黑丝的垂尾不简单,技术含量高。

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/06 08:31:59
看收费图,我们可以得知黑丝在起飞和降落状态均应用了鸭翼和垂尾联动,其中垂尾产生了正升力分量和压尾功效(阻力偏转)。同时,鸭翼也是产生正升力的翼面。这也等于说:黑丝的所有翼面在起降时都产生升力!航空史上,实用机种里面,在起降时所有翼面都产生正升力效果的,恐怕目前只有中国的黑丝这一家!我们可能看不到机翼后缘襟副翼的上偏(滚转时除外),只有下偏!无翼布局的起降缺陷,在黑丝身上可能真的消失了。
     上述现象告诉我们,黑丝具有非凡的短距起降潜力(没有数据证明就只能说潜力)。不过,这种操纵形态在战斗盘旋、大迎角机动时也是可能运用的。其中,大迎角机动很多时候表现在战斗盘旋过程中,要求机体产生很高的升力来提供盘旋这种圆周运动中所需的向心力,以及与重力相反方向的必要升力分量。上述操纵形态下,全机翼面再加上升力体机身,产生的升力将十分充足。棍子已经将鸭翼的涡流增升和配平功效发挥得淋漓尽致,现在黑丝完全继承并且发展,还多了套垂尾和边条来产生/诱发升力,我真怀疑咱们的飞行员受得了这种战斗过载不。当然,过载是可以限制的,而且不需要垂尾联动黑丝也可以得到设计所需的盘旋能力,有一点可能是存在的,那就是除了起降以外,黑丝在三翼面和机身共同努力下,由于升力巨大,应该具备相当强的低空低速机动能力,且爬升性能好。
      由于双垂尾的垂直投影面积约为常规水平尾翼的1/3至1/2,提供了一定升力(据说对称翼型在同等速度和迎角下比不对称翼型产生的升力增量更大),而战斗盘旋时假设所需总升力不变,那么所需的鸭翼、机翼和机身产生的升力也可以降低一些,这可能就意味着黑丝能降低实际所需的机动飞行迎角,进而减少速度和高度损失。从能量机动角度看,这是个好处。但是目前还不能肯定黑丝是否会用这种技术。
      一些飞机的双垂尾为了避免受边条或鸭翼的涡流影响,以及避免在大迎角机动时被屏蔽,所以双垂尾外倾斜(隐身就不用说了)。而我们的黑丝也是这种。有意思的是如果垂尾同时偏转产生正升力。这时候前方的涡流若是作用在两块垂尾的内侧表面附近,不就是给垂尾增升了吗?比较可靠一些的涡流来源是机头侧棱线产生的机头涡,从位置上看它产生的涡流靠近机身纵轴,垂尾前缘向内偏转时涡流可能够得到垂尾内侧表面(见附图)。当然,对于这一点,我只是有点怀疑,而且机头涡流走那么远到垂尾时,或许已经开始减弱或者不稳定。不过,是否存在强劲涡流能量剧烈,走得短,散得快,而低强度涡流能量低,走得远,散得慢呢?这个我就不清楚了,我对涡流只有粗浅的入门级认知(本人主要喜欢枪械)。所以这一段我只是说说。况且,黑丝的飞控已经很复杂了,再加进来一个全动垂尾内偏增升的“蛋疼”课题,还未必是件好事。
      值得补充的是,F-22的外倾垂尾按道理说只要向内偏转方向舵也能产生升力分量,不过该机机头处没有可供配平垂尾升力的可控力矩,黑丝就有鸭翼来配合。所以F-22采用垂尾增升的话,必须由水平安定面向下偏转来抵消低头力矩,实际效果可想而知,两套尾翼最终只是徒增阻力而已。另外还有一些想法和别人的见解画在图上。
      以上分析这么多,我感觉想起来已经有些头疼了,战斗中操纵指令和飞机状态千变万化,可想而知成飞搞这些飞控有多难!值得高兴的是黑丝的垂尾有太多奥秘,恐怕真是妙不可言!(补充一点:黑丝垂尾用于减速的功能已被证实,但我没想到它是在产生升力分量时减速的,起到了襟翼的增升增阻作用,一举两得)我感觉,黑丝的飞控一旦圆满成功,对美帝都会产生或多或少的震撼。
机头涡.JPG看收费图,我们可以得知黑丝在起飞和降落状态均应用了鸭翼和垂尾联动,其中垂尾产生了正升力分量和压尾功效(阻力偏转)。同时,鸭翼也是产生正升力的翼面。这也等于说:黑丝的所有翼面在起降时都产生升力!航空史上,实用机种里面,在起降时所有翼面都产生正升力效果的,恐怕目前只有中国的黑丝这一家!我们可能看不到机翼后缘襟副翼的上偏(滚转时除外),只有下偏!无翼布局的起降缺陷,在黑丝身上可能真的消失了。
