续上一篇:关于襟翼的小知识+个人见解

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 12:15:43


原帖在这里:http://lt.cjdby.net/thread-1542018-1-1.html

回来了。有点小忙碌,没有及时解答朋友们的问题,十分抱歉。看了看回复,觉得有几个问题没有说清楚。这些问题之前之所以没说,是因为夹杂了很多个人思考,不能保证全对,当时想省点事……既然有朋友问到了,就拿出来分享一下,也请大神们指正。
第一,原帖中15楼应要求作了简单的示意图,大致说明了主要的几种吹气襟翼的原理。但要说明,这只是最简化的示意图,它去掉了机翼环量对升力的影响。环量是不可忽略的,对增升的效果举足轻重,但作为科普,环量的理论很晦涩、不好理解,而且普通军迷也确实不需要了解……尤其是说起来超费口水,所以跳过。{:soso_e113:}
第二,强调襟翼系统,是因为襟翼系统是运输机机翼设计中比较难算的部分。即使是专业所里,能把襟翼算得一清二楚的也是少数人。当然不管优化随便弄个样子来唬人另当别论。襟翼的设计即复杂又灵活,譬如可以是三缝福勒襟翼,也可以是前半部分福勒襟翼,后半部分定轴弯板式襟翼,玩一把混搭,或者前面弯板后面开裂,随便你怎么样。配合不一样的目的,要做非常灵活的选择,只要你能算得清楚、有道理,随便你怎么玩。譬如C-17就是开缝弯板襟翼,如果不吹气,这种襟翼相当垃圾,但在吹气襟翼中,这种襟翼对动力吹气的利用率又非常高,这就需要灵活的取舍,这是非常考验设计员本事的时候。C-17动力吹气,所以用弯板就很好,别的大飞机用弯板基本就是悲剧。
第三,C-17的吹气襟翼到底是什么?C-17的吹气襟翼学名应该叫做外吹式动力吹气襟翼,是吹气襟翼中的一种,且属于下吹气。吹气襟翼的种类很多,所以希望大家明白,不是所有的吹气襟翼都是C-17,不是不像C-17就一定不是吹气。C-17的吹气设计有利有弊,MD的设计员们根据自身面临的技术条件来进行优化,去解决不利的问题,扬长避短,但我们面临的技术条件与他们是完全不一样的,不能照抄。我们的取舍与他们必定完全不同。没弄明白就瞎抄,可以说悲剧就在眼前。
第四,不采用C-17式的吹气,该怎么办?方法当然有,但这里面有很多个人观点,不保证正确,仅供参考。C-17的吹气是完全冲刷式,即内襟翼完全在发动机射流的冲刷下,可以称为“照脸狂吹型”。它的增升方法的核心,就是射流打在襟翼弯板的板面上,射流方向发生转折,产生一个反作用力,就是升力。除了这种,还有半冲刷式的,也就是打个擦边球,部分射流和由射流效应带动的空气去吹。其实C-17的外襟翼和外侧发动机就已经勉强可以算是半冲刷式的了,增升效果同样有,不要视而不见对吧。
C-17的吹气襟翼,有其自身的取舍条件……优点是:升力系数极大、增升效果最明显。而且发动机有多狠,增升效果就有多狠。但这么一说,估计大家也就知道为什么Y-20不玩这个。它的好处是C-17在着陆时进场速度可以更低、着陆角可以更大。这对于条件简陋的野战机场而言优势太明显了,可以说是对美国人“战术/战略通用”的量身定做。但如果没那么强烈的野战要求,这就是一个用不到的噱头。