求解:已知某机单垂尾高2.4~2.57m,如改成外倾双垂尾、 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 10:26:31


求解:已知某机单垂尾高2.4~2.57m(垂尾尖端高于背鳍顶点的距离和高于发动机蒙皮的距离、后者含有全部的作动筒高度),如改成外倾双垂尾、垂尾外移到双尾撑上去、达到同样舵效和大迎角性能,则外倾双垂尾的高度应多少?

俺的下列计算,到底对不对,如果错了错在那里,欢迎各路神仙批评指正,这是我发本帖求教的目的。


一、先参照大迎角性能、机身对于垂尾的遮蔽作用来算单垂尾改为双垂尾之后的垂直高度。

该机长度14.93m,机身对于垂尾的遮蔽作用大小,先参照机长/垂尾高度来算,14.93/(2.4~2.57m)=5.81~6.22

改成外倾双垂尾、垂尾外移到双尾撑上去之后,垂尾所在的机身纵线(从机头方向向机尾方向的线)的长度是9.98M左右。

那么 ,参照上述5.81~6.22的倍数,假定外倾双垂尾只有一个发挥作用、未被遮蔽,则外倾双垂尾的高度,是否可以为:9.98/(5.81~6.22)=1.60~1.72M

这比原先单垂尾高2.4~2.57m的高度,要低不少。低了0.8~0.85m


这是外倾垂尾的垂直高度,而非长度。由于是按照一定外倾角安装,还需要按照外倾角大小计算垂尾长度。这个在此略过。

如果外倾双垂尾都发挥作用,似乎外倾双垂尾的高度还可以进一步降低。但是如何估算,笔者不着四六,还请各路神仙指教。

二、按照单垂尾的舵机面积,来算双垂尾舵机面积和高度

该机尾舵为一个梯形,梯形平均宽度为0.39M,梯形的高度为大约1.93m。也就是尾舵的面积0.76平米

也就是,假设外倾双垂尾的尾舵的宽度也是0.39M,那么达到同样尾舵(投影)面积的话,垂直高度是否只要1.93/2=0.965。

如果只需要这么0.965m高的垂直高度,那么,上文为了达到同样大迎角性能所需要的1.6~1.72的外倾双垂尾的垂直高度,就完全足够。

也就是,结论:如果已知某机单垂尾高2.4~2.57m(垂尾尖端高于背鳍顶点的距离和高于发动机蒙皮的距离),如改成外倾双垂尾、垂尾外移到双尾撑上去、达到同样舵效和大迎角性能,则外倾双垂尾的高度应在0.965~1.72M之间。取平均值的话是1.34m垂直高度。(垂尾长度参照外倾角例如27°另算)。

按照垂直高度算,只有原来的52.5~55.8%,如果外倾垂尾的宽度再缩小(原先梯形的中间线的长度大约二米,含有0.39M的尾舵),例如缩小到原有宽度的七成一米四左右,则外倾垂尾的在垂直面上的投影面积可以缩小到原先单垂尾的37%~39%。

如此,好处是:一、侧反射面积,可确定较之于原外倾单垂尾是大大降低了。。。。。。。。

二、由于垂尾向外安装到尾撑,遮蔽垂尾的机身变短,则一定垂尾高度的情况下,战机的大迎角性能可以提高。

三、并不增重过多乃至不增重。
至于外倾双垂尾带来增加一个作动器等的增重,由于外倾双垂尾总面积减少到原有单垂尾的八成或者略超过,减少了二成不到的重量,综合看,采用外倾双垂尾的增重不大。接近持平或者略增。

四、单垂尾改外倾双垂尾之后,尾部阻力增加多少,俺这里无法计算,欢迎过路的神仙指教如何计算机尾阻力。

五、垂尾移到尾撑上之后,向后后移到尾喷口齐平,可以起到遮蔽尾喷口的作用。这一点类似歼两零

最后,
附某机照片、三视图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。就是它哇

求解:已知某机单垂尾高2.4~2.57m(垂尾尖端高于背鳍顶点的距离和高于发动机蒙皮的距离、后者含有全部的作动筒高度),如改成外倾双垂尾、垂尾外移到双尾撑上去、达到同样舵效和大迎角性能,则外倾双垂尾的高度应多少?

