请YF23谈谈超巡(超音速巡航)所需要件

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 08:03:48
我认为超巡首先要靠发动机。发动机循环参数要满足约束条件:1800 K≤涡轮前总温≤1900 K,2000 K≤加力温度≤2100 K,0.1≤涵道比≤0.5,118 kg/s≤总空气流量≤129 kg/s,20≤总增压比≤30...F119的涡前温度为1973K~2042K,涵道比 0.2,空气流量119.7kg/s左右,单位推力130daN/KG/S。传说su-27净形状态换117S后也可实现1.5M左右的超巡,所以,发动机是关键。[:a4:]

不过,要实现真正有作战能力的超巡,当然不能净形,至少武器要内置,气动上要降低超音速零升阻力,包括底阻和压差阻力。S-37采用光洁外形制造和内置武器,摩擦阻力很小,而且有不超过1.6m的超音速飞行能力。我认为S-37换了类似F119的小涵道比高推后,实现一定程度(1.2M~1.4M)的超巡是可能的,但是固定几何形状进气道限制了其高速能力,所以目前的S-37设计之初应当没有考虑这一性能指标,它只是突出高亚音速超机动性能的一款验证机。

PS:做为一个验证机,S-37在前掠翼气动布局和操稳特性,以及复合隐身手段方面进行了一定的探索,基本达到了设计要求。而未来真正的四代机,要看PAF KA的进展了。当年方案90的一些设计实际上体现了外形隐身的特点,俄罗斯在隐身战机的道路上是走了弯路的。

前面只是胡乱瞎扯,在此请问高人,超音速巡航在飞行器设计的气动外形方面所需那些要件?有没有明确的参数和指标呢?我认为超巡首先要靠发动机。发动机循环参数要满足约束条件:1800 K≤涡轮前总温≤1900 K,2000 K≤加力温度≤2100 K,0.1≤涵道比≤0.5,118 kg/s≤总空气流量≤129 kg/s,20≤总增压比≤30...F119的涡前温度为1973K~2042K,涵道比 0.2,空气流量119.7kg/s左右,单位推力130daN/KG/S。传说su-27净形状态换117S后也可实现1.5M左右的超巡,所以,发动机是关键。[:a4:]

不过,要实现真正有作战能力的超巡,当然不能净形,至少武器要内置,气动上要降低超音速零升阻力,包括底阻和压差阻力。S-37采用光洁外形制造和内置武器,摩擦阻力很小,而且有不超过1.6m的超音速飞行能力。我认为S-37换了类似F119的小涵道比高推后,实现一定程度(1.2M~1.4M)的超巡是可能的,但是固定几何形状进气道限制了其高速能力,所以目前的S-37设计之初应当没有考虑这一性能指标,它只是突出高亚音速超机动性能的一款验证机。

PS:做为一个验证机,S-37在前掠翼气动布局和操稳特性,以及复合隐身手段方面进行了一定的探索,基本达到了设计要求。而未来真正的四代机,要看PAF KA的进展了。当年方案90的一些设计实际上体现了外形隐身的特点,俄罗斯在隐身战机的道路上是走了弯路的。

前面只是胡乱瞎扯,在此请问高人,超音速巡航在飞行器设计的气动外形方面所需那些要件?有没有明确的参数和指标呢?
感觉上F-22的超巡包线空间很小,升限1万8却得在1万6千米巡航,极速不到马赫2,却要在马赫1.6巡航,可以想像到超巡是处于F-22飞行包线的边缘地带。
原帖由 重剑无锋 于 2007-6-13 20:31 发表
感觉上F-22的超巡包线空间很小,升限1万8却得在1万6千米巡航,极速不到马赫2,却要在马赫1.6巡航,可以想像到超巡是处于F-22飞行包线的边缘地带。


哪来的数据?

F22升限18000,极速不到2马赫?鬼扯。
我认为单纯实现隐身要求(低RCS特性)不难,单纯实现超巡(气动外形)不难,单纯实现超机动也不难。

难的是如何将三者结合到一起。这个需要非常复杂而精确的数学计算和工程实现方法,飞行器气动隐身一体化设计方法一直是TG探索的目标,因为气动外形优化设计受到隐身设计要求的约束,真实复杂外形飞行器整体气动数值模拟及先进气动布局设计也是国防重点研发项目之一。

飞行器的雷达隐身性能的计算采用物理光学方法,气动性能目标与隐身性能目标的折衷优化采用遗传算法—— 这只是初级阶段,进一步精确计算该模型还需要依靠神经网络和模糊逻辑进行构造,对飞行器一体化优化设计并行处理。
请问YF23,假如推进系统满足要求,歼八能超音速巡航么?