当然它也有缺点:烧蚀、疲劳、需要钛合金、很重,这些暂且不谈,还有个别发动机失效后产生巨大的横滚力矩、飞行品质急剧降低的问题,最糟糕的是,在巡航状态时,襟翼系统不用,这时采用近距离、完全冲刷式的C-17任然会冲刷襟翼下端,这会损耗部分升力,也同样会损耗部分发动机推力。我们看到C-17的发动机尽可能向前伸出,其实就是为了减少这种冲刷造成的损耗。所以很显然,MD面临的技术条件跟我们是不一样的,蛋疼的发动机问题,我一点都不想提,但这个问题很难绕过去,尤其是MD习惯性在各种场合秀发动机,在明知发动机跟MD没得比的情况下还非要跟MD搞一模一样的设计、走一模一样的路,那实在是非常找死的行为。
但也确实没必要跟MD走一模一样的路。襟翼设计之复杂、之丰富,还不至于说不走MD的路就无路可走。当然以后有一天发动机能拿出来秀了,想秀一下我也没意见,现在不行。所以做法应该是:
第一,采用常规条件下更好的襟翼设计。C-17为了尽可能发挥吹气优势,用的是定轴弯板襟翼+开缝。已经说了,如果不吹气,这是一种很烂的襟翼。所以完全可以采用普通情况下效率高的襟翼来虐它九条街。譬如Y-20的三缝福勒襟翼。
第二,虽然定轴弯板襟翼很烂,但配合下吹气,就可以完虐其他襟翼九条街。所以还是要蹭一下吹气襟翼的好处。想沾点吹气襟翼的好处,又不想付出那么多代价,当然就只能打打擦边球,“照脸狂吹”是不行的,半冲刷一下还是可以的。
半冲刷有半冲刷的好处……虽然能量没那么高,没有那么狠的升力系数,但是,因为不需要对正发动机射流狂吹,所以也不用采用那么重的材料。另外,Y-20目前的倒霉发动机还没那么奢侈的推力让咱们玩完全冲刷式的下吹气,只能捡用剩下的,把不影响其他要求,完全被浪费掉的发动机射流动能拿一点过来用。所以这也要求不能采用完全冲刷。
之前就说了,C-17可以走的路,咱们未必能走,否则必定悲剧。完全照抄C-17的设计别说增升了,不减升就谢天谢地吧。只是尽管达不到C-17那种效果,也不是说就什么都做不了,其中大有文章可做。除了发动机的位置,可以影响到增升效果的还是机翼本身的参数,以及襟翼的翼型……C-17的弯板襟翼对发动机射流的阻挡效果明显,产生反作用力的升力当然也就明显,同时开狭缝像机翼上表面吹气,类似于引流吹气效果。此时襟翼弦长越大,C-17的吹气升力也就越大,气流应尽肯能的沿弦向运动。所以可以看到C-17襟翼下侧有很多细长的整流罩,他们都起导流作用,约束气流沿着纵向运动。而C-17襟翼上的那道开缝,也起到吸除横向扩散的气流的作用。这是着重方向的不同。
Y-20就不一样。襟翼面对的发动机射流没这么强,但是福勒襟翼的自身性能好,即使利用不那么强的射流也能有所收益。而且因为利用方式的不一样……C-17为了尽可能让射流与襟翼产生反作用力,要约束气流沿纵向流动,而Y-20的福勒襟翼则是要利用福勒襟翼自身的开缝和翼型产生升力,也就是说,要让射流沿着横向发展。C-17的开缝不应吸入太多气流,而沿着襟翼往下流。而Y-20,就是希望气流横着散开,沿着开缝的方向分布,这样就能有多一点的气流从狭缝中流向襟翼上表面,从而产生升力,这是由福勒襟翼的特性决定的。所以我们可以看到,Y-20内侧受到半冲刷的那部分襟翼,发动机正对着的那一块整流罩,不但不伸长,而且缩短了,就是为了促进气流的横向发展,避免引导气流沿纵向流动。

