超级军网整理后再发一遍：关于推力矢量系统与vectoring roll。请 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 14:34:20
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关于vectoring roll，个人认为根据迎角大小来分可分为三种程度：迎角小于30度的，40－60度的，以及70－90度的。
小于30度的vectoring roll，很多带有边条翼的典型三代机都能做，而且在滚转的时候角速度较大。
40－60度的，仅少数带推力矢量的飞机能做。
70－90度的情况比较复杂，飞机的速度极低，全部按常规设计的气动舵面已基本接近失速，此时恐怕就需要用到航向轴推力矢量了吧？
小于30度的vectoring roll，很多带有边条翼的典型三代机都能做，而且在滚转的时候角速度较大。
40－60度的，仅少数带推力矢量的飞机能做。
70－90度的情况比较复杂，飞机的速度极低，全部按常规设计的气动舵面已基本接近失速，此时恐怕就需要用到航向轴推力矢量了吧？
当然了，这里还忽略了一个问题，那就苏-30拥有前翼，它是三翼面布局。
三翼面的好处在于：前翼也在大迎角俯仰过程中可以提供直接力控制。
也就是说，飞机的拉起不仅仅是靠平尾，而是在一开始可以靠前翼，前翼失速后才让尾翼起作用，前翼在45度以内的俯仰力矩还是很大的，迎角特性也不错。
说到舵效，这里又得多说几句，其实之前也不能说过了45度迎角后方向舵就完全失效了，其实如果说之前是因为大迎角时垂尾部分的气流情况复杂且非线性变化，因而普通的飞控系统无法实时判断气流的变化态势从而无法使用方向舵来对姿态进行控制，那么如果气流情况能被有效监测和分析就能有效使用方向舵了。这个关键就在于飞控软件本身对各种情况下各部位气流的传感和分析。
而F-22似乎是运用到了一些气动舵面动态重构的手法，通过发挥不同状态下多个气动舵面的功能余度进行组合控制来合成出一定的气动控制效果，YF-22的原有的控制率编写较早，符合快速学习和响应标准的基于神经网络动态重构技术应该是90年代后期才成熟的，当时是在X-36上做的实验。这项研究最初是为了提高飞机控制系统的抗损性，后来逐步也过度到了对复杂运动状态的研究上．将特定时段内复杂运动状态时舵面效率的损失认为是该时刻下舵面残损的一种形式。因此可以说F-22的舵面组合控制非常丰富的，很多控制方式是三代机上根本看不到的，所以这个飞机的飞控是具备某种程度的智能化重构，而且飞控编写的非常成功。所以对于F-22来说，推力矢量已完全整合进这个重构系统中，成为一个整体。气动舵面重构的先决条件是各舵面要有一定功能余度,如果某些舵面的效率降低得太多，控制补尝方案就无法使用。推力矢量的好处是在可利用的偏转角度内推力下降得不明显，非常适合用于此类的补偿，用于模拟失能舵面的气动效果。同时发动机的推力矢量离飞机重心相对较远，在俯仰力距的控制上比平尾和鸭翼效率也来得更高一些，重构系统中引入一体化设计的推力矢量，效果比单一使用气动舵面要好得多。
由此可见，其实飞机在设计之初，风洞试验的效果就是把飞机在各姿态、速度下气流经过机身各处的流量，机身上的受力分布记录进飞控计算机，再由飞控计算机来控制矢量喷口的配置，补偿机身上不平衡的受力点，这就是TVC与飞控结合。F－22的控制方式似乎就是这样计算出来的。也就是说：F-22的矢量推力是经飞控计算机计算优化以配合其气动外形的，这也许才是飞－矢控制一体化的真正含义。
而至于su－30mki，似乎其飞控软件并没做到数字化全权控制，其风洞实验计算机模拟技术与飞控计算机配置技术也远不如美国。因此，虽然F-22的矢量推力只能俯仰轴改变方向，但这并不意味着现在F-22的矢量推力不如MIG-29OVT，原因就是F-22的矢量推力是经飞控计算机计算优化以配合气动外形的。
当然了，这里有一个问题需要辟谣一下，就是所谓的：“俄罗斯飞机TVC靠手动控制”这一说。当然了，俄式飞机的飞控设计的确是不如美机，但是要说TVC靠手动控制明显是不落谱的说法。超机动时的飞行参数的动态变化范围如次之大，频率如此之快，根本不可能依靠飞行员手动配合。从Su-37的控制流程图上能看出TVC和翼面不在一个控制环上，必要时侯有一个手动开关把TVC环和主回路断开，手动的部分仅此而已。而TVC肯定是由飞控软件加以控制的。
三翼面的好处在于：前翼也在大迎角俯仰过程中可以提供直接力控制。
