鸭!鸭!鸭!鸭式布局的演义评说(一)

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 13:54:34
首发飞扬,转帖请注明作者QBQ-maddogchen。除书籍论文外,部分资料引用当头一砖,YF23两位学霸的发言。



有一个天才叫巴迪特里希·屈西曼,近代空气动力学的开创者和奠定者,前期服务于纳粹德国,战后被瓜分到英国。这位牛逼est的人物在1953年写了《空气动力学》,至今是全世界高等教育航空专业的指定教材。在英国的第一个十年,他领导了后掠翼用于高速飞机的研究,提出屈西曼翼尖,屈西曼整流罩等设计概念,建立了任意展弦比后掠翼载荷计算方法,这个方法仍是现在亚音速后掠翼设计的基础算法之一;第二个十年,研究开创了航空史上第二个使用流型----脱体涡流型,这是直到今天先进战斗机的发展基础;最后十年,屈西曼研究了第三个流型----高超音速流型,创立了乘波机的概念,今天的加莱特和DSI进气道也只是乘波理论中两个较初级的衍生物。

到60年代初,二代战斗机的气动布局设计主要特点仍是保持附着流型以避免和抑制气流分离;但对机动性的追求要求可使用迎角不断加大,分离不可避免。随着近距耦合固定鸭翼的瑞典SAAB-37战斗机将涡升力的应用实用化,实现了对气流分离的控制和利用,脱体涡流型开始被广泛的应用直到今天。战斗机对涡升力的应用,主要是依靠气流从涡流发生器(鸭翼,边条)前缘分离出稳定的漩涡,高速旋转的气流提高了机翼表面的负压,漩涡强度随迎角增大而增大,产生很大的涡升力,在升力线斜率上表现出明显的强烈性,非线性。因此涡升力在带来巨大升力收益的同时,也对战斗机的控制技术提出了同样巨大的挑战。

从对涡升力的应用水平(同时也大致代表了主动控制水平)来看,三代机的气动水平可以划分为三个阶段。第一个阶段以F-15为典型,这种早期的三代机并没有涡流发生器,没有应用涡升力,静稳定布局,控制增稳;第二个阶段是F-16(真正的第一款三代战斗机)和苏-27,以小边条作为涡流发生器是其共有的特征,并开始放宽静稳定度,模拟电传足以满足控制需求;第三个阶段,一方面是使用大边条的F/-18E/F和我国的FC-1,另一方面是使用可动鸭翼的欧洲台风,阵风,鹰狮和我国的歼-10,这个阶段的战斗机都已经采用高度静不稳定设计,模拟电传已经不能满足需求,数字电传成为标准配置。

总的来说,越大的气动收益,就有越大的控制难度和风险。在常规布局战斗机中,作为俯仰操纵面的水平尾翼一般处在机尾的位置,在很多型号上为了追求最大的控制力矩,平尾还要延伸到尾喷管以后,一定程度上可以近似的认为气流经过平尾以后便不再对飞机本身造成影响;而鸭式布局中作为俯仰操纵面的鸭翼放置在机翼之前,经过它的气流还要持续的参与进整个机身的流场,尤其是鸭翼还身兼涡流发生器的作用,鸭翼状态改变直接导致机翼上方涡流体系的变化,因此鸭翼偏转对整机的影响远比平尾来的复杂而剧烈。

常规布局并非对涡流发生器兼具气动操纵能力的优势没有认识,比如像可动鸭翼靠拢的可动边条技术,但是因为效能和代价的问题并没有实用化。

更为复杂而剧烈的影响,就意味着更大的潜力。全动鸭翼的鸭式布局战斗机在气动理论上和主动控制水平上的需求远高于常规布局,包括三代后期的大边条常规布局。这也是该类飞机普遍出现晚,飞行性能好的一个原因;一度有人把使用全动鸭翼的鸭式布局称为三代半布局,如果仅仅从气动和主动控制技术看,这个说法不无道理。