     上述现象告诉我们,黑丝具有非凡的短距起降潜力(没有数据证明就只能说潜力)。不过,这种操纵形态在战斗盘旋、大迎角机动时也是可能运用的。其中,大迎角机动很多时候表现在战斗盘旋过程中,要求机体产生很高的升力来提供盘旋这种圆周运动中所需的向心力,以及与重力相反方向的必要升力分量。上述操纵形态下,全机翼面再加上升力体机身,产生的升力将十分充足。棍子已经将鸭翼的涡流增升和配平功效发挥得淋漓尽致,现在黑丝完全继承并且发展,还多了套垂尾和边条来产生/诱发升力,我真怀疑咱们的飞行员受得了这种战斗过载不。当然,过载是可以限制的,而且不需要垂尾联动黑丝也可以得到设计所需的盘旋能力,有一点可能是存在的,那就是除了起降以外,黑丝在三翼面和机身共同努力下,由于升力巨大,应该具备相当强的低空低速机动能力,且爬升性能好。
      由于双垂尾的垂直投影面积约为常规水平尾翼的1/3至1/2,提供了一定升力(据说对称翼型在同等速度和迎角下比不对称翼型产生的升力增量更大),而战斗盘旋时假设所需总升力不变,那么所需的鸭翼、机翼和机身产生的升力也可以降低一些,这可能就意味着黑丝能降低实际所需的机动飞行迎角,进而减少速度和高度损失。从能量机动角度看,这是个好处。但是目前还不能肯定黑丝是否会用这种技术。
      一些飞机的双垂尾为了避免受边条或鸭翼的涡流影响,以及避免在大迎角机动时被屏蔽,所以双垂尾外倾斜(隐身就不用说了)。而我们的黑丝也是这种。有意思的是如果垂尾同时偏转产生正升力。这时候前方的涡流若是作用在两块垂尾的内侧表面附近,不就是给垂尾增升了吗?比较可靠一些的涡流来源是机头侧棱线产生的机头涡,从位置上看它产生的涡流靠近机身纵轴,垂尾前缘向内偏转时涡流可能够得到垂尾内侧表面(见附图)。当然,对于这一点,我只是有点怀疑,而且机头涡流走那么远到垂尾时,或许已经开始减弱或者不稳定。不过,是否存在强劲涡流能量剧烈,走得短,散得快,而低强度涡流能量低,走得远,散得慢呢?这个我就不清楚了,我对涡流只有粗浅的入门级认知(本人主要喜欢枪械)。所以这一段我只是说说。况且,黑丝的飞控已经很复杂了,再加进来一个全动垂尾内偏增升的“蛋疼”课题,还未必是件好事。
      值得补充的是,F-22的外倾垂尾按道理说只要向内偏转方向舵也能产生升力分量,不过该机机头处没有可供配平垂尾升力的可控力矩,黑丝就有鸭翼来配合。所以F-22采用垂尾增升的话,必须由水平安定面向下偏转来抵消低头力矩,实际效果可想而知,两套尾翼最终只是徒增阻力而已。另外还有一些想法和别人的见解画在图上。
      以上分析这么多,我感觉想起来已经有些头疼了,战斗中操纵指令和飞机状态千变万化,可想而知成飞搞这些飞控有多难!值得高兴的是黑丝的垂尾有太多奥秘,恐怕真是妙不可言!(补充一点:黑丝垂尾用于减速的功能已被证实,但我没想到它是在产生升力分量时减速的,起到了襟翼的增升增阻作用,一举两得)我感觉,黑丝的飞控一旦圆满成功,对美帝都会产生或多或少的震撼。
机头涡.JPG
飞控一定巨难
我只要发动机给力
不懂  听课……
认真学习
座等学习。。等讲解。
编程的一定是天顶星的科学家。。。。。
好东西,学习
本人忽然又感觉到一点可疑的地方:鸭翼布局的无尾飞机具有较大的静不稳定设计优势,且鸭翼上偏时飞机可能抬头更凶,此时黑丝的垂尾偏转(垂尾比主翼还靠后,升降力矩不错。)就起到了一定控制作用,或许这能在某些地方降低飞控的设计难度,比如降低对主翼后缘升降副翼的飞控要求。如果完全依靠鸭翼和垂尾来控制俯仰、直接升力和配平,那么主翼的升降副翼将仅仅承担滚转和增升,且不会因为升降副翼上偏造成主翼升力损失。
最后再补充一些。黑丝的外倾垂尾,从位置上看与很多同类,同级飞机的水平安定面相同,距离主起落架距离不错,所以起飞可能真的不需要偏转主翼的升降副翼,起飞抬头时抬头力矩不够的话,前面的远距鸭翼配合一下就可以了。
从另一方面也说明了军方对发动机信心不足 所以四代的成败很大程序看WS15了


