【原创】中国J41/FC41短距起飞垂直降落版STVOL隐形四代 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/01 20:31:43


我出经费委托三D高手、飞模爱好者设计的J41/FC41中国版STVOL短距起飞垂直降落版隐形四代机

本楼贴图为初稿。

设计思路为:
1、采用WS15发动机带垂直起降风扇版本,带雅克41的矢量喷口和风扇发动机,用于短距起飞和垂直降落。发动机推力为17~19吨。与F35B基本同级。

2、升阻比更强于F35B----

采用可折叠前掠W翼,翼面积比F35减少18%左右。但是按照前掠翼增升的原理,升力还是可以比F35B提高8~11%左右。同时采用较小面积的全动垂尾。

从而减轻重量,减低湿面积和巡航阻力。提高升阻比。在翼内油盒的载油量少于F35B的情况下,达到F35B的航程和作战半径。

3、起降性能、起飞载重量和大迎角性能强于F35B

采用可折叠前掠W翼,增长进气道侧边条的长度。增强侧边条涡(内缘涡)的涡效、强于F35B。加上前掠翼段的内漂的前缘涡(外缘涡),外缘涡和内缘涡复合、互相增强,延迟破裂。总体涡效远强于F35B。有利于起降性能,提高起飞载重量。以及,有利于提高大迎角性能、增强大迎角失速可控性。

4、多重措施降低前掠W翼的气动发散,高速性可以更高于或者略高于F35B

(1)
前掠W翼的外翼段,可折叠。停放时候向上折叠。高速时候,通过不断下压前掠W翼的外翼段,降低外翼段的迎角,来降低前掠翼的震颤和气动发散状态。一直到前掠W翼的外翼段、内倾17~27度(大致平行于机腹侧壁)。
(2)
前掠W翼分为后掠内翼段和前掠外翼段,两部分,发生震颤和气动发散的外翼段减短。从而减少震颤和气动发散的力臂。必要时还可以增长后掠内翼段、减短前掠外翼段。前掠段不必要过长。能够产生足够的前掠段内漂前缘涡、外缘涡,即可。
(3)采用高强度复合材料。
(4)高速性不追求过高,达到F35B或者SU47金雕的1.6Ma即可。按理可以更高。


5、采用F35B的双腹舱。维持F35B的载弹量。但是外挂载弹量可以超过F35B。


6、如果发动机推力持平于F35B,则在减重减阻、以及采用更多钛合金三弟打印措施减重的情况下,垂直机动性、稳盘等可以超过F35B。否则的话可能略弱或者接近于持平,仍旧是完全可以一战。


7、关于隐身性,F35B是十个反射角度或者方向,目前我FC41/J41的反射角大约十一到十三个,仍旧可以继续优化再减少一个,例如把主翼前缘前掠段和后缘前掠段的前掠角度统一。但是,可以通过改进,改掉F35B表面凹凸不平等等问题。可以达到F35B的隐身性。但是隐身性较之于三代机肯定构成绝对优势。


8、关于比起F35B减重-----主翼翼面积、全动垂尾翼面积减少,机体结构更多采用钛合金三弟打印,综合措施减重。以及将来可以采用YF23那样垂尾平尾二合一尾翼,进一步减重。当然,同时采用前掠翼和YF23垂尾,同时采用两种激进技术,有一定技术风险。


9、马赫锥大小,设计为等于F35B

10、用途------部署于中国的两栖战舰或者护航航母,以及前线机场、跑道机场、岛礁机场、海外基地、海外护航编队等需要的位置。以及销售给国际市场。对于中国的最大意义之一是:战时,有多少J41/FC41,就可以快速改装多少护航航母用于海战。



综合上述,在解决前掠翼气动发散的前提下,J41/FC41达到航程、隐身性、最大速度基本持平于F35B、起降性能更好、(外挂)起飞重量更大、大迎角性能更好、失速控制能力更强、同等发动机推力情况下爬升、稳盘等能力可以超出F35B的机型。


