战斗机如何实现超音速巡航?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 15:17:11
    超音速巡航是四代战斗机的一个主要标志,超巡必须具有如下特征:飞机能在不开加力的情况下,以超过1.3M的速度进行较长时间的飞行能力。在这一能力中,有三点必须明确:1.无需开加力;2.较高的超音速;3.持续时间较长,至少半小时,耗油量不会影响达到预定空域的留空时间。
    要实现这一性能飞机必须有两个前提:1.强劲的动力;2.适合超巡的优异的气动布局,二者缺一不可。目前适合超巡的发动机只有美国的PW-119-100,俄罗斯的117S虽然能够达到14.5吨的静推力,但其涵道比高达0.6(PW-119为0.3,军用推力97.9千牛),与F-119仅差一吨,但其外形轮廓较大,单位迎风面积较大,在高空高速的条件下,两者的剩余推力可能相差悬殊。因此,T-50在付出降低隐身和增加重量的巨大代价的情况下,依然采用具有三代机特征的可调多波系激波斜板进气道。
     适合超巡的气动布局设计与三代机的强调亚跨音速机动性能的设计有明显不同,以F-22为例该机在整体布局上采用有明显弦线的脊形前机身的翼身融合布局,以及大后掠多面体头锥的设计;进气道采用了首创的CARET进气道,该进气道在M数为0.8,1.5,1.8时的总压恢复系数分别为0.985、0.965、0.910,比DSI进气道要高。其机翼采用蝶形中单翼翼身融合布局升力体布局,面积较大,达到了76平方米;尾翼采用与机翼相交的嵌入式耦合设计,极大地降低了激波阻力,T-50也借鉴了这一设计。特别是F-22采用了特有的双发二元TVC喷口设计对超巡的贡献颇大,首先采用二元喷口的飞机在超音速飞行时的飞行阻力比轴对称喷管的尾阻减少17%以上,效果相当明显,二元喷口在偏转时可以诱导出超环流,形成额外附加的巨大升力,有效的改善了垂尾和平尾的舵效,此外,在超巡时通过二元TVC的偏转配平,在避免水平尾翼偏转产生的配平阻力的同时,更有利于隐身,这是常规轴对称矢量喷管所不具备的。
     T-50作为潜在对手的后来者,在设计基础上仍然有苏-27的血统,机身中段仍为中央翼升力体,左右进气道吊舱,分段外翼。在超巡时采用发动机吊舱的宽间距布局虽然可以降低发动机尾流间的气动干扰,即降低尾阻,但较宽的机身在超音速飞行时产生的摩擦阻力和波阻也显著增大,飞行性能可能反而降低。T-50的机翼采用大后掠角三角翼设计,还可利用可懂前边条涡襟翼来减少超巡时前后配平产生的诱导阻力,机翼和尾翼依然借鉴F-22的布局,采用耦合设计。T-50采用了面积很小的外斜全动式垂尾和全轴对称推力矢量喷管技术。尾容量过小存在在高速飞行时安定性差的问题,由于垂尾的配平能力不足,在出现单发停车或推力矢量失效的情况下,飞机极难控制,容易造成坠毁。
     经过上述的分析,歼-20是否具有超巡的能力就值得探讨了。首先,大推重比发动机如何解决?传说中WS-15何时能研制成功并成熟,现在连太行的成熟都需要时间。二、一个飞机成熟的核心标志是解决飞-发匹配的问题,在发动机迟迟不能明确的情况下,歼-20还有很长的路要走;三歼-20的进气道采用的是DSI进气道,其总压恢复系数并不能满足大推力发动机的在超巡时的进气要求,即飞-发匹配问题,那么歼-20又如何进行超巡呢?四、歼-20的总体气动布局是否适合超巡的要求?在没有推力矢量喷管以及机翼和尾翼的耦合式设计的情况下如何实现超巡时的前后配平问题。歼-20的机翼面积与F-22和T-50相比偏小,也不能满足超巡的要求