也就是说，飞机的拉起不仅仅是靠平尾，而是在一开始可以靠前翼，前翼失速后才让尾翼起作用，前翼在45度以内的俯仰力矩还是很大的，迎角特性也不错。
说到舵效，这里又得多说几句，其实之前也不能说过了45度迎角后方向舵就完全失效了，其实如果说之前是因为大迎角时垂尾部分的气流情况复杂且非线性变化，因而普通的飞控系统无法实时判断气流的变化态势从而无法使用方向舵来对姿态进行控制，那么如果气流情况能被有效监测和分析就能有效使用方向舵了。这个关键就在于飞控软件本身对各种情况下各部位气流的传感和分析。
而F-22似乎是运用到了一些气动舵面动态重构的手法，通过发挥不同状态下多个气动舵面的功能余度进行组合控制来合成出一定的气动控制效果，YF-22的原有的控制率编写较早，符合快速学习和响应标准的基于神经网络动态重构技术应该是90年代后期才成熟的，当时是在X-36上做的实验。这项研究最初是为了提高飞机控制系统的抗损性，后来逐步也过度到了对复杂运动状态的研究上．将特定时段内复杂运动状态时舵面效率的损失认为是该时刻下舵面残损的一种形式。因此可以说F-22的舵面组合控制非常丰富的，很多控制方式是三代机上根本看不到的，所以这个飞机的飞控是具备某种程度的智能化重构，而且飞控编写的非常成功。所以对于F-22来说，推力矢量已完全整合进这个重构系统中，成为一个整体。气动舵面重构的先决条件是各舵面要有一定功能余度,如果某些舵面的效率降低得太多，控制补尝方案就无法使用。推力矢量的好处是在可利用的偏转角度内推力下降得不明显，非常适合用于此类的补偿，用于模拟失能舵面的气动效果。同时发动机的推力矢量离飞机重心相对较远，在俯仰力距的控制上比平尾和鸭翼效率也来得更高一些，重构系统中引入一体化设计的推力矢量，效果比单一使用气动舵面要好得多。
由此可见，其实飞机在设计之初，风洞试验的效果就是把飞机在各姿态、速度下气流经过机身各处的流量，机身上的受力分布记录进飞控计算机，再由飞控计算机来控制矢量喷口的配置，补偿机身上不平衡的受力点，这就是TVC与飞控结合。F－22的控制方式似乎就是这样计算出来的。也就是说：F-22的矢量推力是经飞控计算机计算优化以配合其气动外形的，这也许才是飞－矢控制一体化的真正含义。
而至于su－30mki，似乎其飞控软件并没做到数字化全权控制，其风洞实验计算机模拟技术与飞控计算机配置技术也远不如美国。因此，虽然F-22的矢量推力只能俯仰轴改变方向，但这并不意味着现在F-22的矢量推力不如MIG-29OVT，原因就是F-22的矢量推力是经飞控计算机计算优化以配合气动外形的。
当然了，这里有一个问题需要辟谣一下，就是所谓的：“俄罗斯飞机TVC靠手动控制”这一说。当然了，俄式飞机的飞控设计的确是不如美机，但是要说TVC靠手动控制明显是不落谱的说法。超机动时的飞行参数的动态变化范围如次之大，频率如此之快，根本不可能依靠飞行员手动配合。从Su-37的控制流程图上能看出TVC和翼面不在一个控制环上，必要时侯有一个手动开关把TVC环和主回路断开，手动的部分仅此而已。而TVC肯定是由飞控软件加以控制的。
Su-30MKI的东西我知道一些
原帖由 ertert 于 2008-5-28 17:13 发表
Su-30MKI的东西我知道一些
那就还请兄弟多多指教:handshake
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Mig-29ovt要复杂一些，OVT的喷口增加了喷口偏转的电子控制器件。但原有Mig-29的飞控没变。
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原帖由 ertert 于 2008-5-28 17:51 发表
Mig-29ovt要复杂一些，OVT的喷口增加了喷口偏转的电子控制器件。但原有Mig-29的飞控没变。
控制喷口偏转的电子控制器件就在机尾部那三个相互间距120度的突起部当中吧。
那么您认为Mig-29ovt的矢量系统在vectoring roll中起到了怎样的作用呢？
毛子刚刚试飞的新35的TVC也没有被嵌入飞控吧，MS毛子到目前为止还没有TVC+飞控结合的任何经验啊:P
原帖由 斯普鲁恩斯 于 2008-5-28 18:00 发表
哦，那您的意思是30mki的矢量系统可以说是间接的（由平尾及方向舵为媒介）整合到整机的飞控系统当中的。并不具备一套独立的控制机构。
那您可否知道由30mki矢量喷管所产生的偏航力矩在大迎角下绕速度矢量滚转（vect ...
