候用这个,起飞降落的时候当然主要看升力了,吹翼襟可以使飞机在较低的航速下获得足够的升力。所以就算发动机的推力都转成升力了,对于这个阶段来说也不是什么推力损失,所以推理小冗余不够谈不上。
很多人总是对TG的技术采取怀疑态度,觉得美国没有的或者美国没采用的TG就必须不能有也不能用。

最简便的方法就是找张侧视图画条线,很明显就能看出来内侧两台发动机与全放翼襟的位置关系。
科普贴神马的最有爱了