机头侧棱线产生的机头涡主要是脱体涡 这个强烈的涡流在离开机头后流场趋于不稳定 按照通常设想  垂尾不能过于高耸  通过较小的垂尾和外倾来避免被乱流直接冲击
我认为不存在垂尾增升

机头侧棱线产生的机头涡主要是脱体涡 这个强烈的涡流在离开机头后流场趋于不稳定 按照通常设想  垂尾不能过于高耸  通过较小的垂尾和外倾来避免被乱流直接冲击
我认为不存在垂尾增升
写飞控的不是天才就是疯子,或者都是...
有意思
坐下来听课学习
敢用就表示飞控超牛啊
PRSOV 发表于 2011-1-23 21:15


    我也正在考虑鸭子窝对垂尾的影响。
  鸭子和垂尾的位置很有讲究啊。如果鸭翼涡流正面冲击垂尾前缘,可能对垂尾和控制造成不良影响――F/A-18正是由于边条涡冲击垂尾,造成垂尾抖振和前缘裂纹。因此垂尾的安装位置应该避免鸭翼涡流的正面冲击。
   对鸭式双垂尾飞机而言,鸭翼和垂尾的相对位置无非两种:垂尾处於鸭翼翼根内侧,垂尾出於鸭翼翼尖外侧。而双垂尾必须有一定的间距才能发挥良好的作用,换句话说,安装双垂尾需要一定空间。
  苏-33/35/37/47/54均采用第一种方式,那是因为它们的鸭翼都安装在边条上,提供了足够的间距。至於第二种方式,之前只见于验证机,即米格I.44和HIMAT高机动性验证机。其中米格I.44的垂尾安装在很宽的后机身边条/尾撑上,并有一定外倾角度。即便如此,也未能完全置於鸭翼翼尖之外。这可能是一种不得已的折中――如果再将垂尾外移,就要加宽后边条,这样后边条产生的低头力矩就大了,超音速飞行时将大大加重鸭翼的平衡负担。要避免这一点,就只能以从机翼中段延伸出来的独立尾撑来支撑垂尾,但这样却又增加了结构重量和阻力。事实上,HIMAT正是采用后一种安装方法。
    我们的丝带处理这个问题好像是和1.44一样的
再配上矢量发动机飞控更难编了
期待舰载型
歪个楼:黑丝从俯视图就是帅。LZ可有无码版的?
没红线的就行。
都是空气动力学里面的。。。
俺膜拜那个写飞控代码的神.
按照继承关系来说。应该是升降副翼提供后部升力。而不是靠垂尾。
垂尾主要还是提供方向的稳定性,外倾不够,靠垂尾来提供升力,会产生比较大的阻力。
PRSOV 发表于 2011-1-23 21:15


    我觉得机头窝没啥影响,鸭子窝能影响到
我感觉垂尾内偏是为了避开边条涡的影响。好像没见过垂尾与底座重合时的图。
飞控威武
宋老高升力小展选比一文不是说垂尾产生负升力么?
有人说是V型尾,同时可起有平尾和垂尾作用
整架飞机都产生升力,飞行控制可能反而相对容易了,打个不大恰当的比喻,常规布局飞机好像挑担子走钢丝过河,需要不断调整扁担两头的平衡,而黑丝是坐船过河,河水把船浮起来,船夫只需要掌握方向就行了。黑丝相当于把三维空间的姿态调整,简化成了二维……9楼是这个意思吗?
邪恶的芋头 发表于 2011-1-23 21:52

支持,垂尾并不总是产生正升力
飞控威武
回复 16# xuki
垂尾貌似会部分受到鸭翼涡流的不利影响 涡流正好通过垂尾下侧 垂尾产生的升力也许没估计的那么大
搞了张旧图  顺便满足下19L
上视图输出副本.jpg
julang2057 发表于 2011-1-23 22:00


    嗯!所以老坠机
PRSOV 版最近很红啊{:3_97:}
我只关心20以后拉涡漂不漂亮,呵呵。
回复 16# xuki
怎么说呢?我觉得1.44的垂尾大间距布置自然也是为了一些常见原因,但是单靠机翼的强度和结构设计也可以承受大部分来自垂尾的内力,所以1.44的后延长边条有两个功用:承受垂尾结构和增加控制面。其中控制面就是边条的最后一段。这两段控制面就是干这个用的,估计既能配平也能控制俯仰,力臂比副翼长,效果较好。
黑丝的垂尾如果对机头涡不敏感也就罢了,剩下就是边条涡的影响为主。关于涡流对垂尾的乱流冲击,我觉得还是看相对位置。大家普遍知道的是F-18E/F的例子,垂尾前缘受冲击严重,我觉得这是边条涡过于强大且距离垂尾过近造成的,咱们的黑丝只能靠上第二条,所以影响应该不大,1.44更好。就算大迎角下垂尾受干扰严重,黑丝还有腹鳍,所以偏航稳定也靠得住。1.44也是有腹鳍的。
PRSOV 发表于 2011-1-23 21:15