其实也可以这样去理解：既然30mki的矢量系统可以说是间接的（由平尾及方向舵为媒介）整合到整机的飞控系统当中的，那么也就是说其矢量系统实际上也是作为一种大迎角下舵面“残损”情形下的的补充形式，即在大迎角下气流畸变或非定常流动的情形下（此时其飞控无法有效对此气流畸变状态进行有效监测并对各舵面控制作出调整，因此各个气动面的舵效会大幅下降。），对各个气动面的舵效损失进行补足。
这样问也许太过于繁琐，或者我们这样来考虑：一架无推力矢量的飞机，在较小的迎角下也可以完成类似大迎角下绕速度矢量滚转（vectoring roll）这样的机动（如F-14以及F/A-18E/F），那么我想就几个我不太明白的基础问题问问各位：
1：在此过程中，它们在这种迎角下绕速度矢量的滚转力矩是主要是由哪个气动面来提供的？（副翼？方向舵？还是差动平尾？），换句话说就是：它们的vectoring roll是怎样控制的？它们的vectoring roll又是怎样来完成的？
2：在60－70度大迎角下，此时的气流环境与姿态控制与常规飞行状态大不相同，因此我想知道：
a.此时如果单单差动平尾（其他舵面不改变，仍就维持其60－70度大迎角飞行状态）会给飞机提供怎样的控制力矩，飞机的飞行姿态会有怎样的变化？
b.此时如果单单偏转方向舵则会给飞机提供怎样的控制力矩，飞机的飞行姿态又会有怎样的变化？
c.如果是副翼呢？
1：在此过程中，它们在这种迎角下绕速度矢量的滚转力矩是主要是由哪个气动面来提供的？（副翼？方向舵？还是差动平尾？），换句话说就是：它们的vectoring roll是怎样控制的？它们的vectoring roll又是怎样来完成的？
2：在60－70度大迎角下，此时的气流环境与姿态控制与常规飞行状态大不相同，因此我想知道：
a.此时如果单单差动平尾（其他舵面不改变，仍就维持其60－70度大迎角飞行状态）会给飞机提供怎样的控制力矩，飞机的飞行姿态会有怎样的变化？
b.此时如果单单偏转方向舵则会给飞机提供怎样的控制力矩，飞机的飞行姿态又会有怎样的变化？
c.如果是副翼呢？
斯普鲁恩斯真能琢磨:D
听课
听课
为什么会这样问呢，因为我这几天再次读了一下23老师的那篇关于过失速机动文章，我注意到：
气动构型差不多的飞机（如F-18C/D和F-18E/F），在进行vectoring roll时，所采用的控制方式并不相同，有的采用差动平尾（F-18C/D），而有的则采用方向舵（F-18E/F）。我就有点纳闷，差不多的气动构型，同样是大迎角下绕速度矢量的滚转机动为何会采用截然不同的控制方式与控制权限的分配？飞机在大迎角下对于同一机动的操控方式是不是并不唯一？
气动构型差不多的飞机（如F-18C/D和F-18E/F），在进行vectoring roll时，所采用的控制方式并不相同，有的采用差动平尾（F-18C/D），而有的则采用方向舵（F-18E/F）。我就有点纳闷，差不多的气动构型，同样是大迎角下绕速度矢量的滚转机动为何会采用截然不同的控制方式与控制权限的分配？飞机在大迎角下对于同一机动的操控方式是不是并不唯一？
指点迷津？
我来指点你：轰麻咪麻咪轰 麻咪轰
我来指点你：轰麻咪麻咪轰 麻咪轰
还有个问题：大迎角下的控制手段与常规飞行状态下的极为不同，此时差动平尾将不再提供滚转力矩而是偏航力矩，方向舵也将不再提供偏航力矩而是滚转力矩。我想知道这是由什么造成的？常规的控制手段为什么到了大迎角下会变的反常？是不是由于此时的气流环境变得很复杂而造成的？还是大迎角飞行状态带来的固有反应？
原帖由 斯普鲁恩斯 于 2008-6-2 16:13 发表
还有个问题：大迎角下的控制手段与常规飞行状态下的极为不同，此时差动平尾将不再提供滚转力矩而是偏航力矩，方向舵也将不再提供偏航力矩而是滚转力矩。我想知道这是由什么造成的？常规的控制手段为什么到了大迎角下 ...
老大有点钻进牛角了吧？:L
大迎角下的飞行，迎风面大致还是水平方向的，但各个气动面的位置不是平飞状态的位置，极端点说90度的话水平和垂直气动面是完全调个个啊。。只算理想情况，45度攻角应该是个临界点，超过45的话原垂直气动面能够提供的作用应该就开始大于水平面。。
而超级虫子是有意加强超机动性能的，可用攻角都能到59度。。跟虫子的使用条件不太一样吧。。再加上它外倾的垂尾和取消减速板而加强的控制面。。。飞控应该是根据攻角调整操纵面吧，应该不是任何角度都定用哪个？