鸭式布局的缺陷。

F-16总师诙谐尖刻,屡有戏言,诸如最好的鸭翼是长在别人飞机上的,F35机动性蠢的像条狗。鸭翼一语的原意是评论鸭式布局难于设计和控制,尤其在鸭翼的涡流增升效果和操纵/配平间难以协调处理,有所不慎就要出大问题,只要有足够的推力,何必为了气动收益付出那么大风险和代价,吃饱撑了个操的?事实上这也是典型的美国式态度,美国人是世界上最不愁飞机发动机推力不够的家伙了,所以搞F-15的时候手头先进技术一堆,却仅仅靠低翼载荷和高推力把机动性提了上去,连前缘机动襟翼都免了,饶是如此,粗壮的F-15极限速度仍然高达M2.5。再以F-16为例,它有个用于出口的低推力型号,使用J79涡喷发动机的,在气动等其它方面不变的情况下,机动性惨不忍睹。这就是美国这样的狗大户完全不顾及别人自尊心的做法,飞行性能围绕的重点是足够的发动机推力,气动上满足要求就行(当然美帝狗大户的气动设计即便是得过且过,也未必就是别人能赶上的);而在气动上斤斤计较,必欲挖出每一点潜力而后快的,自然是一些发动机不行的国家。美帝牛逼,不服不行。

鸭式布局战斗机设计中由鸭翼所带来的机翼最大升力系数增幅可以通过鸭翼力臂(鸭翼25%均弦长处至机翼25%均弦长处的距离)和机翼平均气动弦长的比值来判断,比值越大增幅越小。看官们可以粗略将鸭翼和机翼的关系看作,靠的近就是着重涡流增升,离的远就是着重操纵/配平。举2个协调不成功的实例,一个是无药可救的,一个是浪子回头的,一个叫腊味(LAVI),一个叫鹰狮。

以色列的腊味(LAVI):狮的气动,古怪幼稚,非常失败。狮有2个放眼全世界战斗机独一无二的特点,第一是为了追求高涡流增升效果,机翼前沿延伸到鸭翼下方投影的中间,第二狮的机翼是后掠翼;这个组合的结果是一方面鸭翼的操纵/配平存在巨大的问题,另一方面由于机翼后缘的10°后掠,存在严重的俯仰力矩上仰问题,整个飞机的较大迎角的配平能力和操纵性以及跨音速区域机动性上存在严重的缺陷,是直接导致项目仅试飞80多次便宣告流产的关键原因之一。

瑞典的鹰狮:JAS-39在早期的方案设计中曾经有过腹部进气方案,但是考虑到6.5吨左右级别空重的轻型机腹部进气道离地面过近和要求具备公路起降能力的设计指标,最终改为两侧进气;由于吨位过小,在机翼要具备一定安装角,而鸭翼又必须安置在机翼之前并高于机翼的情况下,鸭翼和机翼之间的位置关系由于空间狭小而非常局促不好处理。鹰狮在前期操纵性存在非常严重的问题,连安全起降都是问题,还发生过高速滑行时侧翻折断起落架的事故;这和气动设计上的掣肘是分不开的。最后,精通飞机主动控制技术的美国人出手了,精心修改了鹰狮的电传软件,成就了鹰狮如今“小国精品”的美名。

鸭式布局战斗机还存在另一个在三代上不算很明显的缺陷,就是在第三代战斗机设计中出于主动控制技术水平的原因,无法实现鸭翼和机翼的水平安置。鸭翼和机翼水平安置并不会导致涡流增升效果会有较明显的减弱,但会产生严重的控制率非线性问题;这种局面直接导致了没有使用升力体设计的三代鸭式布局战斗机存在(虽然都或多或少使用了翼身融合),而升力体设计对于追求更高升力指标的四代战斗机来说几乎是不可或缺的一个重要手段。

正是由于在涡流增升和操纵/配平上的设计困难和升力体鸭式布局存在着的巨大风险,美帝放弃了F22的鸭式布局候选方案;而F35放弃鸭式布局候选方案还有一条很重要的理由,F35有多个亚型号需要调整不同的机翼面积和形状参数,而鸭翼和机翼存在气动耦合关系的鸭式布局方案在这种调整上的困难和风险明显比常规布局大。

值得特别说明的是,所谓鸭式布局不利于隐身的缺陷只是一个伪命题罢了,实际上并不存在。以最近的例子来说,美帝的JASF全尺寸鸭式布局模型的RCS测试结果是并不比F35现在正式选用的常规布局方案有什么差别。

引用一下砖头语录:

