【原创】写在成飞重四第8次试飞之际:揭秘歼-20第二阶段 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 02:21:46
对于成飞重四“歼-20”的立项,空军的第一要求:在国土防御中能有效的对抗并击落来犯的国外四代机。对于一件武器的研制,要看这个国家是怎么用以及国防政策是怎样,比如米国是全球战略,主动出击;而中国是国土防御,必要的时候出击或者还击。所以直白地讲,中国的“歼-20”就是针对F-22而设计的,必然也是以空中优势为主的空优战斗机。

成飞在全新的“歼-20工程验证机”上熔入了许多新理念、新技术、新设计:四代机隐身性能设计;鸭翼+边条翼+升力体+主翼式气动布局设计;全球首创可调节式DSI进气口设计;全动式垂直尾翼设计;大迎角飞行及过失速机动设计;等等。。。!
作为“歼-20工程验证机”是到目前为止,是成飞也是中国航空史上最具代表性的项目,技术难度及跨度之大,前所未有,当然也同样存在许多不足需要不断修正和完善。
简要讲述完“歼-20工程验证机”在气动布局设计和静不稳设计上的不足,再来讲述“歼-20工程验证机”在首飞后,在气动布局设计上如何进行第二阶段改进!

原成飞宋总论文《一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究》,虽指明了四代机的发展方向,但是但如何整合优化这么多的新理念、新技术、新设计,也是同样的重要! 如果要充分发挥“歼-20工程验证机”鸭翼+边条翼+升力体+主翼式的气动布局设计优势, 就要最大限度地优化鸭翼、边条翼、升力体与战斗机主翼的相互影响关系。
在此对《一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究》提出一个新的补充,叫“小展弦比主翼飞行控制气动设计”。这种设计方法的特点是:战斗机在没有鸭翼和尾翼的情况下,单依靠主翼就能完成起飞,爬升,转弯,盘旋,横滚,降落整个飞行过程,并且具有稳定的飞行控制能力!
“小展弦比主翼飞行控制气动设计”,绝非简单地在三角翼布局基础上加上鸭翼或者说尾翼。而是对战斗机的气动布局设计提出了更高的要求,需要更科学,精确地进行计算和设计,由且体现在对战斗机的静不稳设计上。
假如“歼-20”的单靠主翼就能够完成整个飞行过程,再加上远距式鸭翼,能够产生更大的俯仰力矩,从而使操纵品质会更好,机动性能也会大大地提高。把鸭翼从沉重的负担中解脱出来,鸭翼的翼展和面积也可以相应地减小,也更有利于减重和隐形。
采用“小展弦比主翼飞行控制气动设计”,在超声速巡航时“歼-20”的鸭翼可以完全处理随动状态,大大在地减小鸭翼所产生的配平阻力。主翼的襟/副翼也可减少的偏转,而是依靠双尾撑延伸端新增加的一对导流板,对全机的飞行姿态进行微调,从而减少超音速飞行阻力!

气动设计要求“歼-20”:在满足隐形性能的条件下、要具备较好超声速升阻比和机动性能、具备较好的可控大迎角飞行及过失速机动性能、并且兼顾处理好亚/跨音音速升阻比和机动性能。
在过失速机动性能方面,最有实用价值的有三点:快速的机头指向性能,大迎角失速后的自动恢复,尾旋失速后的自动改出!
改进方案将继续延用“歼-20工程验证机”的鸭翼+边条翼+升力体+主翼式气动布局设计,重新系统和科学的优化整合设计!
重中之重是,按标准化的静不稳定设计要求,重新设计战斗机的主翼。采用什么样的翼型,请看下表数据:主翼后掠角分别在45°至50°时,主翼前掠角,翼展、展弦比,翼面积的相应数据。

综合上述要求,在机翼设计中选择有利于超音速阻力特性的大后掠角、小展弦比、机翼厚度相对小的翼型。综合各种利弊,折衷各种矛盾后,优选“方案5”的翼型!做相应微调后,得到新的主翼数据:  前缘后掠角49°,后缘前掠角17°,翼展14米,展弦比2.13!

综合上述要求,在机翼设计中选择有利于超音速阻力特性的大后掠角、小展弦比、机翼厚度相对小的翼型。综合各种利弊,折衷各种矛盾后,优选“方案5”的翼型!做相应微调后,得到新的主翼数据:  前缘后掠角49°,后缘前掠角17°,翼展14米,展弦比2.13!