ps:此设计关键问题还是多重措施来解决前掠翼气动发散的问题。相信几个措施并用,可以解决。

我出经费委托三D高手、飞模爱好者设计的J41/FC41中国版STVOL短距起飞垂直降落版隐形四代机

本楼贴图为初稿。

设计思路为:
1、采用WS15发动机带垂直起降风扇版本,带雅克41的矢量喷口和风扇发动机,用于短距起飞和垂直降落。发动机推力为17~19吨。与F35B基本同级。

2、升阻比更强于F35B----

采用可折叠前掠W翼,翼面积比F35减少18%左右。但是按照前掠翼增升的原理,升力还是可以比F35B提高8~11%左右。同时采用较小面积的全动垂尾。

从而减轻重量,减低湿面积和巡航阻力。提高升阻比。在翼内油盒的载油量少于F35B的情况下,达到F35B的航程和作战半径。

3、起降性能、起飞载重量和大迎角性能强于F35B

采用可折叠前掠W翼,增长进气道侧边条的长度。增强侧边条涡(内缘涡)的涡效、强于F35B。加上前掠翼段的内漂的前缘涡(外缘涡),外缘涡和内缘涡复合、互相增强,延迟破裂。总体涡效远强于F35B。有利于起降性能,提高起飞载重量。以及,有利于提高大迎角性能、增强大迎角失速可控性。

4、多重措施降低前掠W翼的气动发散,高速性可以更高于或者略高于F35B

(1)
前掠W翼的外翼段,可折叠。停放时候向上折叠。高速时候,通过不断下压前掠W翼的外翼段,降低外翼段的迎角,来降低前掠翼的震颤和气动发散状态。一直到前掠W翼的外翼段、内倾17~27度(大致平行于机腹侧壁)。
(2)
前掠W翼分为后掠内翼段和前掠外翼段,两部分,发生震颤和气动发散的外翼段减短。从而减少震颤和气动发散的力臂。必要时还可以增长后掠内翼段、减短前掠外翼段。前掠段不必要过长。能够产生足够的前掠段内漂前缘涡、外缘涡,即可。
(3)采用高强度复合材料。
(4)高速性不追求过高,达到F35B或者SU47金雕的1.6Ma即可。按理可以更高。


5、采用F35B的双腹舱。维持F35B的载弹量。但是外挂载弹量可以超过F35B。


6、如果发动机推力持平于F35B,则在减重减阻、以及采用更多钛合金三弟打印措施减重的情况下,垂直机动性、稳盘等可以超过F35B。否则的话可能略弱或者接近于持平,仍旧是完全可以一战。


7、关于隐身性,F35B是十个反射角度或者方向,目前我FC41/J41的反射角大约十一到十三个,仍旧可以继续优化再减少一个,例如把主翼前缘前掠段和后缘前掠段的前掠角度统一。但是,可以通过改进,改掉F35B表面凹凸不平等等问题。可以达到F35B的隐身性。但是隐身性较之于三代机肯定构成绝对优势。


8、关于比起F35B减重-----主翼翼面积、全动垂尾翼面积减少,机体结构更多采用钛合金三弟打印,综合措施减重。以及将来可以采用YF23那样垂尾平尾二合一尾翼,进一步减重。当然,同时采用前掠翼和YF23垂尾,同时采用两种激进技术,有一定技术风险。


9、马赫锥大小,设计为等于F35B

10、用途------部署于中国的两栖战舰或者护航航母,以及前线机场、跑道机场、岛礁机场、海外基地、海外护航编队等需要的位置。以及销售给国际市场。对于中国的最大意义之一是:战时,有多少J41/FC41,就可以快速改装多少护航航母用于海战。



综合上述,在解决前掠翼气动发散的前提下,J41/FC41达到航程、隐身性、最大速度基本持平于F35B、起降性能更好、(外挂)起飞重量更大、大迎角性能更好、失速控制能力更强、同等发动机推力情况下爬升、稳盘等能力可以超出F35B的机型。


ps:此设计关键问题还是多重措施来解决前掠翼气动发散的问题。相信几个措施并用,可以解决。


自己占楼回头补充


关于翼面积和主翼位置,做调整,参照SU47的鸭翼之后的主翼位置,把SU47等比例缩小到FC41的机长之后叠加,推测无鸭翼的主翼位置。较之于SU47主翼略提前。然后调整了主翼位置和面积。




ps:不加鸭翼的原因、比起SU47少了鸭翼的原因,----- 这个这里解释-----
加鸭翼增加死重 以及增加反射
前掠W翼的核心是内缘涡和外缘涡复合  
虽然涡效不比加了鸭翼的SU47状态 但是”追求涡效仍旧远强于F35B“的效果、是没问题的


关于有网友认为这款前掠翼翼面积太小了,肉眼都能看出翼载高的惊人-----此地回复-----
这个问题可以继续精算,可能有视觉误差。实际计算过这个问题,翼面积只是比F35B少了18%。因为、内翼段也是主翼的一部分。可能产生视觉误差了。后面可以请设计师继续精算和调整。