“鸭式的隐身设计原则和常规布局的没有太大区别,一般来说不管是常规布局还是鸭式布局,他们的可动翼面都是按照巡航状态来处理隐身状态的,机动的时候基本不考虑或者只是做一定手段控制,但不限制指标。鸭式布局和常规布局设计的差别主要在于前向因为前翼的存在比常规布局多一个散射区,但集中辐射的原则还是不变的,前翼的前后缘平行,前翼本身可以采用效率比较高的结构性隐身,辐射的主要难点在于翼根部的机身部分,这和常规布局的前缘襟翼根部的难点一样,处理方式也基本一样,这方面正常布局和鸭式布局的rcs差别要到0.001以后才会体现出明显的区别,前翼的存在较为复杂的是因为它们的尺寸比较小,对于一些中长波雷达外型隐身效果不佳,基本需要采用特定波段的窄带吸收和专用涂层的配合才有比较好的效果,同样的问题在常规布局上也有,他们在一些很少的特定角度上会因为机翼的屏蔽而占据优势。

综合而言,鸭式布局因为机翼面积大,机翼根弦长,占位多,隐身效果更好,垂尾机翼前翼分布合理,干涉少,综合周向隐身比常规布局略有优势,但因为前翼的存在,前向隐身需要花费较大的精力和更复杂的处理方案,总体上来说鸭式布局和常规布局并没有什么本质上的区别,隐身和气动综合的难度差不多。”






鸭式布局的缺点说的差不多了,该说说各国的鸭式布局战斗机都是怎么来克服涡流增升和操纵/配平的协调难题的。

首先是尽量采用合适的布局形式,给予调整的空间。鸭翼放置在机头,腹部进气下单翼的方案是最常见的手法,这种布局天然的提供了鸭翼与机翼耦合关系最大的调整空间,所以5种鸭式布局战斗机就有3种是选用此布局。鹰狮的选择在上面已经说过了,真正在布局上别出心裁的只有法国的阵风。

台风战斗机,台风的外形和气动设计思路很好的体现了英国人缺乏美学教养的野蛮粗暴的设计作风,凡是英国人的设计,就没有几个看上去不丑的;否则达索总裁也不会挖苦英国人说看起来漂亮的飞机才是好飞机。台风在涡流增升和操纵/配平上采取了分工合作的办法,2个大的可动鸭翼放置在远端获得较好的操纵/配平效果,而鸭翼和机翼中间则加装2个小的短直固定气动面充当涡流发生器,对弱化的涡流增升效果进行弥补;一定程度上可以认为是2个可动鸭翼加2个固定鸭翼的组合。严格的说远距耦合这个说法并不严谨,它只是近距耦合中设计取舍的一个极端化特例,和狮正好做法相反;在宋老的论文里也是将台风归类于近距耦合类型的(敢说对鸭式布局理解比宋老更深刻的人只怕不多,本菜鸟不学无术,这里只好扯宋老做靠山了)。

阵风战斗机,阵风的整体气动外形是现有鸭式布局战斗机中最简洁最漂亮的。法国人在主动控制技术上的思路比英国人聪明的多,阵风的两个鸭翼在大多数时候都是充当涡流发生器的用途,对操纵/配平参与不多不深,飞机主要是继承幻影2000的无尾三角翼布局的控制方式。

鹰狮战斗机,有困难,找美帝!美帝大能,美帝牛逼!

歼-10战斗机,恶棍的鸭翼设计既不像狮和台风那样偏重一方,也不像阵风那样巧妙的绕过难题,更没有机会找美帝帮忙,而是极为彪悍的选择了硬抗通吃。恶棍的鸭翼面积是最大的,而且是独一无二的采用了沿展向变弯度、非对称翼型的正升力鸭翼设计,这种设计在明显提高升力系数的同时,也极大的增加了涡流流场协调和飞控软件的设计难度。在鸭式战斗机通常用后掠角和展弦比的机翼平面形状设计下,鸭翼作为涡流发生器能产生自身相对面积3~4倍的相对最大升力系数增量,再加上大面积鸭翼自身提供的正升力,诸位看官应该能明白珠海航展上恶棍何以推比不高却能做出非常出色的起飞加速爬升了。恶棍的操纵/配平难题完全是在追求最大升力性能的情况下由精心协调鸭翼、机翼之间的气动关系和对飞控完善的深入调整来解决;这是一种非常冒险的赌博行为,当然也可是说是对鸭式布局吃的很透的结果。成王败寇啊成王败寇,611的这个设计最终非常成功,机动性敏捷性,操纵性稳定性,高升力系数,各方面该占的好处都占到了,要避免的缺陷也都避免了。

