在飞机设计中由于相近的设计要求而出现趋同和在同样的设计要求下出现同样满足要求的迥异设计是两种并不罕见的有趣现象。趋同的原因可能只是因为设计要求相同而使两位设计师不谋而合，也有可能是为了满足同样的要求而进行了参考借鉴，而应对同样要求的截然不同的设计则反映了设计师个人理念的不同，即使是相同的要求，设计师也可以出于自己对任务的理解，进行不同侧重的设计。不管是出于什么原因，FC-1飞机有这些没能出世的异国“兄弟”都是一件有趣的事情，因此笔者在此对它们的气动布局也进行了简单的分析。

　　第二次的新生

　　如果说FC-1飞机逃过了失去外方合作伙伴，经过重新设计得到了重生的话，那么笔者以为2006年4月28日首飞成功的04号原型机则可以看作是FC-1的第二次新生。04架原型机是全状态飞机，飞机的气动布局在01架和03架试飞数据的基础上进行了大规模的优化设计，大幅度提高了飞机的气动性能，在这个过程中应用了大量的最新气动研究成果。

　　飞机的整个前体设计都作了非常大的改进，最明显的变化是为了改善进气道性能，简化结构，减轻结构重量，采用了美国洛克西德?马丁公司刚刚研制成功应用于其最新开发的美国联合攻击战斗机(JSF)F-35飞机上的无附面层隔道超音速进气道(Divertless supersonic inlet，DSI)。这种进气道通过一个复杂三维曲面外形的鼓包(Bump)作为压缩面，所以又被称为Bump进气道，在04架原型机首飞成功后，国内媒体将其称为“蚌”式进气道既是贴切的音译又传神地反映了这种新式进气道的外观。

　　附面层是由于流体粘性作用而附着在物体表面的低速低能量流动薄层，在这一层区域中的流动速度远低于来流的速度，但是沿垂直物体表面方向的速度梯度却很大，同时附面层流动随距离增加而减慢，存在一个逆速度方向的压力梯度，在这个逆压梯度与法向压力梯度的作用下附面层容易发生分离。附面层的另一个特点是沿物体表面流动的前段不同能量的流动互相不发生交流，表现出“分层”流动的特点，但是经过一定的距离便可能发生转捩，成为内部存在剧烈无序流动，能量交换十分频繁的紊流附面层，紊流附面层虽然相对不容易发生分离，但是也会影响到进气道内流动的均匀。由于附面层的这些特点，进气道吸入来自上游机身较远处来的附面层会对进气道的总压恢复和畸变程度产生很不利的影响。早期的喷气发动机进气道设计没有认识到附面层的影响，像XB-42使用的NACA平贴式进气道，P-59，P-80等飞机使用的无附面层隔道的两侧进气道都没有阻止附面层进入进气道的措施，进气道的性能比较差。在这个时期不需要处理附面层的机头进气或者下颔进气的设计用得比较多，在超音速飞行发展的初期，也曾有一些较早出现的方案没有考虑附面层的处理，试图用一个按设计飞行马赫数设计的鼓包来简化结构，比如美国的4马赫战斗机XF-103的进气道就是这样的腹部进气道，当然这样的设计限于当时的条件不可能取得很好的效果。在此后的近半个世纪时间里，绝大多数超音速战斗机在气动布局上都考虑了进气道附面层处理，所采取的技术手段有阻挡附面层的凸台，附面层隔道，附面层抽吸装置等，而且很多飞机同时使用两种附面层处理手段，比如FC-1飞机的01架和03架原型机就同时采用了附面层隔道和固定压缩斜板开附面层吸除孔进行抽吸的手段。附面层隔道增加飞机的横截面积，增加阻力、重量和雷达散射截面积(RCS)，而附面层抽吸需要一套泄放旁路管道，显著增加了进气道的复杂性。对于像FC-1这样的轻型战斗机，由于进气道增加的阻力和重量也是可观的损失。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 下一页