上网时间有限,这一次就没画图,哪位要是有要求,等我找个空闲把图补上……

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回来了。有点小忙碌,没有及时解答朋友们的问题,十分抱歉。看了看回复,觉得有几个问题没有说清楚。这些问题之前之所以没说,是因为夹杂了很多个人思考,不能保证全对,当时想省点事……既然有朋友问到了,就拿出来分享一下,也请大神们指正。
第一,原帖中15楼应要求作了简单的示意图,大致说明了主要的几种吹气襟翼的原理。但要说明,这只是最简化的示意图,它去掉了机翼环量对升力的影响。环量是不可忽略的,对增升的效果举足轻重,但作为科普,环量的理论很晦涩、不好理解,而且普通军迷也确实不需要了解……尤其是说起来超费口水,所以跳过。{:soso_e113:}
第二,强调襟翼系统,是因为襟翼系统是运输机机翼设计中比较难算的部分。即使是专业所里,能把襟翼算得一清二楚的也是少数人。当然不管优化随便弄个样子来唬人另当别论。襟翼的设计即复杂又灵活,譬如可以是三缝福勒襟翼,也可以是前半部分福勒襟翼,后半部分定轴弯板式襟翼,玩一把混搭,或者前面弯板后面开裂,随便你怎么样。配合不一样的目的,要做非常灵活的选择,只要你能算得清楚、有道理,随便你怎么玩。譬如C-17就是开缝弯板襟翼,如果不吹气,这种襟翼相当垃圾,但在吹气襟翼中,这种襟翼对动力吹气的利用率又非常高,这就需要灵活的取舍,这是非常考验设计员本事的时候。C-17动力吹气,所以用弯板就很好,别的大飞机用弯板基本就是悲剧。
第三,C-17的吹气襟翼到底是什么?C-17的吹气襟翼学名应该叫做外吹式动力吹气襟翼,是吹气襟翼中的一种,且属于下吹气。吹气襟翼的种类很多,所以希望大家明白,不是所有的吹气襟翼都是C-17,不是不像C-17就一定不是吹气。C-17的吹气设计有利有弊,MD的设计员们根据自身面临的技术条件来进行优化,去解决不利的问题,扬长避短,但我们面临的技术条件与他们是完全不一样的,不能照抄。我们的取舍与他们必定完全不同。没弄明白就瞎抄,可以说悲剧就在眼前。
第四,不采用C-17式的吹气,该怎么办?方法当然有,但这里面有很多个人观点,不保证正确,仅供参考。C-17的吹气是完全冲刷式,即内襟翼完全在发动机射流的冲刷下,可以称为“照脸狂吹型”。它的增升方法的核心,就是射流打在襟翼弯板的板面上,射流方向发生转折,产生一个反作用力,就是升力。除了这种,还有半冲刷式的,也就是打个擦边球,部分射流和由射流效应带动的空气去吹。其实C-17的外襟翼和外侧发动机就已经勉强可以算是半冲刷式的了,增升效果同样有,不要视而不见对吧。
C-17的吹气襟翼,有其自身的取舍条件……优点是:升力系数极大、增升效果最明显。而且发动机有多狠,增升效果就有多狠。但这么一说,估计大家也就知道为什么Y-20不玩这个。它的好处是C-17在着陆时进场速度可以更低、着陆角可以更大。这对于条件简陋的野战机场而言优势太明显了,可以说是对美国人“战术/战略通用”的量身定做。但如果没那么强烈的野战要求,这就是一个用不到的噱头。当然它也有缺点:烧蚀、疲劳、需要钛合金、很重,这些暂且不谈,还有个别发动机失效后产生巨大的横滚力矩、飞行品质急剧降低的问题,最糟糕的是,在巡航状态时,襟翼系统不用,这时采用近距离、完全冲刷式的C-17任然会冲刷襟翼下端,这会损耗部分升力,也同样会损耗部分发动机推力。我们看到C-17的发动机尽可能向前伸出,其实就是为了减少这种冲刷造成的损耗。所以很显然,MD面临的技术条件跟我们是不一样的,蛋疼的发动机问题,我一点都不想提,但这个问题很难绕过去,尤其是MD习惯性在各种场合秀发动机,在明知发动机跟MD没得比的情况下还非要跟MD搞一模一样的设计、走一模一样的路,那实在是非常找死的行为。
但也确实没必要跟MD走一模一样的路。襟翼设计之复杂、之丰富,还不至于说不走MD的路就无路可走。当然以后有一天发动机能拿出来秀了,想秀一下我也没意见,现在不行。所以做法应该是:
第一,采用常规条件下更好的襟翼设计。C-17为了尽可能发挥吹气优势,用的是定轴弯板襟翼+开缝。已经说了,如果不吹气,这是一种很烂的襟翼。所以完全可以采用普通情况下效率高的襟翼来虐它九条街。譬如Y-20的三缝福勒襟翼。
第二,虽然定轴弯板襟翼很烂,但配合下吹气,就可以完虐其他襟翼九条街。所以还是要蹭一下吹气襟翼的好处。想沾点吹气襟翼的好处,又不想付出那么多代价,当然就只能打打擦边球,“照脸狂吹”是不行的,半冲刷一下还是可以的。
半冲刷有半冲刷的好处……虽然能量没那么高,没有那么狠的升力系数,但是,因为不需要对正发动机射流狂吹,所以也不用采用那么重的材料。另外,Y-20目前的倒霉发动机还没那么奢侈的推力让咱们玩完全冲刷式的下吹气,只能捡用剩下的,把不影响其他要求,完全被浪费掉的发动机射流动能拿一点过来用。所以这也要求不能采用完全冲刷。
之前就说了,C-17可以走的路,咱们未必能走,否则必定悲剧。完全照抄C-17的设计别说增升了,不减升就谢天谢地吧。只是尽管达不到C-17那种效果,也不是说就什么都做不了,其中大有文章可做。除了发动机的位置,可以影响到增升效果的还是机翼本身的参数,以及襟翼的翼型……C-17的弯板襟翼对发动机射流的阻挡效果明显,产生反作用力的升力当然也就明显,同时开狭缝像机翼上表面吹气,类似于引流吹气效果。此时襟翼弦长越大,C-17的吹气升力也就越大,气流应尽肯能的沿弦向运动。所以可以看到C-17襟翼下侧有很多细长的整流罩,他们都起导流作用,约束气流沿着纵向运动。而C-17襟翼上的那道开缝,也起到吸除横向扩散的气流的作用。这是着重方向的不同。
Y-20就不一样。襟翼面对的发动机射流没这么强,但是福勒襟翼的自身性能好,即使利用不那么强的射流也能有所收益。而且因为利用方式的不一样……C-17为了尽可能让射流与襟翼产生反作用力,要约束气流沿纵向流动,而Y-20的福勒襟翼则是要利用福勒襟翼自身的开缝和翼型产生升力,也就是说,要让射流沿着横向发展。C-17的开缝不应吸入太多气流,而沿着襟翼往下流。而Y-20,就是希望气流横着散开,沿着开缝的方向分布,这样就能有多一点的气流从狭缝中流向襟翼上表面,从而产生升力,这是由福勒襟翼的特性决定的。所以我们可以看到,Y-20内侧受到半冲刷的那部分襟翼,发动机正对着的那一块整流罩,不但不伸长,而且缩短了,就是为了促进气流的横向发展,避免引导气流沿纵向流动。