如果不能,为什么?
原帖由 adfi 于 2007-6-13 22:06 发表
请问YF23,假如推进系统满足要求,歼八能超音速巡航么?

如果不能,为什么?


推进系统满足要求,J8当然可以超巡了.
我记得本身J8的零阻系数和F-22差不多,超音速升阻比小点,靠发动机补了!
当然,要说清楚,我说的超巡是不开加力超音速飞行,可不是老埃他们说的什么超音速还要油耗最低的经济巡航哦!
原帖由 adfi 于 2007-6-13 22:06 发表
请问YF23,假如推进系统满足要求,歼八能超音速巡航么?

如果不能,为什么?


当然不能
原因很简单
因为米国没有用J8
而是自行开发了F22:D
发动机提升不开加力的推力是相当困难的
从wp13a到昆仑2,加力推力从6.6吨提高到8.2吨,可不开加力的也没提高多少。:D :D :D
推进系统满足要求太笼统了,这个要求可以无限拔高以至于推论任意超音速战斗机在推进系统满足要求下的超巡
要求四代机实现的超巡是在一个各方面性能平衡下的超巡,而不能是一个特化的超巡。就超巡本身来讲,发动机要有好的高速特性,自身推重比要大,涵道比和压比不能选太大
飞机的气动布局上面超音速升阻比要高,结构重量尽可能的轻,如果要说指标的话,一个零阻,一个升阻比,两个指标,一般认为F-22的M1.5 CD0小于0.035,K大于5
我看换昆仑歼八也不能超巡,理由如下:

1、净形无外挂武器没有作战能力,超巡无意义。
2、超音速状态升阻比下降,配平阻力过高。
原帖由 yf23 于 2007-6-14 00:37 发表
推进系统满足要求太笼统了,这个要求可以无限拔高以至于推论任意超音速战斗机在推进系统满足要求下的超巡
要求四代机实现的超巡是在一个各方面性能平衡下的超巡,而不能是一个特化的超巡。就超巡本身来讲,发动 ...

这里K代表什么?长细比,升阻比还是别的?1.5m时F-22的升阻比真的只有5么?
—— 放宽静稳定性要求及飞行边界控制是两项最基本的随控布局技术。为什么在这十余年中只有超音速巡航的旅客机,而没有超音速巡航的歼击机?其原因是很多的,但关键问题是:现有的歼击机在超音速飞行时飞机的阻力太大,具体地说,飞机的配平阻力太大。

      这是由于飞机超音速飞行时飞机的焦点大幅度后移,纵向稳定力矩剧增,需要全动平尾向上偏转角度太大,由此产生较大的配平阻力,同时飞机的升力系数值下降,使飞机的升阻比减小。

      某歼击机的最大升阻比在M=0.7时为8.6,而在M=2.0 时仅为4.8,升阻比下降了44%。“协和”超音速旅客机在超音速巡航时其最大升阻比约为8.0。
“协和”超音速客机,由于采用“移动重心法”降低了配平阻力,因而获得了较大的升阻比。该机在机身前后备有一个平衡油箱。在向超音速飞行时,随着飞机焦点后移而向后油箱输油,使飞机重心也向后移动;当飞机由超音速向亚音速飞行时,又随着飞机焦点前移又向前油箱输油,使飞机重心也向前移。

但是移动重心法,战斗机是不适用的。

如果想在超音速状态保持纵向稳定裕度,提高升阻比,降低配平阻力,必须考虑使用放宽静稳定性(RSS)法来解决。而放宽静稳的后果,就是静不稳定,因此要使用电传操纵,给予操纵系统完全的操纵权限,而歼八从骨子里就不是使用RSS和电传技术的三代机。
如果不说明这点,那么只要有强劲的发动机,岂不是砖头都可以超巡咯?[:a13:]
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 01:27 发表
如果不说明这点,那么只要有强劲的发动机,岂不是砖头都可以超巡咯?[:a13:]

把一个砖头从100km的高空扔下 在重力的作用下 砖头超巡了 :-)
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 01:27 发表
如果不说明这点,那么只要有强劲的发动机,岂不是砖头都可以超巡咯?[:a13:]



推力足够就是只拖鞋也能超巡的说~
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 00:55 发表
我看换昆仑歼八也不能超巡,理由如下:

1、净形无外挂武器没有作战能力,超巡无意义。
2、超音速状态升阻比下降,配平阻力过高。

而且现在都不知道发动机在10km左右的高度和1.5m速度下的不加力推力是多少
随着高度增加 军用推力比加力推力衰减得更快
而随着速度的增加 加力推力比军用推力增加得快
没有那些特性曲线 都不好说推进系统是否适合超巡
原帖由 TripleX 于 2007-6-14 01:36 发表

而且现在都不知道发动机在10km左右的高度和1.5m速度下的不加力推力是多少
随着高度增加 军用推力比加力推力衰减得更快
而随着速度的增加 加力推力比军用推力增加得快
没有那些特性曲线 都不好说推进系统是 ...

