关于超音速巡航的气动布局请教大家。

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 00:39:57
今年第6期兵工科技上面有一篇介绍霓虹国心神战斗机的文章，是采访西北工业大学飞行器设计系主任王正平教授的。王教授以为，从目前的状况看，心神不具备超音速巡航的性能。理由实现超音速巡航的要素有两个，一个是高推重比的大推力发动机，二是符合超音速巡航标准的耦合设计。也就是机翼和平尾的耦合，垂尾和平尾的耦合。这种观点以前也看到过，而且在歼-20刚出现时候，对其即使发动机问题解决，能不能超音速巡航产生过疑问。
对这个问题，我现在还是有些疑惑，这种超音速巡航的耦合设计理论依据何在？或者说为什么在常规布局情况下，只有这种耦合布局才符合超音速巡航的标准？而歼-20这种小弦展比升力体鸭式边条布局，其超音速巡航要遵循的是什么规律呢？今年第6期兵工科技上面有一篇介绍霓虹国心神战斗机的文章，是采访西北工业大学飞行器设计系主任王正平教授的。王教授以为，从目前的状况看，心神不具备超音速巡航的性能。理由实现超音速巡航的要素有两个，一个是高推重比的大推力发动机，二是符合超音速巡航标准的耦合设计。也就是机翼和平尾的耦合，垂尾和平尾的耦合。这种观点以前也看到过，而且在歼-20刚出现时候，对其即使发动机问题解决，能不能超音速巡航产生过疑问。
对这个问题，我现在还是有些疑惑，这种超音速巡航的耦合设计理论依据何在？或者说为什么在常规布局情况下，只有这种耦合布局才符合超音速巡航的标准？而歼-20这种小弦展比升力体鸭式边条布局，其超音速巡航要遵循的是什么规律呢？
面积率？翼身融合也有利于减阻。
睿骁 发表于 2012-4-3 09:13
面积率？翼身融合也有利于减阻。
面积率是二代机时候就有的，翼身融合是三代机开始有的。都不是超音速巡航的最重要因素。
2012-4-3 09:48 上传


Battery 发表于 2012-4-3 09:48
超音速巡航与飞机的截面分布设计（面积率）有很大关系
这么说丝带机动性能很牛13，特50逃跑最快？
Battery 发表于 2012-4-3 09:48
超音速巡航与飞机的截面分布设计（面积率）有很大关系
这种画图我能把波音747给超音速了
而且那个梭子形状要怎么画才算规范
没有理论依据、没有规范的计算只能看看笑笑
开加力逃跑J20最快，转场飞行T50最快，航程最远
Battery 发表于 2012-4-3 09:48
超音速巡航与飞机的截面分布设计（面积率）有很大关系
你分析的吗?

Battery 发表于 2012-4-3 09:48
超音速巡航与飞机的截面分布设计（面积率）有很大关系
没看到过这样分析面积率的，神作，且飞机总体设计课程必然不及格
Battery 发表于 2012-4-3 10:05
开加力逃跑J20最快，转场飞行T50最快，航程最远
你那几个图就凭感觉画的 吧。。。
Battery 发表于 2012-4-3 10:05
开加力逃跑J20最快，转场飞行T50最快，航程最远
J20也有便条翼
对5楼用侧视图分析面积率的图感觉确实是神作，还是没有帮我解释一下耦合设计对超音速巡航的作用？
把机身上所有翼面糅合在一起是一个纺锤体的超音速阻力最小，现在看来22最经典，最符合，至于T50和J20的大屁股，呵呵，估计尾阻不小{:soso_e120:}
2012-4-3 11:25 上传



歪理邪说
5楼的图看看就得了。。。。。
光是进气道规格就不太合理。


呵呵，早就料到有人拿他说事，看看黑鸟的长细比和展弦比吧，有时为了任务需要，通过改进长细比和展弦比也能降低超音速阻力，黑鸟从理论上说也可以说是由3个纺锤体，一个机身加上2个发动机吊舱与一个三角翼合体，阻力也很小，但无论怎么说理论上纺锤体超音速阻力最小这是不争的事实{:soso_e100:}