当然,台风战斗机的选择中还隐含着另一个因素,就是它的推力条件是现有鸭式布局战斗机中最好的,有足够大的推力达到高速指标,所以它可以通过高推力低翼载(低翼载大机翼面积同时能带来良好的挂载能力)实现良好的机动性,而升力系数指标的降低可以有效减小气动的设计难度和风险,台风可以说是鸭式布局中的F-15。当年总有人开口闭口云台风气动设计多么先进,其实台风是现在四款鸭式布局战斗机中气动收益最小的机型,无他,围绕高推力展开的设计而已;如果将台风的整机推比减到和其它鸭式布局战斗机一样的水准......看官们能想象用两台J79发动机的F15会是什么样的机动性吗?  





杀头的买卖有人干,赔钱的生意无人做。欧鳖和土鳖一窝蜂的上鸭式布局战斗机就是冲着鸭式布局的巨大优势去的。而这些优势不仅促使土鳖在三代选型会议上放弃了仿F-16方案而选择了现在的歼-10,还将进一步深化应用到我国的第四代战斗机上。


鸭式布局有何优势?在从三代到四代的演变中又能挖掘出哪些潜力?

诸位看官欲知后事如何,且听下回分解。首发飞扬,转帖请注明作者QBQ-maddogchen。除书籍论文外,部分资料引用当头一砖,YF23两位学霸的发言。



有一个天才叫巴迪特里希·屈西曼,近代空气动力学的开创者和奠定者,前期服务于纳粹德国,战后被瓜分到英国。这位牛逼est的人物在1953年写了《空气动力学》,至今是全世界高等教育航空专业的指定教材。在英国的第一个十年,他领导了后掠翼用于高速飞机的研究,提出屈西曼翼尖,屈西曼整流罩等设计概念,建立了任意展弦比后掠翼载荷计算方法,这个方法仍是现在亚音速后掠翼设计的基础算法之一;第二个十年,研究开创了航空史上第二个使用流型----脱体涡流型,这是直到今天先进战斗机的发展基础;最后十年,屈西曼研究了第三个流型----高超音速流型,创立了乘波机的概念,今天的加莱特和DSI进气道也只是乘波理论中两个较初级的衍生物。

到60年代初,二代战斗机的气动布局设计主要特点仍是保持附着流型以避免和抑制气流分离;但对机动性的追求要求可使用迎角不断加大,分离不可避免。随着近距耦合固定鸭翼的瑞典SAAB-37战斗机将涡升力的应用实用化,实现了对气流分离的控制和利用,脱体涡流型开始被广泛的应用直到今天。战斗机对涡升力的应用,主要是依靠气流从涡流发生器(鸭翼,边条)前缘分离出稳定的漩涡,高速旋转的气流提高了机翼表面的负压,漩涡强度随迎角增大而增大,产生很大的涡升力,在升力线斜率上表现出明显的强烈性,非线性。因此涡升力在带来巨大升力收益的同时,也对战斗机的控制技术提出了同样巨大的挑战。

从对涡升力的应用水平(同时也大致代表了主动控制水平)来看,三代机的气动水平可以划分为三个阶段。第一个阶段以F-15为典型,这种早期的三代机并没有涡流发生器,没有应用涡升力,静稳定布局,控制增稳;第二个阶段是F-16(真正的第一款三代战斗机)和苏-27,以小边条作为涡流发生器是其共有的特征,并开始放宽静稳定度,模拟电传足以满足控制需求;第三个阶段,一方面是使用大边条的F/-18E/F和我国的FC-1,另一方面是使用可动鸭翼的欧洲台风,阵风,鹰狮和我国的歼-10,这个阶段的战斗机都已经采用高度静不稳定设计,模拟电传已经不能满足需求,数字电传成为标准配置。

总的来说,越大的气动收益,就有越大的控制难度和风险。在常规布局战斗机中,作为俯仰操纵面的水平尾翼一般处在机尾的位置,在很多型号上为了追求最大的控制力矩,平尾还要延伸到尾喷管以后,一定程度上可以近似的认为气流经过平尾以后便不再对飞机本身造成影响;而鸭式布局中作为俯仰操纵面的鸭翼放置在机翼之前,经过它的气流还要持续的参与进整个机身的流场,尤其是鸭翼还身兼涡流发生器的作用,鸭翼状态改变直接导致机翼上方涡流体系的变化,因此鸭翼偏转对整机的影响远比平尾来的复杂而剧烈。