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先顶再看!

大作都已收藏, 个人感觉这个兼顾巡航和起降性能的襟翼设计更理想....

先顶再看!

大作都已收藏, 个人感觉这个兼顾巡航和起降性能的襟翼设计更理想....
2013-1-31 08:24 上传



真是技术分析好文章,顶一个
HH-9AA 发表于 2013-1-31 00:05
先顶再看!

大作都已收藏, 个人感觉这个兼顾巡航和起降性能的襟翼设计更理想....
同感。我的看法就是对目前技术条件下的Y-20,选择这种襟翼类型是比较明智的。

C-17的襟翼是非常特殊的,原因就是它对野战起降的要求实在是太高了。野战起降不只是滑跑距离的问题,还要考虑:野战机场地面未必平坦、四周地形可能有障碍物、土跑道目视不明显,不容易找到和对正,可能完全没有地面辅助设备和引导,全靠飞行员自己。所以飞机的最小飞行速度、最大着陆角度都比其他飞机要求高的多,既然要求这么高,当然也就得付出点代价。当然MD也付得起这个代价。
举个例子:就像做生意,发动机的推力是本钱,MD本钱多,投资大收益也大。我们本钱少,小本买卖,但也不是没得赚。能捞就捞呗。C-17的吹气襟翼,说个大白话,就是靠发动机把自己往起来吹,推力损耗极多,这个一般人真玩不转。

至于第二个个问题,伊尔476的襟翼,我没研究过太多,所以不能说太多。我的看法是76到476,襟翼基本没变,前半部分算是福勒式的,后半部分只能算是后退弯转式的,效率稍低。这种设计比较老,胜在简单。因为压根就没关心过476,所以对这种飞机的数据也实在是不了解。就我个人猜测,我感觉476如果用这么老的襟翼设计,应该是基本没考虑前线起降的问题……我估计它的起降数据应该比较难看,只要发动机落差不大,Y-20虐它应该没什么压力吧……当然这跟最大起飞重量又是另一回事,那个有由翼型和结构决定多一点,476什么翼型我确实不知道……

KittyHoney 发表于 2013-1-31 11:30
同感。我的看法就是对目前技术条件下的Y-20,选择这种襟翼类型是比较明智的。

C-17的襟翼是非常特殊的 ...


谢谢老大科普!

偶觉着襟翼设计还跟定位有关, TG没有美俄的C5,124, 在没有更大的飞机前, 基本是把20作战略运输来用, 虽然设计理念更接近17;而美俄还有17,76可兼战略战术运输, 短距起降要求决定必需采用高效襟翼设计, 76还是有野战起降要求的,只是限于研制年代较早,技术有代差, 加长的476实际是恶化了短距起降性能, 使用定位有点向20靠拢, 因为124级的战略运输机也缺乏....
KittyHoney 发表于 2013-1-31 11:30
同感。我的看法就是对目前技术条件下的Y-20,选择这种襟翼类型是比较明智的。

C-17的襟翼是非常特殊的 ...


谢谢老大科普!

偶觉着襟翼设计还跟定位有关, TG没有美俄的C5,124, 在没有更大的飞机前, 基本是把20作战略运输来用, 虽然设计理念更接近17;而美俄还有17,76可兼战略战术运输, 短距起降要求决定必需采用高效襟翼设计, 76还是有野战起降要求的,只是限于研制年代较早,技术有代差, 加长的476实际是恶化了短距起降性能, 使用定位有点向20靠拢, 因为124级的战略运输机也缺乏....