上图为,重新调整后的鸭翼+边条翼+升力体+主翼的气动布局设计,最大限度地优化鸭翼、边条翼、升力体与战斗机主翼的相互影响关系,达到在气动设计上对“歼-20”要求!

上图为“歼-20工程验证机”与“歼-20”第二阶段改进的对比图。红色轮阔线为“歼-20工程验证机”外型,黑色轮阔线为“歼-20”第二阶段改进后的外型。从对比图中可以直观地看到,改进后的主翼翼形和位置均有不少的修改。

“歼-20”第二阶段改进尺寸标注图
机长(机头到垂尾):     20.30 米            

              机  高:                4.98米

              主翼翼展:             14.00米

              主翼弦展比:            2.13

              主翼面积:              87.37平方米(包括前缘边条)

              主翼前缘后掠角:       49.00度

              主翼1/4弦后掠角:       38.18度

              主翼1/2弦后掠角:       22.90度   

              主翼后缘前掠角:       17.00度     

              主翼下反角:            2.50度

              主翼安装角:               0度

              鸭翼展:               8.00米      

              鸭翼前缘后掠角:        49度   

              鸭翼后缘后掠角:       正17度+负17度      

              鸭翼上反角:           3.00度

      以上只是单纯地对“歼-20工程原型机”在气动布局设计上,第二阶段的修改和完善进行简要阐述,其它一些细节就不一一再讲。对于“歼-20”的第三阶段改进,也就定型,现在实在没有办法确定,主要还是看咱们的国产发动机给不给力,发动机矢量喷口是如何的,全动垂尾是否适用,腹鳍是否取消,这些都涉及到机尾部分的修改。。。等等。对于成飞重四“歼-20”的立项,空军的第一要求:在国土防御中能有效的对抗并击落来犯的国外四代机。对于一件武器的研制,要看这个国家是怎么用以及国防政策是怎样,比如米国是全球战略,主动出击;而中国是国土防御,必要的时候出击或者还击。所以直白地讲,中国的“歼-20”就是针对F-22而设计的,必然也是以空中优势为主的空优战斗机。

71798ee0g9ecea85fb567&690.jpg (84.55 KB, 下载次数: 7)

下载附件 保存到相册

2011-5-26 00:54 上传


成飞在全新的“歼-20工程验证机”上熔入了许多新理念、新技术、新设计:四代机隐身性能设计;鸭翼+边条翼+升力体+主翼式气动布局设计;全球首创可调节式DSI进气口设计;全动式垂直尾翼设计;大迎角飞行及过失速机动设计;等等。。。!
作为“歼-20工程验证机”是到目前为止,是成飞也是中国航空史上最具代表性的项目,技术难度及跨度之大,前所未有,当然也同样存在许多不足需要不断修正和完善。
简要讲述完“歼-20工程验证机”在气动布局设计和静不稳设计上的不足,再来讲述“歼-20工程验证机”在首飞后,在气动布局设计上如何进行第二阶段改进!

71798ee0g9ecea8abeeec&690.jpg (12.73 KB, 下载次数: 7)

下载附件 保存到相册

2011-5-26 00:54 上传


原成飞宋总论文《一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究》,虽指明了四代机的发展方向,但是但如何整合优化这么多的新理念、新技术、新设计,也是同样的重要! 如果要充分发挥“歼-20工程验证机”鸭翼+边条翼+升力体+主翼式的气动布局设计优势, 就要最大限度地优化鸭翼、边条翼、升力体与战斗机主翼的相互影响关系。
在此对《一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究》提出一个新的补充,叫“小展弦比主翼飞行控制气动设计”。这种设计方法的特点是:战斗机在没有鸭翼和尾翼的情况下,单依靠主翼就能完成起飞,爬升,转弯,盘旋,横滚,降落整个飞行过程,并且具有稳定的飞行控制能力!
“小展弦比主翼飞行控制气动设计”,绝非简单地在三角翼布局基础上加上鸭翼或者说尾翼。而是对战斗机的气动布局设计提出了更高的要求,需要更科学,精确地进行计算和设计,由且体现在对战斗机的静不稳设计上。
假如“歼-20”的单靠主翼就能够完成整个飞行过程,再加上远距式鸭翼,能够产生更大的俯仰力矩,从而使操纵品质会更好,机动性能也会大大地提高。把鸭翼从沉重的负担中解脱出来,鸭翼的翼展和面积也可以相应地减小,也更有利于减重和隐形。
采用“小展弦比主翼飞行控制气动设计”,在超声速巡航时“歼-20”的鸭翼可以完全处理随动状态,大大在地减小鸭翼所产生的配平阻力。主翼的襟/副翼也可减少的偏转,而是依靠双尾撑延伸端新增加的一对导流板,对全机的飞行姿态进行微调,从而减少超音速飞行阻力!