常规布局并非对涡流发生器兼具气动操纵能力的优势没有认识,比如像可动鸭翼靠拢的可动边条技术,但是因为效能和代价的问题并没有实用化。

更为复杂而剧烈的影响,就意味着更大的潜力。全动鸭翼的鸭式布局战斗机在气动理论上和主动控制水平上的需求远高于常规布局,包括三代后期的大边条常规布局。这也是该类飞机普遍出现晚,飞行性能好的一个原因;一度有人把使用全动鸭翼的鸭式布局称为三代半布局,如果仅仅从气动和主动控制技术看,这个说法不无道理。





鸭式布局的缺陷。

F-16总师诙谐尖刻,屡有戏言,诸如最好的鸭翼是长在别人飞机上的,F35机动性蠢的像条狗。鸭翼一语的原意是评论鸭式布局难于设计和控制,尤其在鸭翼的涡流增升效果和操纵/配平间难以协调处理,有所不慎就要出大问题,只要有足够的推力,何必为了气动收益付出那么大风险和代价,吃饱撑了个操的?事实上这也是典型的美国式态度,美国人是世界上最不愁飞机发动机推力不够的家伙了,所以搞F-15的时候手头先进技术一堆,却仅仅靠低翼载荷和高推力把机动性提了上去,连前缘机动襟翼都免了,饶是如此,粗壮的F-15极限速度仍然高达M2.5。再以F-16为例,它有个用于出口的低推力型号,使用J79涡喷发动机的,在气动等其它方面不变的情况下,机动性惨不忍睹。这就是美国这样的狗大户完全不顾及别人自尊心的做法,飞行性能围绕的重点是足够的发动机推力,气动上满足要求就行(当然美帝狗大户的气动设计即便是得过且过,也未必就是别人能赶上的);而在气动上斤斤计较,必欲挖出每一点潜力而后快的,自然是一些发动机不行的国家。美帝牛逼,不服不行。

鸭式布局战斗机设计中由鸭翼所带来的机翼最大升力系数增幅可以通过鸭翼力臂(鸭翼25%均弦长处至机翼25%均弦长处的距离)和机翼平均气动弦长的比值来判断,比值越大增幅越小。看官们可以粗略将鸭翼和机翼的关系看作,靠的近就是着重涡流增升,离的远就是着重操纵/配平。举2个协调不成功的实例,一个是无药可救的,一个是浪子回头的,一个叫腊味(LAVI),一个叫鹰狮。

以色列的腊味(LAVI):狮的气动,古怪幼稚,非常失败。狮有2个放眼全世界战斗机独一无二的特点,第一是为了追求高涡流增升效果,机翼前沿延伸到鸭翼下方投影的中间,第二狮的机翼是后掠翼;这个组合的结果是一方面鸭翼的操纵/配平存在巨大的问题,另一方面由于机翼后缘的10°后掠,存在严重的俯仰力矩上仰问题,整个飞机的较大迎角的配平能力和操纵性以及跨音速区域机动性上存在严重的缺陷,是直接导致项目仅试飞80多次便宣告流产的关键原因之一。

瑞典的鹰狮:JAS-39在早期的方案设计中曾经有过腹部进气方案,但是考虑到6.5吨左右级别空重的轻型机腹部进气道离地面过近和要求具备公路起降能力的设计指标,最终改为两侧进气;由于吨位过小,在机翼要具备一定安装角,而鸭翼又必须安置在机翼之前并高于机翼的情况下,鸭翼和机翼之间的位置关系由于空间狭小而非常局促不好处理。鹰狮在前期操纵性存在非常严重的问题,连安全起降都是问题,还发生过高速滑行时侧翻折断起落架的事故;这和气动设计上的掣肘是分不开的。最后,精通飞机主动控制技术的美国人出手了,精心修改了鹰狮的电传软件,成就了鹰狮如今“小国精品”的美名。