关于外挂------
关于外挂 挂点尚未标注 主张其中一个挂在主翼内侧后掠段、两个挂在主翼的外侧的前掠段中的非翼梢部分,共计三个挂点/每侧。加上机腹腹舱舱门之后的一个挂点,外挂点总共7个。连同4~6个内挂点,总共的挂点数是11~13个。内挂点的挂点数是变动的,在内置五百公斤炸弹的时候,挂点数只有四个。回头补图。

关于有网友问----你这外挂有重载点吗
------有 这个问题考虑过了  。这就是为什么设置主翼前缘的内侧后掠段。重载挂点可以设置在主翼内侧后掠段。次重挂点可以在前掠段的靠近后掠段的位置。轻载挂点可以靠近翼梢段。




@草根设计师
@TSQ
@百臂巨人

自己占楼回头补充


关于翼面积和主翼位置,做调整,参照SU47的鸭翼之后的主翼位置,把SU47等比例缩小到FC41的机长之后叠加,推测无鸭翼的主翼位置。较之于SU47主翼略提前。然后调整了主翼位置和面积。




ps:不加鸭翼的原因、比起SU47少了鸭翼的原因,----- 这个这里解释-----
加鸭翼增加死重 以及增加反射
前掠W翼的核心是内缘涡和外缘涡复合  
虽然涡效不比加了鸭翼的SU47状态 但是”追求涡效仍旧远强于F35B“的效果、是没问题的


关于有网友认为这款前掠翼翼面积太小了,肉眼都能看出翼载高的惊人-----此地回复-----
这个问题可以继续精算,可能有视觉误差。实际计算过这个问题,翼面积只是比F35B少了18%。因为、内翼段也是主翼的一部分。可能产生视觉误差了。后面可以请设计师继续精算和调整。


关于外挂------
关于外挂 挂点尚未标注 主张其中一个挂在主翼内侧后掠段、两个挂在主翼的外侧的前掠段中的非翼梢部分,共计三个挂点/每侧。加上机腹腹舱舱门之后的一个挂点,外挂点总共7个。连同4~6个内挂点,总共的挂点数是11~13个。内挂点的挂点数是变动的,在内置五百公斤炸弹的时候,挂点数只有四个。回头补图。

关于有网友问----你这外挂有重载点吗
------有 这个问题考虑过了  。这就是为什么设置主翼前缘的内侧后掠段。重载挂点可以设置在主翼内侧后掠段。次重挂点可以在前掠段的靠近后掠段的位置。轻载挂点可以靠近翼梢段。




@草根设计师
@TSQ
@百臂巨人
顶楼主,在攻克技术与工艺并能让垂直起降与滑跃相比不需要牺牲太多性能时,垂直起降将是未来战斗机的标配,对机场跑道依赖更小,作战效率更高。
LZ的这款前掠翼翼面积太小了,肉眼都能看出翼载高的惊人......没有一款天顶星科技的发动机,估计是飞不起来,即使飞起来,也是运输机的机动性。
上海红军战士 发表于 2015-4-28 10:26
LZ的这款前掠翼翼面积太小了,肉眼都能看出翼载高的惊人......没有一款天顶星科技的发动机,估计是飞不起来 ...
感谢,这个问题可以继续精算,可能有视觉误差。实际计算过这个问题,翼面积只是比F35B少了18%。因为、内翼段也是主翼的一部分。可能产生视觉误差了。
不错,个人感觉机翼挂载能力有限,内挂能力挺强。
永远的远 发表于 2015-4-28 10:30
成飞老奸过来顶帖,老叶确实很有水平,601--611还招总师的话,我推荐老叶!!!(成飞战机群 214111018,专 ...
谢谢老奸
这个极好啊,相当精细,漂亮,感谢楼主的精神,缺点是:主翼的确太小了,还有,机背与机翼融合度不好,何必非要模仿肥电的机背呢,其余堪称完美
幻影4000 发表于 2015-4-28 10:45
这个极好啊,相当精细,漂亮,感谢楼主的精神,缺点是:主翼的确太小了,还有,机背与机翼融合度不好,何必 ...
感谢兄弟宝贵意见
应该也是需要外挂的吧有时候,那么这个主翼怎么挂
没了鸭翼,这个布局,肉眼看,升力中心会不会太靠后了?