71798ee0g9ecea87e2667&690.jpg (36.18 KB, 下载次数: 6)

下载附件 保存到相册

2011-5-26 00:54 上传


气动设计要求“歼-20”:在满足隐形性能的条件下、要具备较好超声速升阻比和机动性能、具备较好的可控大迎角飞行及过失速机动性能、并且兼顾处理好亚/跨音音速升阻比和机动性能。
在过失速机动性能方面,最有实用价值的有三点:快速的机头指向性能,大迎角失速后的自动恢复,尾旋失速后的自动改出!
改进方案将继续延用“歼-20工程验证机”的鸭翼+边条翼+升力体+主翼式气动布局设计,重新系统和科学的优化整合设计!
重中之重是,按标准化的静不稳定设计要求,重新设计战斗机的主翼。采用什么样的翼型,请看下表数据:主翼后掠角分别在45°至50°时,主翼前掠角,翼展、展弦比,翼面积的相应数据。

71798ee0g9ec6992dce10&690.jpg (49.03 KB, 下载次数: 6)

下载附件 保存到相册

2011-5-26 00:54 上传


综合上述要求,在机翼设计中选择有利于超音速阻力特性的大后掠角、小展弦比、机翼厚度相对小的翼型。综合各种利弊,折衷各种矛盾后,优选“方案5”的翼型!做相应微调后,得到新的主翼数据:  前缘后掠角49°,后缘前掠角17°,翼展14米,展弦比2.13!

71798ee0g9edd2857d0f6&690.jpg (82.12 KB, 下载次数: 7)

下载附件 保存到相册

2011-5-26 00:54 上传


综合上述要求,在机翼设计中选择有利于超音速阻力特性的大后掠角、小展弦比、机翼厚度相对小的翼型。综合各种利弊,折衷各种矛盾后,优选“方案5”的翼型!做相应微调后,得到新的主翼数据:  前缘后掠角49°,后缘前掠角17°,翼展14米,展弦比2.13!

71798ee0g9edd2839112f&690.jpg (95.22 KB, 下载次数: 4)

下载附件 保存到相册

2011-5-26 00:54 上传


上图为,重新调整后的鸭翼+边条翼+升力体+主翼的气动布局设计,最大限度地优化鸭翼、边条翼、升力体与战斗机主翼的相互影响关系,达到在气动设计上对“歼-20”要求!

71798ee0g9edd3dbdb031&690.jpg (52.7 KB, 下载次数: 3)

下载附件 保存到相册

2011-5-26 00:54 上传


上图为“歼-20工程验证机”与“歼-20”第二阶段改进的对比图。红色轮阔线为“歼-20工程验证机”外型,黑色轮阔线为“歼-20”第二阶段改进后的外型。从对比图中可以直观地看到,改进后的主翼翼形和位置均有不少的修改。

71798ee0g9edd550bdcb5&690.jpg (89.33 KB, 下载次数: 4)

下载附件 保存到相册

2011-5-26 00:54 上传


“歼-20”第二阶段改进尺寸标注图
机长(机头到垂尾):     20.30 米            

              机  高:                4.98米

              主翼翼展:             14.00米

              主翼弦展比:            2.13

              主翼面积:              87.37平方米(包括前缘边条)