鸭式布局战斗机还存在另一个在三代上不算很明显的缺陷,就是在第三代战斗机设计中出于主动控制技术水平的原因,无法实现鸭翼和机翼的水平安置。鸭翼和机翼水平安置并不会导致涡流增升效果会有较明显的减弱,但会产生严重的控制率非线性问题;这种局面直接导致了没有使用升力体设计的三代鸭式布局战斗机存在(虽然都或多或少使用了翼身融合),而升力体设计对于追求更高升力指标的四代战斗机来说几乎是不可或缺的一个重要手段。

正是由于在涡流增升和操纵/配平上的设计困难和升力体鸭式布局存在着的巨大风险,美帝放弃了F22的鸭式布局候选方案;而F35放弃鸭式布局候选方案还有一条很重要的理由,F35有多个亚型号需要调整不同的机翼面积和形状参数,而鸭翼和机翼存在气动耦合关系的鸭式布局方案在这种调整上的困难和风险明显比常规布局大。

值得特别说明的是,所谓鸭式布局不利于隐身的缺陷只是一个伪命题罢了,实际上并不存在。以最近的例子来说,美帝的JASF全尺寸鸭式布局模型的RCS测试结果是并不比F35现在正式选用的常规布局方案有什么差别。

引用一下砖头语录:

“鸭式的隐身设计原则和常规布局的没有太大区别,一般来说不管是常规布局还是鸭式布局,他们的可动翼面都是按照巡航状态来处理隐身状态的,机动的时候基本不考虑或者只是做一定手段控制,但不限制指标。鸭式布局和常规布局设计的差别主要在于前向因为前翼的存在比常规布局多一个散射区,但集中辐射的原则还是不变的,前翼的前后缘平行,前翼本身可以采用效率比较高的结构性隐身,辐射的主要难点在于翼根部的机身部分,这和常规布局的前缘襟翼根部的难点一样,处理方式也基本一样,这方面正常布局和鸭式布局的rcs差别要到0.001以后才会体现出明显的区别,前翼的存在较为复杂的是因为它们的尺寸比较小,对于一些中长波雷达外型隐身效果不佳,基本需要采用特定波段的窄带吸收和专用涂层的配合才有比较好的效果,同样的问题在常规布局上也有,他们在一些很少的特定角度上会因为机翼的屏蔽而占据优势。

综合而言,鸭式布局因为机翼面积大,机翼根弦长,占位多,隐身效果更好,垂尾机翼前翼分布合理,干涉少,综合周向隐身比常规布局略有优势,但因为前翼的存在,前向隐身需要花费较大的精力和更复杂的处理方案,总体上来说鸭式布局和常规布局并没有什么本质上的区别,隐身和气动综合的难度差不多。”






鸭式布局的缺点说的差不多了,该说说各国的鸭式布局战斗机都是怎么来克服涡流增升和操纵/配平的协调难题的。

首先是尽量采用合适的布局形式,给予调整的空间。鸭翼放置在机头,腹部进气下单翼的方案是最常见的手法,这种布局天然的提供了鸭翼与机翼耦合关系最大的调整空间,所以5种鸭式布局战斗机就有3种是选用此布局。鹰狮的选择在上面已经说过了,真正在布局上别出心裁的只有法国的阵风。

台风战斗机,台风的外形和气动设计思路很好的体现了英国人缺乏美学教养的野蛮粗暴的设计作风,凡是英国人的设计,就没有几个看上去不丑的;否则达索总裁也不会挖苦英国人说看起来漂亮的飞机才是好飞机。台风在涡流增升和操纵/配平上采取了分工合作的办法,2个大的可动鸭翼放置在远端获得较好的操纵/配平效果,而鸭翼和机翼中间则加装2个小的短直固定气动面充当涡流发生器,对弱化的涡流增升效果进行弥补;一定程度上可以认为是2个可动鸭翼加2个固定鸭翼的组合。严格的说远距耦合这个说法并不严谨,它只是近距耦合中设计取舍的一个极端化特例,和狮正好做法相反;在宋老的论文里也是将台风归类于近距耦合类型的(敢说对鸭式布局理解比宋老更深刻的人只怕不多,本菜鸟不学无术,这里只好扯宋老做靠山了)。

阵风战斗机,阵风的整体气动外形是现有鸭式布局战斗机中最简洁最漂亮的。法国人在主动控制技术上的思路比英国人聪明的多,阵风的两个鸭翼在大多数时候都是充当涡流发生器的用途,对操纵/配平参与不多不深,飞机主要是继承幻影2000的无尾三角翼布局的控制方式。

鹰狮战斗机,有困难,找美帝!美帝大能,美帝牛逼!