    这个飞控联动加飞推联动软件相当牛逼
ertert 发表于 2011-1-23 22:03

某些垂尾翼面动作时候产生的阻力,能够在机动中有力的发挥减速...控制加速的作用。

机体的升力面在某些动作下,配合倾斜尾翼产生一定力矩的升力是可以预期的。是否飞控能
有力、有利的控制。还是未知,有待后续持续试飞中升级吧
回复 35# PRSOV

我翻了个旧贴,不知道里面说的靠谱不。如果靠谱鸭窝对垂尾的影响确实蛮大,所以必须避开吧

    鸭式气动布局超音速飞机不一定适合(不是不可能)使用双垂尾的原因是:鸭翼在高速飞行状态下偏转时产生的涡流会流经主翼根部上方,会产生有利于提高升阻比的气动干扰涡流,因此被称为升力涡(其实边条翼也可产生升力涡,不过仅限于在一定仰角的条件下),更为重要的就是,前置的鸭翼会使气动控制力矩处于飞机重心的前面,从而提高了飞机的静不稳定性,而种静不稳定性都是很难以人工方式操纵的,需要用计算机来自动操纵(即采用可编程多余度电传操纵技术为基础的自动飞行控制系统)。前置的鸭翼在高速飞行中虽然能对主翼产生有利的增升涡流,但这种升力涡对垂直尾翼却是有害的。
如果垂尾正好处于鸭翼产生的涡流以内,必然会失去方向控制能力和方向安定性。因此,鸭翼必须离垂直尾翼尽可能地远,而且垂直尾翼必须处于二条鸭翼产生的二条涡流的正中间或外面,如果垂尾处于鸭翼涡流中间的话,就只能是单垂尾了。为了保证方向控制和方向安定性,单一的垂尾面积就需要加大;在转向盘旋机动时,鸭翼涡流会扫到垂尾,为了避免这种情况单垂尾就不得不加高。于是,人们在台风、阵风、歼10、JAS39、萨伯37等鸭式气动布局超音速战斗机上看到的都是这样,都有一个相对机身尺寸来说实在是不成比例的又大又高的单垂尾;如果要是在鸭翼涡流外面上垂尾的话,只有这种情况下才能上双垂尾,但这样就得要求双垂尾之间的距离尽可能大,以避开鸭翼产生的涡流,双垂尾距离过大的话方向安定性是没问题的,但方向控制效率却降低了,很容易出现方向舵偏转时飞机却不转向,反而向侧面滑行的现象(即侧滑),这对强调水平盘旋机动性的战斗机来说是不可接受的。
楼上几位,你们飞控想得太神秘了!本人根据工作经验看,一般过程是这样的:
  1. 建立缩比模型,风洞吹风,得到基本流体力学参数;
  2. 建立基本飞控数学模型,在计算机中虚拟仿真OK,并产生出控制代码(估计是应用matlab);
  3. 输入电子半实物仿真模型(像铁马系统),检验基本飞控数学模型,完善数学模型和参变量;
  4. 建立缩比自由飞风洞模型(有各种可动可控翼面),风洞吹风,检验飞控数学模型,
     完善数学模型和参变量;
  5.  建立比较完善的飞控数学模型,在计算机中虚拟仿真OK,并产生出控制代码(估计是应用matlab);
  6.  建立缩比自由飞模型,在自由空间试飞,检验飞控数学模型, 完善数学模型和参变量;
  7.  建立完善的飞控数学模型,在计算机中虚拟仿真OK,并产生出控制代码(估计是应用matlab);
  8.  真实真实目标飞行器无人驾驶试飞,检验飞控数学模型, 完善数学模型和参变量;
  9. 真实目标飞行器有人驾驶试飞,检验飞控数学模型, 完善数学模型和参变量;

   从上面的大概过程看出,目标飞行器试飞时,飞控已经很完善,改飞控的主要目的是,建立适合真人驾驶的人机界面和环境。
sexthegun 发表于 2011-1-23 22:41
没人说垂尾不能产生升力。
我的意思是,不能依靠垂尾来主要产生升力,而是主要依靠升降副翼。
垂尾在偏转过程中,肯定在某些角度下会产生一定升力,但是我们不是为了那点升力去主动的偏转垂尾,这样带来的升阻比得不偿失。还不如靠4个副翼。