其他QQ群网友的意见 我还不知道怎么回复--先汇总在这里再说--------

1进气道2侧边条起不到增升作用,
2机头太长,重心过于靠前,即便能飞,需要尾翼很大程度配平,带来额外的配平阻力。
3尾翼力臂太短,气动效果不是很好
而且弹仓的位置跟整机重心位置(圆圈位置)偏离较远,在发射弹药或者抛弃负载以后,对整机重心影响较大


-------ps:我记忆中前掠翼的升力中心也是靠前的

其他QQ群网友的意见 我还不知道怎么回复--先汇总在这里再说--------

1进气道2侧边条起不到增升作用,
2机头太长,重心过于靠前,即便能飞,需要尾翼很大程度配平,带来额外的配平阻力。
3尾翼力臂太短,气动效果不是很好
而且弹仓的位置跟整机重心位置(圆圈位置)偏离较远,在发射弹药或者抛弃负载以后,对整机重心影响较大


-------ps:我记忆中前掠翼的升力中心也是靠前的
sdwgc 发表于 2015-4-28 10:53
没了鸭翼,这个布局,肉眼看,升力中心会不会太靠后了?
我记忆中前掠翼的升力中心也是靠前的  所以把主翼的根弦往后挪了
鸭翼可以采用复合材料搞定反射波
小小牙 发表于 2015-4-28 10:48
应该也是需要外挂的吧有时候,那么这个主翼怎么挂
关于外挂 挂点尚未标注 主张其中一个挂在主翼内侧后掠段、两个挂在主翼的外侧的前掠段中的非翼梢部分,共计三个挂点
前掠翼的弹性发散,没听说过美或者俄完全解决了
3D打印后还要热等静压,经济上不划算
机背的两个开口是升力发动机?
1.感觉焦点比较靠后,重心不好安排,跟弹仓的位置也不好安排。
2.前掠翼升力大没什么依据,前掠翼和后掠翼在斜掠角一样的时候,升力特性差不多
3.边条涡在翼根,而附面层堆积在前后掠结合部,边条涡对附面层堆积没有太好的吹除作用
4.这么长的直线边条涡升力特性不知道好不好
5.外段机翼在高速时下压没有道理,关键要合理设计刚轴的位置来解决发散问题。增加了一个机构,对发散问题更加不利。
6.高速,特别是超音速,航向稳定性下降,外段机翼再下压,进一步降低航向稳定性,不可取。
展弦比低,翼展低,机动性存疑,前掠不利于降低RCS,随便吐个槽。反正我就是喜欢骨头鹰,骨头鹰改吧改吧足以,咩哈哈
qingfengrumu 发表于 2015-4-28 11:21
1.感觉焦点比较靠后,重心不好安排,跟弹仓的位置也不好安排。
2.前掠翼升力大没什么依据,前掠翼和后掠翼 ...
感谢你的意见{:soso_e163:} {:soso_e163:} {:soso_e163:}

关于你第六点、偏航稳定性的问题,主翼翼梢段下垂,增加偏航稳定性,参考女武神


1、翼面积太小。
2、机翼太靠后,重心在升力点前面太远。
3、弹仓画得太大,不靠谱。

1、翼面积太小。
2、机翼太靠后,重心在升力点前面太远。
3、弹仓画得太大,不靠谱。
yes413a 发表于 2015-4-28 11:26
感谢你的意见   

关于你第六点、偏航稳定性的问题,主翼翼梢 ...
B70是大后掠,垂下的部分在重心之后,相当于垂尾,你是前掠,垂下来估计在重心之前,对航向稳定性起破坏作用,不是所有的垂直面都是安定面
qingfengrumu 发表于 2015-4-28 11:36
B70是大后掠,垂下的部分在重心之后,相当于垂尾,你是前掠,垂下来估计在重心之前,对航向稳定性起破坏 ...
好 感谢你的意见 回头通过修改 把翼梢段放到比起重心略靠后的位置。感谢。
yes413a 发表于 2015-4-28 11:46
好 感谢你的意见 回头通过修改 把翼梢段放到比起重心略靠后的位置。感谢。
我没太看懂你让外段下压的原因是什么
qingfengrumu 发表于 2015-4-28 11:51
我没太看懂你让外段下压的原因是什么
让让外段下压  首先是降低外段的迎角  而外段迎角大于内段、并且不断发散扩大迎角直至主翼折断,这是整个气动发散的核心原因。
上海红军战士 发表于 2015-4-28 10:26
LZ的这款前掠翼翼面积太小了,肉眼都能看出翼载高的惊人......没有一款天顶星科技的发动机,估计是飞不起来 ...
不仅翼面积小,而且还非常靠后