              主翼前缘后掠角:       49.00度

              主翼1/4弦后掠角:       38.18度

              主翼1/2弦后掠角:       22.90度   

              主翼后缘前掠角:       17.00度     

              主翼下反角:            2.50度

              主翼安装角:               0度

              鸭翼展:               8.00米      

              鸭翼前缘后掠角:        49度   

              鸭翼后缘后掠角:       正17度+负17度      

              鸭翼上反角:           3.00度

      以上只是单纯地对“歼-20工程原型机”在气动布局设计上,第二阶段的修改和完善进行简要阐述,其它一些细节就不一一再讲。对于“歼-20”的第三阶段改进,也就定型,现在实在没有办法确定,主要还是看咱们的国产发动机给不给力,发动机矢量喷口是如何的,全动垂尾是否适用,腹鳍是否取消,这些都涉及到机尾部分的修改。。。等等。
学习了
我觉得现在的J20的机翼修形还略显粗糙,跟刚出道时的娘娘差不多,不知道在经过试飞后在后续样机上会不会有改进的地方?但按TG过往机型的发展上看,可能性不大。
任何改动,哪怕是细微的改动,都是建立在大量数据和验证结果之后的,现在还为时过早吧?
何谓利弊,利弊为何?那是要用数据说话的,纸上谈兵是也。。。
专业的有点过分!
官泄?lz威武啊
不得哟,昨天就看过这个文章了啊,怎么现在才出现呢??难道我穿越了~~~??
不掌握数据,无话可说。
看不懂拉
机长(机头到垂尾):20.30 米   ...那么多争论黑丝长度的可以定案了么?
自古半夜出好文。
才飞几次就有这个确定的修改方案了?那当初为什么不直接用这种机翼?
首页留名,学习中
高端军工太复杂,
咱小屁军迷还是不瞎参和了
学习一下。就是不知道这改动,是不是需要投入很多
谨慎围观吧...
现在连J10的资料都没有披露,J20的资料却去来了,这是怎么回事啊?
还像模像样的:o
学习学习
20.3蛮长的
好详尽的数据
学习一下
这数据是LZ自己想出来的,还是真实数据?
这是官泄吗
LZ也是看了大秦帝国
被赳赳老秦 共赴国难的精神所打动了吧?
纸上谈兵
速度前排留名!!!猛料啊
专门看了楼主的ID发的帖子! 数量不少!但是几乎从来不回帖……而且积分之少……

难倒……此乃官泄专用ID之一{:3_90:}
2011-5-26 04:19 上传


求扣分!!!伪装原创
都知道怎么改气动布局了线图不用画的这么寒碜吧

怎么着也得来个CFD仿真图才像话
江郎 发表于 2011-5-26 04:07
严重伤害我感情了!!!举报
ID为“秦孝公”的网友,发表的题为“【原创】写在成飞重四第8次试飞之际:揭秘歼-20第二阶段气动布局的标准化改进” 经过我百度的结果,此贴为伪原创!!!
http://lt.cjdby.net/viewthread.p ... ;extra=#pid29676487

该贴的原创应该是该博客出处:“【原创】【揭秘】成飞重四,揭秘歼-20第二阶段气动布局的标准化改进,附CAD线图和数据 ”(2011-03-19 03:14:37)http://blog.sina.com.cn/s/blog_71798ee00100pzao.html


该网友,修改了原标题,令人误以为原创!严重伤害了我以及广大网友的感情!!!伤不起啊伤不起!!!!

建议将这样的不尊重他人的ID封禁!!!

顺便不客气的对值班版主提出严正批评!

在没有核实的前提下将这样一篇伪原创加红!不符合CD一贯标榜的风格!

我等军迷对CD寄予厚望,同时也希望版主同志们辛苦的同时更认真一点。
“歼-20工程验证机”在静不稳定上的设计失误,造成升力中心太靠后。战斗机随着飞行速度的增加,气动中心进一步后移,为配平鸭翼就在偏转更大角度,结果产生配平阻力也加大了, 而且机内弹舱都集中在机身前部,鸭翼的负担会越发加重!



    假如鸭翼一旦失效,最乐观的情况,未锁定在某个角度,而是处于随动状态,“歼-20工程验证机” 可能要维持平飞都比较困难。就现在的气动设计,所谓超音速巡航和超音速机动,那更是“长路漫漫”啦!
YY文吧!?那么一改鸭翼变丑了,要改小面积的话颠倒鸭翼后缘全部前掠不更好看。好不好看不是最重要的,重要的是你这么一改,远耦都成中耦了,完全脱离了原来的设计,还搞个锤子!
楼上明察秋毫啊,不过文章够专业的完全看不懂……
本主题由 angadow 于 2011-5-26 01:12 设置高亮

angadow 同志,你欠CDER一个交代,呵呵,以后引以为鉴吧
学习了,还得认真