呵呵，早就料到有人拿他说事，看看黑鸟的长细比和展弦比吧，有时为了任务需要，通过改进长细比和展弦比也能降低超音速阻力，黑鸟从理论上说也可以说是由3个纺锤体，一个机身加上2个发动机吊舱与一个三角翼合体，阻力也很小，但无论怎么说理论上纺锤体超音速阻力最小这是不争的事实{:soso_e100:}
大块豆腐 发表于 2012-4-3 10:16
对5楼用侧视图分析面积率的图感觉确实是神作，还是没有帮我解释一下耦合设计对超音速巡航的作用？
主要是考虑超音速配平阻力吧
wangyuewo56 发表于 2012-4-3 11:32
呵呵，早就料到有人拿他说事，看看黑鸟的长细比和展弦比吧，有时为了任务需要，通过改进长细比和展弦比也能 ...
老的空气动力理论，迎风面积小，加大细长比，减小弦展比有利于减小阻力。但是四代机要求的超音速巡航，加上隐身和超机动性因素，这个布局肯定不行的。王志平教授提到的超音速巡航需要的耦合设计，应该是80年代后空气动力学的新成果，但是常规布局超音速巡航为什么需要这种耦合设计他没有讲，更没有解释歼-20的布局问什么能突破这个理论。
2012-4-3 12:45 上传




farocean3000 发表于 2012-4-3 12:29
主要是考虑超音速配平阻力吧
刚才吃饭的时候，瞎想了一下，感觉应该是配平升力，而不是阻力。因为飞机在平飞时候下，平尾处于水平状态，产生的是负升力。这样应该是给飞机一个抬头的力矩，如果让平尾保持某种角度抵消掉抬头力矩，那么飞机的阻力就会增大。所以机翼和平尾耦合，也许是让前部脱体涡能上洗平尾，用涡升力抵平尾的负升力。但是垂尾和平尾耦合的道理，是不是类似，我就更不明白了。
风不悲 发表于 2012-4-3 10:04
这种画图我能把波音747给超音速了
而且那个梭子形状要怎么画才算规范
没有理论依据、没有规范的计算只能 ...
规范的设计恐怕本楼的其他几位大神都给不了，这个图概略说明，对比三种飞机的超音速性能优劣而已，有个直观的认识，真要钓鱼就免了
是的，超巡的最佳体形当然是协和，图144那种。

要是想做到2.5M-3M超巡，还必须要有一点脊背下塌陷的布局，参见B2707-300和L-2000
Battery 发表于 2012-4-3 14:05
规范的设计恐怕本楼的其他几位大神都给不了，这个图概略说明，对比三种飞机的超音速性能优劣而已，有个直 ...
……讨论不好  我推崇实验  理论永远有缺陷  何况是不正式的理论
不过现在J-20两台AL-31能飞跨音速应该是八九不离十了  毕竟不只一个人在J-20的航线上听到类似音爆的响动