飞机的升力和重心100%没法平衡

areng 发表于 2015-4-28 11:25
展弦比低,翼展低,机动性存疑,前掠不利于降低RCS,随便吐个槽。反正我就是喜欢骨头鹰,骨头鹰改吧改吧足 ...
虽然我不认为土共需要STOVL

但如果一定要搞,还真就是直接改粽子更好

本来就“借鉴”的肥电,改单发继续“借鉴”肥电B就好
H7N9 发表于 2015-4-28 12:01
不仅翼面积小,而且还非常靠后

飞机的升力和重心100%没法平衡
所以我说需要一款逆天的发动机。
H7N9 发表于 2015-4-28 12:14
虽然我不认为土共需要STOVL

但如果一定要搞,还真就是直接改粽子更好
粽子没那么好改,因为设计之初没考虑三军通用,我的想法倒是引进雅克141,然后以此为基础重新搞出隐身版。
楼主:主弹仓前面还串列有两个仓,是什么仓?
画的挺好,不过你这主翼面积是做死的节奏啊。。。
yes413a 发表于 2015-4-28 11:55
让让外段下压  首先是降低外段的迎角  而外段迎角大于内段、并且不断发散扩大迎角直至主翼折断,这是整个 ...
发散的原因是因为前掠翼的弯扭耦合造成的。后掠翼,弯矩使得机翼负扭转,减小弯矩,不会发散。而前掠翼弯矩使得机翼迎角增加,进一步增大弯矩,最终发散。内外段迎角相对大小并不是主要原因,机翼正扭转并不一定导致发散问题。所以你对发散的理解有误,你提出的方法也不一定有用。
通过良好的结构设计完全可以解决发散问题,你增加了活动机构,重量估计会吃亏。而且下压之后进一步减小了机翼面积,对机动性不利。有效面积减小,但是阻力几乎不变,所以升阻比也会不太好看。
H7N9 发表于 2015-4-28 12:14
虽然我不认为土共需要STOVL

但如果一定要搞,还真就是直接改粽子更好
起码现阶段完全不需要。。没土豪到那个份上。。
幻影4000 发表于 2015-4-28 12:55
楼主:主弹仓前面还串列有两个仓,是什么仓?
前轮仓  以及升力风扇的下端
qingfengrumu 发表于 2015-4-28 13:10
发散的原因是因为前掠翼的弯扭耦合造成的。后掠翼,弯矩使得机翼负扭转,减小弯矩,不会发散。而前掠翼弯 ...

活动机构肯定要的 因为舰载需要折叠翼

此外,”前掠翼弯矩使得机翼迎角增加,进一步增大弯矩,最终发散“,这里关键是外翼段的迎角。所以,我采取了外翼段向下倾向下压的办法、压低迎角。


当然 还有弯扭的办法
翼面积太小 位置也不对  再改改吧
你现在图里这样,根本就飞不起来

邪恶的芋头 发表于 2015-4-28 13:33
翼面积太小 位置也不对  再改改吧
你现在图里这样,根本就飞不起来


似乎是有误  刚才重新计算了一下   图中的F35B的单侧翼面积22平方厘米  J41的单侧翼面积大约13~14平方厘米,确实相差比较大。需要再增加4平方厘米左右。


设计师是按照投影面积算的。
大家是按照实际面积看的。

谢谢大家指正。
邪恶的芋头 发表于 2015-4-28 13:33
翼面积太小 位置也不对  再改改吧
你现在图里这样,根本就飞不起来


似乎是有误  刚才重新计算了一下   图中的F35B的单侧翼面积22平方厘米  J41的单侧翼面积大约13~14平方厘米,确实相差比较大。需要再增加4平方厘米左右。


设计师是按照投影面积算的。
大家是按照实际面积看的。

谢谢大家指正。
yes413a 发表于 2015-4-28 13:36
似乎是有误  刚才重新计算了一下   图中的F35B的单侧翼面积22平方厘米  J41的单侧翼面积大约13~14平方厘 ...
机翼的升力中心和重心不能差太远,前面没东西产生升力,只能当飞行火箭了
最简单的修改办法就是前面加鸭翼
还有现在的机翼前掠角太大了,后缘内侧襟翼效率会很低的
2015-4-28 13:41 上传


视频:http://v.pps.tv/play_33W1Q2.html