    超音速巡航是四代战斗机的一个主要标志,超巡必须具有如下特征:飞机能在不开加力的情况下,以超过1.3M的速度进行较长时间的飞行能力。在这一能力中,有三点必须明确:1.无需开加力;2.较高的超音速;3.持续时间较长,至少半小时,耗油量不会影响达到预定空域的留空时间。
    要实现这一性能飞机必须有两个前提:1.强劲的动力;2.适合超巡的优异的气动布局,二者缺一不可。目前适合超巡的发动机只有美国的PW-119-100,俄罗斯的117S虽然能够达到14.5吨的静推力,但其涵道比高达0.6(PW-119为0.3,军用推力97.9千牛),与F-119仅差一吨,但其外形轮廓较大,单位迎风面积较大,在高空高速的条件下,两者的剩余推力可能相差悬殊。因此,T-50在付出降低隐身和增加重量的巨大代价的情况下,依然采用具有三代机特征的可调多波系激波斜板进气道。
     适合超巡的气动布局设计与三代机的强调亚跨音速机动性能的设计有明显不同,以F-22为例该机在整体布局上采用有明显弦线的脊形前机身的翼身融合布局,以及大后掠多面体头锥的设计;进气道采用了首创的CARET进气道,该进气道在M数为0.8,1.5,1.8时的总压恢复系数分别为0.985、0.965、0.910,比DSI进气道要高。其机翼采用蝶形中单翼翼身融合布局升力体布局,面积较大,达到了76平方米;尾翼采用与机翼相交的嵌入式耦合设计,极大地降低了激波阻力,T-50也借鉴了这一设计。特别是F-22采用了特有的双发二元TVC喷口设计对超巡的贡献颇大,首先采用二元喷口的飞机在超音速飞行时的飞行阻力比轴对称喷管的尾阻减少17%以上,效果相当明显,二元喷口在偏转时可以诱导出超环流,形成额外附加的巨大升力,有效的改善了垂尾和平尾的舵效,此外,在超巡时通过二元TVC的偏转配平,在避免水平尾翼偏转产生的配平阻力的同时,更有利于隐身,这是常规轴对称矢量喷管所不具备的。
     T-50作为潜在对手的后来者,在设计基础上仍然有苏-27的血统,机身中段仍为中央翼升力体,左右进气道吊舱,分段外翼。在超巡时采用发动机吊舱的宽间距布局虽然可以降低发动机尾流间的气动干扰,即降低尾阻,但较宽的机身在超音速飞行时产生的摩擦阻力和波阻也显著增大,飞行性能可能反而降低。T-50的机翼采用大后掠角三角翼设计,还可利用可懂前边条涡襟翼来减少超巡时前后配平产生的诱导阻力,机翼和尾翼依然借鉴F-22的布局,采用耦合设计。T-50采用了面积很小的外斜全动式垂尾和全轴对称推力矢量喷管技术。尾容量过小存在在高速飞行时安定性差的问题,由于垂尾的配平能力不足,在出现单发停车或推力矢量失效的情况下,飞机极难控制,容易造成坠毁。
     经过上述的分析,歼-20是否具有超巡的能力就值得探讨了。首先,大推重比发动机如何解决?传说中WS-15何时能研制成功并成熟,现在连太行的成熟都需要时间。二、一个飞机成熟的核心标志是解决飞-发匹配的问题,在发动机迟迟不能明确的情况下,歼-20还有很长的路要走;三歼-20的进气道采用的是DSI进气道,其总压恢复系数并不能满足大推力发动机的在超巡时的进气要求,即飞-发匹配问题,那么歼-20又如何进行超巡呢?四、歼-20的总体气动布局是否适合超巡的要求?在没有推力矢量喷管以及机翼和尾翼的耦合式设计的情况下如何实现超巡时的前后配平问题。歼-20的机翼面积与F-22和T-50相比偏小,也不能满足超巡的要求
大字报,走好不送
大字报,好走不送。
对J20的分析除了第一点,都看笑了
捞分吧,多说无益。
大字报哦楼主。
大字报不幸福。
看见大字报就戳进来捞一分