还有J-20的气动布局有超音速飞行器的普遍特点  你说不能超巡我个人无法认同
四代机亚音速升阻比和超音速升阻比要兼优
2012-4-3 14:59 上传


所以说T50的超音速巡航设计是五代战机中最好的，F22次之，J20较差。所以成飞的设计人员是很现实的，加个腹鳍和尾撑来增加尾部截面积，通过增加阻力来提高飞机的可控性，而没有在这一先天不足的领域斤斤计较。
J20的气动布局在超音速上最大的优势除了最有利于超音速机动，那就是是音爆区位置是目前所有气动布局中位置最靠后的，通过加力辅助，就能够构成一个完美的高速流体线性，所以说为什么能够J20飞得最快。
风不悲 发表于 2012-4-3 14:50
……讨论不好  我推崇实验  理论永远有缺陷  何况是不正式的理论
不过现在J-20两台AL-31能飞跨音速应该是 ...
老兄，本人并没有说J20不能超巡，只不过相比其他两种常规布局五代机，J20存在先天缺陷不好处理而已。但J20的蜂腰机身和高翼载荷主翼是是明摆着的，相比其他常规布局飞机，J20更加注重降低超音速诱导阻力而不仅仅局限于零升阻力，这是个了不起的进步，个人认为这是J20最值得让人骄傲的地方。
至于真正的超音速巡航能力到底如何，还是要看WS15到位后机身后段的设计，没有理由怀疑目前状态的飞机的超音速性能。
Battery 发表于 2012-4-3 15:11
现在的超音速空气性能优化还涉及到延迟音爆区和音爆收缩区截面优化设计，之所以常规布局飞机的平尾要采用 ...
你说t50超巡好只是从平面布局得出的结论。。。t50的升力体加分离发动机舱的截面形式的接触表面积要比娘娘和黑丝大，而且激波在两短舱之间的干扰因素也要考虑，截面形式和结构有效性上还是娘娘和黑丝的紧凑布局更好。。。
单纯论超音速巡航阻力的话，很多导弹的布局可以参考，圆型回转体截面，最小弹翼。。。比如空射超音速巡航导弹的布局。。。
好像很厉害的样子。尤其是什么机机的每一寸截面积都知道的样子，太厉害了。
l55 发表于 2012-4-3 15:35
你说t50超巡好只是从平面布局得出的结论。。。t50的升力体加分离发动机舱的截面形式的接触表面积要比娘娘 ...
各有利弊吧，理论上娘娘的布局是最好的，但那个打开弹仓就会使气动中心后移的毛病也够坑爹的，采用什么样的设计要看综合效能
j20不能超巡的话  搞这种造型简直是蛋疼
Battery 发表于 2012-4-3 15:11
现在的超音速空气性能优化还涉及到延迟音爆区和音爆收缩区截面优化设计，之所以常规布局飞机的平尾要采用 ...
T50据俄方说法确实是几种里面不加力速度最高，加力也是。如果上第二阶段发动机这是完全可能的。即使是现在的发动机，也不是J20能比的。
Battery 发表于 2012-4-3 15:11
现在的超音速空气性能优化还涉及到延迟音爆区和音爆收缩区截面优化设计，之所以常规布局飞机的平尾要采用 ...
后缘前掠的问题王正平在这篇文章中也提到了，一个是减弱气流分离，可以提高飞机的大迎角性能和气动能力，另外一个因素是隐身的需要。
个人看法：T50机身纵剖面上凸下平，和Su-27差不多都是典型的亚音速翼型，超音速时产生负升力，而且下垂的机头在跨超音速时产生低头力矩使机动性恶化。
22和20纵剖面略为上平下凸，接近超音速翼型。而且20的船形机头、上平下凸的进气道鼓包以及上平下凸的边条在超音速状态下都会产生乘波升力，因为其位置均处于
重心之前，造成的抬头力矩将大大减少超音速配平负担，提高机动性。因此20无论超巡还是超音速机动性都将远优于T50这种半吊子四代机。
wangyuewo56 发表于 2012-4-3 11:32
呵呵，早就料到有人拿他说事，看看黑鸟的长细比和展弦比吧，有时为了任务需要，通过改进长细比和展弦比也能 ...
坐观神论，鉴于本帖已有大大贴出相关内容所以不解释，咔咔。
快兰 发表于 2012-4-3 16:02
T50据俄方说法确实是几种里面不加力速度最高，加力也是。如果上第二阶段发动机这是完全可能的。即使是现在 ...
嗯……之前见过目测党，现在是说法党？
真相不明纯围观～
大块豆腐 发表于 2012-4-3 16:03
后缘前掠的问题王正平在这篇文章中也提到了，一个是减弱气流分离，可以提高飞机的大迎角性能和气动能力， ...
可以问个问题吗？知道为啥80年之前设计的战斗机都是三角翼和后掠翼，而梯形翼很少，而三代半鸭式布局飞机和四代机都是梯形翼吗？
对于减弱气流分离，三角翼就能做得很到位了，梯形翼完全就是增加额外的重量和阻力，而现在设计的战斗机，超音速性能优化很重要，不是为了对三角翼进行超音速性能优化根本就没有必要用到梯形翼
还是取决于动力吧。
Battery 发表于 2012-4-3 15:42
各有利弊吧，理论上娘娘的布局是最好的，但那个打开弹仓就会使气动中心后移的毛病也够坑爹的，采用什么样 ...
一边各有利弊一边最好……嗯……
话说娘娘的设计只能说是相对折中而已，个人认为将折中等同于最好这个说法很有问题。
J-20在后半段机身有明显的收缩
LantianYY 发表于 2012-4-3 16:20
J-20在后半段机身有明显的收缩
嗯，事实上缺乏参数的情况下评估20的特性本来就很困难，问题是还有些人在这种帖子里面贩私货……
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