歼-10战斗机,恶棍的鸭翼设计既不像狮和台风那样偏重一方,也不像阵风那样巧妙的绕过难题,更没有机会找美帝帮忙,而是极为彪悍的选择了硬抗通吃。恶棍的鸭翼面积是最大的,而且是独一无二的采用了沿展向变弯度、非对称翼型的正升力鸭翼设计,这种设计在明显提高升力系数的同时,也极大的增加了涡流流场协调和飞控软件的设计难度。在鸭式战斗机通常用后掠角和展弦比的机翼平面形状设计下,鸭翼作为涡流发生器能产生自身相对面积3~4倍的相对最大升力系数增量,再加上大面积鸭翼自身提供的正升力,诸位看官应该能明白珠海航展上恶棍何以推比不高却能做出非常出色的起飞加速爬升了。恶棍的操纵/配平难题完全是在追求最大升力性能的情况下由精心协调鸭翼、机翼之间的气动关系和对飞控完善的深入调整来解决;这是一种非常冒险的赌博行为,当然也可是说是对鸭式布局吃的很透的结果。成王败寇啊成王败寇,611的这个设计最终非常成功,机动性敏捷性,操纵性稳定性,高升力系数,各方面该占的好处都占到了,要避免的缺陷也都避免了。

当然,台风战斗机的选择中还隐含着另一个因素,就是它的推力条件是现有鸭式布局战斗机中最好的,有足够大的推力达到高速指标,所以它可以通过高推力低翼载(低翼载大机翼面积同时能带来良好的挂载能力)实现良好的机动性,而升力系数指标的降低可以有效减小气动的设计难度和风险,台风可以说是鸭式布局中的F-15。当年总有人开口闭口云台风气动设计多么先进,其实台风是现在四款鸭式布局战斗机中气动收益最小的机型,无他,围绕高推力展开的设计而已;如果将台风的整机推比减到和其它鸭式布局战斗机一样的水准......看官们能想象用两台J79发动机的F15会是什么样的机动性吗?  





杀头的买卖有人干,赔钱的生意无人做。欧鳖和土鳖一窝蜂的上鸭式布局战斗机就是冲着鸭式布局的巨大优势去的。而这些优势不仅促使土鳖在三代选型会议上放弃了仿F-16方案而选择了现在的歼-10,还将进一步深化应用到我国的第四代战斗机上。


鸭式布局有何优势?在从三代到四代的演变中又能挖掘出哪些潜力?

诸位看官欲知后事如何,且听下回分解。
这边也mark下,以后拍人有用
{:3_81:}好久没有看见硬文了
好文章阿,对四代的鸭子多了很多认识
其实,世界上对鸭翼研究最深的就是美国。
另外,也不要看到LAVI项目没有成功,就认为LAVI设计不行。只要美国人继续支持以色列研制,那些问题都是小问题。
有料啊。。。。。。
ertert 发表于 2009-7-27 15:42

没看见偶高呼美帝牛逼吗~偶其实也是铁杆的崇美派啊。

美帝牛逼的部分我是打算放在下一半文章里作为重头戏写的,那可是611竭力追赶的方向啊。
ertert 发表于 2009-7-27 15:42
还好吧,LZ在说明鹰狮发展的过程中就提到了阿妹例假的帮助。。。。。。
很多东西也不可能一条一条列出来。。。。。
顶一下楼住,期待下文![:a15:]
好文,知道了“最好的鸭翼是长在别人飞机上的”这话的出处了,原来后面还有句F35机动性蠢的像条狗啊,哈哈
LAVI的设计缺陷我觉得美帝是故意的。

