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为什么隐身战机少有选鸭翼的?
布局,飞机,战斗机为什么隐身战机少有选鸭翼的?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
为什么隐身战机少有选鸭翼的?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
图注:歼-20采用鸭式布局,一方面是源自设计需求,另一方面也体现设计单位的设计风格和传统
这个问题其实需要分两个层次来回答。第一个层次,战斗机鸭翼布局和常规布局选择有何不同,第二个层次,是鸭式布局是否适合采用隐身设计。
战斗机鸭式布局和常规布局,其实是因飞机设计需求、思路、理念的不同而产生的两种不同的总体设计风格和方案,其中鸭式布局与常规布局的主要区别,在于鸭式布局将常规布局中的尾部水平尾翼前移到机身前部,位居机翼之前,成为前置鸭翼。由于总体气动设计区别,鸭式布局飞机和常规布局飞机在总体空气动力学性能上有明显的风格差异。
其中常规布局被认为是一种非常均衡的总体设计方案,能够兼顾飞机各种性能需求,在气动性能角度来看,没有特别突出的亮点,也不会有特别弱的短板,而在飞机设计理论上,性能均衡、综合性能没有短板的设计是被认定为优秀的设计,因此常规布局以其“堂堂正正”,在飞机设计领域占据最主要位置,采用常规布局设计方案的战斗机是最多的。而鸭式布局与很多其他独特的气动布局比如无尾三角翼布局等,都属于“有特点,有特色”的设计,鸭式布局最大的优势在于机动性。首先,一般的常规布局飞机在进行大过载机动飞行的时候,要提高飞行仰角,通常是先通过调整水平安定面产生一个下压的力,由于水平安定面在飞机的重心之后,如将飞机的重心看作是一个支点,因此作用在水平安定面上的下压力就可以促使飞机产生一个向上的抬头力矩,从而机头上仰,增大迎角以产生更大的升力。而鸭式布局的飞机则不同,由于鸭翼在飞机的重心之前,因此鸭翼与主翼面的操控方向是一致的,在飞机作增大迎角飞行中,鸭翼本身产生的也是正升力。与常规飞机相比,鸭式布局升力的一增一减,所产生的影响非常大,它增大了飞机的总升力,从能量的角度看损失最小。其次,由于鸭翼可以看作一个涡流发生器,因此像典型的鸭式布局战斗机——歼-10飞行中迎面的气流流经鸭翼,就会形成一个脱体涡流,当涡流流经机翼上表面时,可以改善翼面表面的气流流场,这也有助于提高升力。尤其是在近距耦合鸭式布局中,鸭翼与主翼距离更近,此时鸭翼产生的脱体涡流对于主翼的影响更为明显,可获得相当程度的升力系数增量,这一作用可以产生数倍于鸭翼面积所产生的正常升力。简单说,鸭式布局设计可以赋予战斗机更强的机动性和敏捷性。但鸭式布局也有缺点,比如大迎角机动能力不如常规布局飞机,在大迎角状态下可控性稍差,这会降低其超机动性。因此,从某种角度来说,鸭式布局是弥补战斗机动力系统技术水平不足的一种很好的设计,而像美国这样的航空动力顶尖强国,不需要通过鸭式布局来弥补动力系统技术不足,因此更愿意采用“中庸”均衡无短板的常规布局设计。
是选择常规布局还是鸭式布局,很大程度上取决于设计单位自己的设计思路和产品的需求,而如果某一个单位有采用鸭式布局或非常规布局设计的传统,那么这个传统有可能会延续到下一代飞机上。比如瑞典萨博公司有几十年研制设计鸭式布局战斗机的传统,因此推出了JAS-39“鹰狮”鸭式布局战斗机,成都飞机设计研究所有歼-10的成功设计,因此在其基础上推出了歼-20。
因此,从第二层问题来看,由于有着鸭式布局战斗机设计传统的欧洲几个国家飞机设计单位,并未推出自研的第五代隐身战斗机,因此歼-20便成为了五代机中唯一的鸭式布局方案采用者。这并不代表鸭式布局不适合隐身第五代战斗机设计。事实上,在“台风”战斗机设计中已经成熟掌握鸭式布局设计的英国BAE系统公司,出于商业利益将自己在五代机设计上的试验探索方案卖给了土耳其,土耳其计划中的五代机方案里,果不其然出现了鸭式布局设计方案的身影。这也意味着,假如欧洲真的展开五代机设计,没准胜出的也有可能是一款鸭式布局的隐身飞机!
至于“鸭翼不适合隐身,因此除了歼-20没有其他国家采用鸭式布局设计”,这是一个流传甚广的错误看法,鸭翼经过技术处理,对于歼-20隐身而言没有什么负面影响,歼-20仍是与F-22隐身技术处于同一级别的顶级战斗机。
回答于 2019-09-11 08:43:50
现在全世界就中国和美国研制出隐身战斗机了。别和我说俄罗斯T-50和日本的心神也是。日本心神是验证机。T-50不隐身。现在毛子在筹集资金重新研制一款隐身战机。J20是在发动机不给力的情况下研制能和F22 F35平起平坐的战斗机。常规布局的飞机需要给力的发动机才能发挥最好。我们没有好的发动机只能尽可能在气动布局上下功夫。FC-31的发展背景是07年底歼-20项目确定611所抓总之后,为锻炼队伍和培养人才,601所自筹资金开发一个新项目,就是FC-31。说它是为了竞标中四,就是胡扯。FC-31是验证机。不是什么未来的舰载机。国内也不会去采购。阳光照射下FC-31一号机的前机身蒙皮,坑坑洼洼哪有四代机的样子。要说这种飞机能隐身,实在是太侮辱其他隐身飞机了。
回答于 2019-09-11 08:43:50
歼20隐身飞机选择鸭翼,是因为中国已解决了鸭翼造成不隐身的问题,等离子技术。美俄将来也有可能采纳鸭翼隐身。当然中国发动机动力彻底解决后,中国也有可能生产和美俄一样的隐身飞机。
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