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| 迄今为止最专业、最翔实的猛文:歼10观察(3) |
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配平阻力。不过,鸭式或无尾布局的三角翼歼击机基本上都采用了机翼扭转设计,其优劣得失也为我们所了解。歼-10如果希望克服这些飞机所遇到的困难,获得更理想的性能,就必然要有所突破。从这个角度看,歼-10的大扭转角设计应该有增大抬头力矩,改善配平的考虑。
根据笔者估算的重心移动范围对比来看,前述几种鸭式歼击机大致可分为两组。JAS-39和Rafale重心位置与机翼平均气动弦的相对位置处于同一个量级,也是两组中重心比较靠后的一组。这和鸭翼容量的比较结果是一致的。由于这两种飞机鸭翼容量较小,焦点相对靠后,而鸭翼载荷却不小:Rafale要配平升降副翼下偏的低头力矩,JAS-39还要兼顾纵向操纵,为了给鸭翼卸载,重心也必须处于相对靠后的位置。而另一组,歼-10、LAVI和EF2000的重心与机翼平均气动弦的相对位置比较靠前。对于这个选择,EF2000主要是出于兼顾高低速配平和高亚音速机动性的目的:仗着两台EJ90发动机推力大,选择了同尺寸飞机中堪称“超大”面积的机翼以减小翼载,但机翼太大的结果就是位置选择余地有限,太靠前了低速大迎角配平吃不消,太靠后了高速配平载荷太大,折中之后就是现在的结果。LAVI的问题比较特殊:由于选择了后缘后掠的机翼平面形状,加上放宽静稳定度,大迎角出现机翼俯仰力矩上仰(LAVI的大迎角配平问题很大程度上归“功”于此),如果重心进一步后移,结果就是大迎角配平问题更加严重;若是选择后缘平直或前掠的机翼平面形状,可以改善大迎角配平,但以LAVI的现有设计就无法保证超音速配平,如果还要加大鸭翼就会带来更多的恶性循环。
从前文提及的几个鸭翼相关参数来看,歼-10的鸭翼和LAVI比较接近,而设计要求比LAVI更多:要象Rafale一样配平升降副翼下偏的低头力矩(这一点已经由照片证实);要象EF2000一样减小超音速配平阻力(这一点也已证实,歼-10能够创下国产飞机最大升限记录,大马赫数升阻比提高功不可没);还要防止出现LAVI那种大迎角配平问题。根据这些信息推测,机翼大扭转设计对于实现这些配平要求起了不小的作用。由于内翼段安装角明显大于外翼段,增大了其局部迎角,飞机进入大迎角状态时内翼段可能首先失速,飞机焦点后移产生低头力矩,从而改善大迎角配平能力——而此时翼尖仍未失速,仍保持一定的横向控制能力。如果再结合略带前掠的机翼后缘设计、更大的鸭翼容量,不出意外的话应当可以解决LAVI难以解决的大迎角配平问题了。
歼-10机翼的另一个重要特点是根梢比相当大,估算在9~10之间。而其它几种鸭式三角翼歼击机的机翼根梢比基本分布在5~6之间。成飞设计的歼击机如此青睐大根梢比设计,着实令人印象深刻——歼-10而外,FC-1接近6的机翼根梢比在采用边条翼的三代机当中也颇为突出。
大根梢比的优点主要是:减少飞机超音速后的焦点后移量;机翼承受弯矩小,这种设计本身也有利于提高结构强度和刚度,减轻重量。但是大根梢比设计的麻烦也不少:由于翼尖载荷减小,导致机翼展向载荷偏离理想的椭圆分布,从而增大诱阻;而大根梢比设计本身也容易引起翼尖气流分离,增大诱阻;由于翼尖弦长短,如果要在翼尖区布置副翼和前缘襟/缝翼,甚至设置挂点,则必须要加强结构以免刚度不足,从而抵消部分减重收益。
若从保持机翼展向载荷椭圆分布的角度来看,机翼1/4弦线后掠角和根梢比有个最佳组合曲线。歼-10机翼1/4弦线后掠角和根梢比非常接近同参数无弯扭机翼的最佳组合点,虽然因其机翼具有复杂弯扭设计而使最佳组合点有所变化,但由此推测,设计人员力图减上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] 下一页 |
| 点击数: 更新时间:2007-9-15 17:28:43 |
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