俺的下列计算,到底对不对,如果错了错在那里,欢迎各路神仙批评指正,这是我发本帖求教的目的。


一、先参照大迎角性能、机身对于垂尾的遮蔽作用来算单垂尾改为双垂尾之后的垂直高度。

该机长度14.93m,机身对于垂尾的遮蔽作用大小,先参照机长/垂尾高度来算,14.93/(2.4~2.57m)=5.81~6.22

改成外倾双垂尾、垂尾外移到双尾撑上去之后,垂尾所在的机身纵线(从机头方向向机尾方向的线)的长度是9.98M左右。

那么 ,参照上述5.81~6.22的倍数,假定外倾双垂尾只有一个发挥作用、未被遮蔽,则外倾双垂尾的高度,是否可以为:9.98/(5.81~6.22)=1.60~1.72M

这比原先单垂尾高2.4~2.57m的高度,要低不少。低了0.8~0.85m


这是外倾垂尾的垂直高度,而非长度。由于是按照一定外倾角安装,还需要按照外倾角大小计算垂尾长度。这个在此略过。

如果外倾双垂尾都发挥作用,似乎外倾双垂尾的高度还可以进一步降低。但是如何估算,笔者不着四六,还请各路神仙指教。

二、按照单垂尾的舵机面积,来算双垂尾舵机面积和高度

该机尾舵为一个梯形,梯形平均宽度为0.39M,梯形的高度为大约1.93m。也就是尾舵的面积0.76平米

也就是,假设外倾双垂尾的尾舵的宽度也是0.39M,那么达到同样尾舵(投影)面积的话,垂直高度是否只要1.93/2=0.965。

如果只需要这么0.965m高的垂直高度,那么,上文为了达到同样大迎角性能所需要的1.6~1.72的外倾双垂尾的垂直高度,就完全足够。

也就是,结论:如果已知某机单垂尾高2.4~2.57m(垂尾尖端高于背鳍顶点的距离和高于发动机蒙皮的距离),如改成外倾双垂尾、垂尾外移到双尾撑上去、达到同样舵效和大迎角性能,则外倾双垂尾的高度应在0.965~1.72M之间。取平均值的话是1.34m垂直高度。(垂尾长度参照外倾角例如27°另算)。

按照垂直高度算,只有原来的52.5~55.8%,如果外倾垂尾的宽度再缩小(原先梯形的中间线的长度大约二米,含有0.39M的尾舵),例如缩小到原有宽度的七成一米四左右,则外倾垂尾的在垂直面上的投影面积可以缩小到原先单垂尾的37%~39%。

如此,好处是:一、侧反射面积,可确定较之于原外倾单垂尾是大大降低了。。。。。。。。

二、由于垂尾向外安装到尾撑,遮蔽垂尾的机身变短,则一定垂尾高度的情况下,战机的大迎角性能可以提高。

三、并不增重过多乃至不增重。
至于外倾双垂尾带来增加一个作动器等的增重,由于外倾双垂尾总面积减少到原有单垂尾的八成或者略超过,减少了二成不到的重量,综合看,采用外倾双垂尾的增重不大。接近持平或者略增。

四、单垂尾改外倾双垂尾之后,尾部阻力增加多少,俺这里无法计算,欢迎过路的神仙指教如何计算机尾阻力。

五、垂尾移到尾撑上之后,向后后移到尾喷口齐平,可以起到遮蔽尾喷口的作用。这一点类似歼两零

最后,
附某机照片、三视图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。就是它哇
全动后掠v尾和边条鸭、蚌式进气道是cf3大技术优势
13128611786 发表于 2014-7-28 19:29
全动后掠v尾和边条鸭、蚌式进气道是cf3大技术优势
cf3是神马东东?
yes413a 发表于 2014-7-28 19:41
cf3是神马东东?
CF的三大优势,会不会好理解点
楼主不配个改完的图吗?
HCXXXHC 发表于 2014-7-28 19:50
楼主不配个改完的图吗?
抱歉 俺最差的功课就是画图  从小不及格  就不献丑了
参照伊朗山寨F-5
我看不会太乐观,高度不会那么低的
LantianYY 发表于 2014-7-28 22:45
我看不会太乐观,高度不会那么低的
如此大迎角性能必然提升了
楼主觉得给这两个数据就可以设计出等效替换的双垂尾?
→_→这是为了沉默小龙???
请给出

垂尾的外形如何?
垂尾所在气流方向随速度高度攻角的变化如何?

百臂巨人 发表于 2014-7-29 01:37
请给出

垂尾的外形如何?


假定垂尾的外形还是原有外形的等比例缩小。

或者,考虑到小龙和爱抚三五和歼三姨都是正常式边条翼布局,或者可以考虑克隆爱抚三五和歼三姨的垂尾。

为了遮蔽尾喷口,倾向于采用爱抚三五的外倾垂尾。

垂尾所在气流方向随速度高度攻角的变化,不知,需要假定。但是估计与歼三姨和爱抚三五的类似。

百臂巨人 发表于 2014-7-29 01:37
请给出

垂尾的外形如何?