犹太人不惜动用上层关系打通参议院关节,让美帝拨款给以色列搞飞机,开放一些高技术产品的出口,打着拿美帝出钱出技术搞出来的型号冲击F-16市场的如意算盘;美帝还会被犹太人这点小99算倒?除了用F16A机身改进成狮的机身和航空电子部分属于以色列外,所有的工作全部由167家美帝企业分包,最后其实美帝根本没损失什么钱(反正也要给以色列军援),就彻底废掉了以色列的三代机计划,不仅用F16占领了以色列的三代机市场,还彻底扼杀了一个F16的潜在对手。
atletico 发表于 2009-7-27 15:48
LAVI的飞控与美国有极大的渊源,比鹰狮还要密切。
本来美国人研制电传时,就研制了常规布局和鸭式布局两套,这些是互相关联,可以转化的。美国没有服役鸭式飞机,当然这类鸭式电传就可以用来卖钱或援助以色列这类国家了。
如果把Lavi贬得太低了,其实就是贬低美国人,更是贬低中国的J-10,因为J-10和Lavi脱不了干系。
把Lavi说得比较烂,主要是从某位L老大的说法,难免不会有点其他含义。
yf23以前一直强调单纯的鸭翼在升力系数和最大可用迎角上对大边角翼布局并没有优势,并且没有tvc的情况下有时候鸭翼为了配平其角度通常都不是出于最佳的位置。

    至于鸭翼和边条和tvc相结合,那就看综合设计的功力了。不过个人认为,在将来隐身和电子设备以及武器比气动要重要得多。
Mark一个[:a2:]
好文好文,坐等第二季
ertert 发表于 2009-7-27 15:53

这和贬低美国人没关系。美国人就不希望LAVI能达到犹太人的设计要求,否则养出的白眼狼在国际市场上咬死了自己的亲身儿子,不说决策层会不会被骂死,光是国内军火集团的政治势力就决不答应。
LAVI机翼后缘夸张的后掠角用意何在呢?改善起降能力?增加起飞重量?
QBQ-maddogchen 发表于 2009-7-27 15:46
下一半何时上?:D
那个39要不是老美出手相助就完蛋了。
踩扁布什 发表于 2009-7-27 15:58

PUPU那个大胖子在月月的后院说要让叛徒水连珠的故事名扬四海,我还等着看呢,等PUPU的坑填上了,偶的坑也到填土的时候啦~
一句话总结: tg四代鸡是鸭子升力体
菜鸟占位学习ing……
当年上鸭式也是条条大路通罗马,是没有办法的办法了。
高手啊。
{:3_97:}NB就一个字。。。
好像是两个。。。
我等小白看不太懂,KC还是血红了一回
按文中说的万一恶棍的动力以后强了那岂不。。。。
industrial 发表于 2009-7-27 16:09
这个是共识了,宋院士的文章,老大们的泄料都是这样说的。
看看10蜂腰翘臀、巨大机翼尾翼鸭翼和控制面,还有那6根棍子,所有的这些设计都是为10的飞行性能服务的。
严重、强烈地期待下一半
顺便mark
10低空165-----1465KM可不是吹的。
QBQ-maddogchen 发表于 2009-7-27 16:05


{:2_63:}

那我还不如去指望明天更新小白狼或一日三更早慢熊
支持!!!
25#

裤衩还是保持雪白比较好,J-10的诞生意味着我国在气动和飞控上具备了追赶F22的初始可能,也就是从望尘莫及到望其背项的差别,直到2010年以后,而且还是在非常顺利的情况下,我们才能在气动和飞控上对20年前的F22稍有超出,F22的气动是美帝80年代的水准,飞控是美帝90年代的水准。

在结构设计,材料领域,更不要提发动机,我们的差距还远不止飞控和气动上的10多年。美帝说我们要造出F15那样的JJ要到21世纪,真正代表我国重型机结构设计水平达到相对完善的豹子A问世果然在21世纪后才出现。
好文要顶。插句题外话,MD 21世纪气动代表作是?


其实10最值得称道的就是气动外形和航电飞控了。

其实10最值得称道的就是气动外形和航电飞控了。
rsl1012 发表于 2009-7-27 16:35
大18、22都厉害。
占位学习mark
升力体鸭……成飞没少研究,10的改进方案中都曾有过~~~
受教了
如此Hardcore的技术文,看着就是爽~~哈哈哈~~!


还是有个好的发动机最实在,否则都是沙滩上盖大楼。
毛子现在发动机的水准自己都不敢用单发的飞机却把31卖给我们当小白鼠,弄的10的飞行员一个个飞起来都有点异常紧张。

还是有个好的发动机最实在,否则都是沙滩上盖大楼。
毛子现在发动机的水准自己都不敢用单发的飞机却把31卖给我们当小白鼠,弄的10的飞行员一个个飞起来都有点异常紧张。