这里有个粗略的数据估算参考,是涡喷的,涡扇的没有资料,不过涵道比(旁通比)比较高的三代发动机,不开加力的高空高速特性都不会很理想。

原帖由 紫月 于 2007-6-14 01:36 发表



推力足够就是只拖鞋也能超巡的说~

1.5M下气动表面驻点温度怎么也有个两三百度吧,拖鞋敢情还耐高温滴?;P
请问楼主从哪里得到的F119流量的数据?
原帖由 青之六 于 2007-6-14 01:59 发表
请问楼主从哪里得到的F119流量的数据?

按单位推力估算而来。
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 01:51 发表

1.5M下气动表面驻点温度怎么也有个两三百度吧,拖鞋敢情还耐高温滴?;P




喜欢的话可以用钛合金做个拖鞋的说~
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 01:51 发表

1.5M下气动表面驻点温度怎么也有个两三百度吧,拖鞋敢情还耐高温滴?;P

我以前算过大约是6、70度的样子
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 01:08 发表

这里K代表什么?长细比,升阻比还是别的?1.5m时F-22的升阻比真的只有5么?

升阻比,5是可能的下限,不低于5,可能会有6
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 01:18 发表

我前面的说法过于笼统,应该问,歼八换昆仑,是否能超巡。

我认为,不能。

飞行器总体设计有云:

—— 放宽静稳定性要求及飞行边界控制是两项最基本的随控布局技术。为什么在这十余年中只有超音速巡 ...

协和推力才有多少,而且该机极其细长,战斗机既不需要也不可能做到这么大的超音速升阻比
原帖由 yf23 于 2007-6-14 02:12 发表

我以前算过大约是6、70度的样子

请介绍下飞行器气动加热驻点温度的计算方法。
原帖由 yf23 于 2007-6-14 02:18 发表

协和推力才有多少,而且该机极其细长,战斗机既不需要也不可能做到这么大的超音速升阻比

前面说的某机,估计就是歼八,在2.0M的升阻比都有4.8,而f-22在1.5m怎么可能只有5呢?
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 02:20 发表

请介绍下飞行器气动加热驻点温度的计算方法。

算的时候,不要忘了用11km以上高度的大气温度
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 02:24 发表

前面说的某机,估计就是歼八,在2.0M的升阻比都有4.8,而f-22在1.5m怎么可能只有5呢?

;P 其实,似乎是这样的
原帖由 yf23 于 2007-6-14 02:28 发表

算的时候,不要忘了用11km以上高度的大气温度

是这样么?T驻点=T大气*(1+1.5^2/5)?

那么按11KM气温为–56.5℃ 算,216.5*1.45=313.925K,才40多度,这可能么?
原帖由 接近透明的蔚蓝 于 2007-6-14 02:36 发表

是这样么?T驻点=T大气*(1+1.5^2/5)?

那么按11KM气温为–56.5℃ 算,216.5*1.45=313.925K,才40多度,这可能么?

哦?那可能我以前算的是M1.7的~,反正朱宝鎏算的M1.91是100度,气动加热没有你想象的严重
23MM在科普啊,坐下听讲!!!

这里澄清F22的极速飞行数据,在1990年YF22试飞的时候,YF22的极速已经超过M2.0。数据来源是F22设计总师的原话,YF22试飞的资料也显示了这点。注意,YF22的试飞不是飞行包线扩展试飞。
顺便刷个白:

