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楼主: 皮卡

谈谈鸭翼布局战斗机的气动特点

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 楼主| 发表于 2015-4-11 20:34:45 | 显示全部楼层



从正向RCS值考虑,传统布局因为水平安定面置于主翼之后,可以弱散射部件遮蔽强散射部件的原理来降低平尾的雷达反射。鸭翼布局则因为水平安定面在主翼前,进行姿态控制时鸭翼偏角的改变将增加正向RCS值。当然在平飞时,大后掠角的鸭翼与三角翼可以使雷达主波束偏折,能在一定程度上降低正向RCS值。欧洲“台风”在设计时并没有考虑隐身,但从EAP(Experimental Aircraft Program)验证机改进为“台风”时,把方形进气口改为“微笑”式弧形进气口,以降低进气道RCS值,易反射雷达波的主翼、鸭翼前缘也以碳纤维复合材料制造。

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 楼主| 发表于 2015-4-11 20:36:35 | 显示全部楼层



法国“阵风”战斗机经过外形评估后,发现最大雷达反射源来自雷达、电子战天线、座舱盖和进气道,所以把进气道埋入两侧肋部,并用鸭翼在上方遮蔽,避免被俯视雷达和预警机探测。

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 楼主| 发表于 2015-4-11 20:38:01 | 显示全部楼层



歼-10出于高速性能需求,采用了二元可变几何进气道,付出结构复杂与重量增加的代价来获得具有良好超音速进气压缩效率的进气道,但圆形机身截面与长方形进气道的结合不可避免地留有较大间隙与不连续面,两者间的结构加强梁也增大了RCS值,所以后续改型歼-10B大幅修改了进气道形式,采用F-35、枭龙战斗机所用的无边界层隔道超音速进气道(diverterless supersonic inlet, DSI)来降低正向RCS值,但DSI进气道的压缩效率可能不如原先,影响高速性能。

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 楼主| 发表于 2015-4-11 20:39:25 | 显示全部楼层



鸭翼战斗机气动设计实例简述
近距耦合虽然是新一代鸭翼布局战斗机气动设计概念,但在实际应用上仍应根据作战需求和任务特性进行优化。JAS-39“鸭嘴兽”(Gripen)是最早投产的第三代鸭翼布局战斗机,因为在设计时把短场起降和亚音速机动性列入考虑,所以鸭翼与主翼面积比、翼展比均较大以获得较佳起降能力,主翼后掠角度仅45°,利于亚音速机动性,鸭翼与主翼也没有重叠来降低阻力。数字飞控系统失效时,鸭翼会自动脱离控制随气流偏摆,使气动中心后移,降低不稳定性,保障飞行安全。

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 楼主| 发表于 2015-4-11 20:40:28 | 显示全部楼层



“阵风”(Rafale)为降低超音速阻力,鸭翼面积较小且距重心位置近,所以在姿态控制上的作用更多是可变涡流发生器,而不是水平安定面。鸭翼与主翼前缘边条重叠,以降低阻力并充分发挥近距耦合优点。
“台风”(Typhoon)战斗机的前身EAP验证机在试飞时发现如果把鸭翼放在机腹进气道上方附近区域,就会增加跨音速阻力,所以把鸭翼前移至雷达罩后方,在跨音速时可使升力中心前移,减少主翼配平阻力,成为鸭翼气动布局战斗机中主翼与鸭翼间距最大的战斗机,所以也被称为远距耦合(long couple)布局。“台风”在主翼和鸭翼间还安装了条状涡流发生器来强化涡流强度,使鸭翼仍能对主翼气流产生有利干扰,但鸭翼安装在机头在一定程度上将影响空对面任务的视野。
歼-10战斗机基于争夺跨战区制空与国土防空任务理念设计,以文革时期开始研制的鸭翼布局歼-9战斗机基础上发展,依其风洞吹试结果,鸭翼后缘与主翼前缘的垂直与水平距离设为鸭翼翼弦的1/4,获得最佳的阻力与近距耦合效果,机翼前后缘襟翼视飞控需求自动操作,翼身融合与大三角翼布局加大了机内载油量并降低了翼载,从气动设计看歼-10是一种具优异机动性的战斗机。

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发表于 2015-4-14 14:08:00 | 显示全部楼层
歼-10刚亮相时艳惊四座的说,飞机外观设计的确很复杂
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