假定垂尾的外形还是原有外形的等比例缩小。

或者,考虑到小龙和爱抚三五和歼三姨都是正常式边条翼布局,或者可以考虑克隆爱抚三五和歼三姨的垂尾。

为了遮蔽尾喷口,倾向于采用爱抚三五的外倾垂尾。

垂尾所在气流方向随速度高度攻角的变化,不知,需要假定。但是估计与歼三姨和爱抚三五的类似。

LantianYY 发表于 2014-7-28 22:45
我看不会太乐观,高度不会那么低的



感谢。想到歼三姨等等机型的双垂尾都不小,为了追求大迎角性能等等的缘故,小龙隐改的双垂尾估计也小不了太多。。。。。。。。。。尾部阻力和死重肯定增加,换来大迎角性能的提高。。。。。。。。悲催的滑动机推力哇。。。。。。。。。。。。。。



按照你的图片,改双垂之后,高度大约是原先单垂尾的七成八,面积大约缩小为原先单垂尾的五成八。也就是双垂尾的面积大约是原先的1.16倍,增加16%。也许重量、机尾阻力等等较之于单垂尾、也会增加16%左右乃至以上。
LantianYY 发表于 2014-7-28 22:45
我看不会太乐观,高度不会那么低的



感谢。想到歼三姨等等机型的双垂尾都不小,为了追求大迎角性能等等的缘故,小龙隐改的双垂尾估计也小不了太多。。。。。。。。。。尾部阻力和死重肯定增加,换来大迎角性能的提高。。。。。。。。悲催的滑动机推力哇。。。。。。。。。。。。。。



按照你的图片,改双垂之后,高度大约是原先单垂尾的七成八,面积大约缩小为原先单垂尾的五成八。也就是双垂尾的面积大约是原先的1.16倍,增加16%。也许重量、机尾阻力等等较之于单垂尾、也会增加16%左右乃至以上。
想到歼三姨等等机型的双垂尾都不小,为了追求大迎角性能等等的缘故,小龙隐改的双垂尾估计也小不了太多。。。。。。。。。。那么为了减重,也许采用更小根弦的全动尾翼为上。。。。。。。。。。既保证舵面面积,又实现更小根弦和重量。。。。。。。。。
LantianYY 发表于 2014-7-28 22:45
我看不会太乐观,高度不会那么低的
这个图出处?
yes413a 发表于 2014-7-29 13:49
这个图出处?
YF-16的早期方案之一
yes413a 发表于 2014-7-29 07:13
假定垂尾的外形还是原有外形的等比例缩小。

或者,考虑到小龙和爱抚三五和歼三姨都是正常式边条翼布 ...
既然都假定一样了,那么直接等比拿上去用呀,还管原来的面积是多少干啥?
百臂巨人 发表于 2014-7-29 21:32
既然都假定一样了,那么直接等比拿上去用呀,还管原来的面积是多少干啥?
老大威武
看标题就猜到是小龙。
大迎角航向稳定性变差


x = l * sin(θ)

if
l = 2.5m
θ= 45°
x = 1.77m





x = l * sin(θ)

if
l = 2.5m
θ= 45°
x = 1.77m

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2014-7-30 06:03 上传






劳驾把θ换成27°,垂直高度换成1.9M,算一下l = ??

2.13????

感谢。
lightsun7 发表于 2014-7-30 05:59
x = l * sin(θ)

if


劳驾把θ换成27°,垂直高度换成1.9M,算一下l = ??

2.13????

感谢。
yes413a 发表于 2014-7-30 08:26
劳驾把θ换成27°,垂直高度换成1.9M,算一下l = ??

2.13????
sin(27°) = 0.45399

l = 4.185

lightsun7 发表于 2014-7-30 08:33
sin(27°) = 0.45399

l = 4.185
谢了  应该是sin(63°)
翼面的相对厚度受强度限制。机身窄,翼间间距太近,翼面之间存在不利干扰。外倾翼面稳定和控制效率下降明显,需要靠面积找回,所以说即使换双尾,尺寸也不会削减太多,闹不好还要重点
yes413a 发表于 2014-7-30 08:55
谢了  应该是sin(63°)
l = 2.13

sin(63°) = 0.891
东北老虎 发表于 2014-7-30 09:00
翼面的相对厚度受强度限制。机身窄,翼间间距太近,翼面之间存在不利干扰。外倾翼面稳定和控制效率下降明显 ...
翼间间距太近???发动机(加上蒙皮)大约一米左右,每个尾撑宽度大约80cm,合计两个外倾垂尾基座、至少相距一米八甚至两米二。这个间距不小了吧?
结构重量会大幅增加。。要重新配平,推重比也会降低