[英国《飞行国际》2007年6月5日报道]  如何展示一架因隐身、速度和传感器而广为人知的战斗机的能力呢?而且让一架设计能够规避雷达、以马赫数1.5超声速巡航和飞行高度达65,000英尺(20,000米)的飞机在航展上巡回表演?
  答案就是在北美航空展上震惊观众的美国空军飞行表演,它改变了人们对F-22的看法。在《飞行国际》的网站可以看到"猛禽"的飞行表演视频。
  由于其两台加力推力为35,000磅(156kN)的普·惠F119发动机能够在±20o范围内改变其推力方向,并成为飞行控制系统的一部分,F-22能够完成"直升机转弯"、"尾冲"、"后翻筋斗"以及"眼镜蛇"等机动动作,证明了其惊人的敏捷性。
  洛克希德·马丁公司现在谈论F-22的"超空中"(super-aero)能力,一个用来描述其敏捷性、加速性、不加力超声速巡航和"比任何对手飞的更高"的综合能力的新词,项目总经理Larry Lawson说,这不好描述,理解也比较困难,但该机空气动力性能的价值是难以置信的。
   Larry Lawson说,"超空中"提供了控制空域的能力,飞机将具有惊人的发现、接敌和脱离能力。F-22的隐身性能、由本机和外部传感器联合提供的战场感知能力和超空中性能是"为什么'猛禽'能得到其想要的交换比"的三大优势,它能够在敌机开火前再次攻击和击毁它们,对手将无一漏网。(晏武英 责编姜)
超巡的能力毋庸置疑,诸位老大能画个超巡包线就造福仓生了:D
原帖由 flank1978 于 2007-6-14 09:53 发表
超巡的能力毋庸置疑,诸位老大能画个超巡包线就造福仓生了:D


侬不是在某个帖子里面给了一个NB某型机的飞包么,俺觉得那个图在超音速部分还是靠谱的,可惜不是最大军推的包线。。。。。
弱弱的说一下:

在我们的技术短时间内无法达到F119水平的情况下,可不可以借鉴EF-2000的经验,先搞“准超巡”?
原帖由 紫月 于 2007-6-14 02:09 发表




喜欢的话可以用钛合金做个拖鞋的说~

好好的帖子怎么就那么喜欢抬杆呢,一般钛合金也不耐高温,有的名词叫钛燃:L
原帖由 hbao 于 2007-6-13 22:12 发表


推进系统满足要求,J8当然可以超巡了.
我记得本身J8的零阻系数和F-22差不多,超音速升阻比小点,靠发动机补了!
当然,要说清楚,我说的超巡是不开加力超音速飞行,可不是老埃他们说的什么超音速还要油耗最低的 ...


国外已经不得不把 supercruise 和 super-sonic cruise 分开了,我可没有去掺合,是他们自己也觉得不对劲了。 F-22这个叫超音速巡航,那么SR-71怎么办?协和怎么算?协和机亚音速飞比超音速飞还要耗油。如果不能在超音速时实现最大化航程,那么MIG-31这样靠搭载油量来实现连续地,长时间超音速飞行的战斗机就很难被彻底排除在外——我们不管它在战略油耗上如何不划算,至少它在技术上实现了连续的超音速飞行,且超音速飞行的航程不小于或接近于F-22——什么不加力这种东西对截击机来说狗屁不值。
F119没有能达到在一个较宽的推力范围上实现经济油耗,这是这型发动机的一个保守方面。我手上F120的资料几乎没有,我猜测变循环的F120可以在从跨音速和超音速这一较宽范围上取得一个波动较小的经济油耗率,但美国人没有采用。
原帖由 yf23 于 2007-6-14 02:38 发表

哦?那可能我以前算的是M1.7的~,反正朱宝鎏算的M1.91是100度,气动加热没有你想象的严重


晕!你不能在这里算一遍给我们看看嘛?你接下来博士论文什么题目?
原帖由 emile 于 2007-6-14 15:31 发表


国外已经不得不把 supercruise 和 super-sonic cruise 分开了,我可没有去掺合,是他们自己也觉得不对劲了。 F-22这个叫超音速巡航,那么SR-71怎么办?协和怎么算?协和机亚音速飞比超音速飞还要耗油。如果 ...

f22用超音速飞出的航程虽然可能达不到最大航程,但差距应该不会太大,估计可达到最大航程的70~80%。而mig31是加力飞超音速,因而航程急剧下降,大概只有最大航程的40%左右,这就是差距所在。:b
我认为所谓巡航的定义,也不应该说就是一定达到最大航程的才叫巡航,而是只要“不违反经济性的原则”。假设一架飞机经测试以800kph持续飞行时具有最远的航程,而在以750kph或850kph飞行时,航程都会减少1%。那么这架飞机只有以800kph飞行的时候才叫巡航,而以750kph或850kph飞行都不叫巡航?
所以我认为可以定义为:能较长持续超音速飞行,同时保持较佳(不一定是最佳)的经济性,超音速航程与最大航程无本质性的减少(例如开加力的)。