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靜安定度的後尾式、無尾式和鴨式飛縱向配平方式的示意圖。 |
看圖識殲一10
飛機研製是一個複雜的系統工程,涉及到氣動、結構、材料、電子、機械、動力裝置等方方面面的學科,需要在研製的過程中不斷地進行綜合權衡,不斷地解決出現的新問題,歷經多年才能完成一個研製週期。可以說,現代飛機尤其是先進的戰鬥機是代表一個國家技術水準的典型產品,是一個時代的科技結晶。
新機設計的第一項工作是根據軍方的戰術技術指標要求,給出所要研製的飛機的推重比和翼載荷。有了推重比和翼載荷這兩個參數,飛機的大小、尺寸、動力裝置、翼面積等便大致確定了。接下來遇到的第一個問題便是:為滿足速度、高度、航程、載彈量等主要要求,應選擇什麼樣的氣動佈局,採用什麼樣的主翼。然後,對幾種候選方案進行數值計算和一系列的風洞選型實驗,直至確定出一個最理想的基本外形。在隨後的一段時間內,仍需對該方案進行不斷的修改、完善,直至飛機上天。在飛機試飛階段,根據實際飛行的情況,再作一些必要的改進。可以說,飛機的氣動設計工作貫穿新機研製工作的始終。而最關鍵的技術決策,是對飛機氣動佈局和基本外形的選擇。因為它關係到後面的一系列開發工作和巨額投資。
什麼是飛機的氣動佈局?氣動佈局通常是指其不同的氣動力承受面的形式。整個承力面系統特性決定了各承力面之間的相互位置以及各承力面的相對尺寸和形狀。
按輔助翼面與機翼相對位置的不同,有以下幾種氣動佈局形式:
A.“常規”式(即後尾式),水準尾翼(安定面)在機翼的後面;
B.“鴨”式,水準前翼(安定面)在機翼的前面;
C“無尾”式或“飛翼”式,飛機只有一個主承力面;
D:“三翼面”式,在機翼的前面和後面各有一個輔助翼面;
E.“串列”式,前後兩個機翼的翼展、面積一樣大,或接近。
從萊特兄弟的第一架飛機升空到現在,飛機的氣動佈局主要就是以上這幾種。
任何一種氣動佈局都有其長處,也有其不足。飛機設計師的任務就是,盡可能地發揮所選佈局的優點,縮小它們的缺點。世界上新一代戰鬥機之所以大部分都採用了鴨式氣動佈局,自然有其道理。因為通過幾十年的努力,採用該佈局的飛機在氣動上的優勢已大大擴展,而弱點則得到了一定程度的克服。在主要的氣動特性方面,鴨式佈局飛機已取得了非常明顯的進步。 |