超音速战机的气动布局

问一个比较未来的问题:一架战机,要能有超音速巡航能力,不管低速还是高速,机动性都不能差,适合频繁地跨音速飞行,超音速作战,那么应该用那种布局?是f22那种常规布局和小展弦比的主翼,还是双三角翼,或者是其它的某种布局?请介绍一下
还有,装鸭翼很难兼顾亚音速和超音速的配平,为什么?

鸭式布局
鸭式布局,是一种十分适合于超音速空战的气动布局。早在二战前,前苏联已经发现如
果将水平尾翼移到主翼之前的机头两侧,就可以用较小的翼面来达到同样的操纵效能,而且
前翼和机翼可以同时产生升力,而不像水平尾翼那样,平衡俯仰力矩多数情况下会产生负升
力。早期的鸭式布局飞起来像一只鸭子,“鸭式布局”由此得名。
采用鸭式布局的飞机的前翼称为“鸭翼”。战机的鸭翼有两种,一种是不能操纵的,其功能是当飞机处在大迎角状态时加强机翼的前缘涡流,改善飞机大迎角状态的性能,也有利于飞机的短矩起降。真正有可操纵鸭翼的战机目前有欧洲的EF-2000、法国的“阵风”、瑞典的JAS-39等。这些飞机的鸭翼除了用以产生涡流外,还用于改善跨音速过程中安定性骤降的问题,同时也可减少配平阻力、有利于超音
速空战。在降落时,鸭翼还可偏转一个很大的负角,起减速板的作用。据称,俄罗斯下一代
的飞机也考虑使用鸭式布局。

三翼面布局
在常规布局的飞机主翼前机身两侧增加一对鸭翼的布局称为“三翼面布局”。俄罗斯的苏-34、苏-35和苏-37都采用这种布局。美国在F-18上也试过这种布局,但没有发展为生产型号。
三翼面布局的前翼所起的作用与鸭式布局的前翼相同,使飞机跨音速和超音速飞行时的
机动性较好。但目前这种布局的飞机大多是用常规布局的飞机改装成的。三翼面布局的缺点
是增加了鸭翼,阻力和重量自然也会增大,电传操纵系统也会复杂一些。不过这种布局对改
进常规布局战机的机动性会有较好的效果。

飞翼布局
早在二战期间,美国和德国就开始研究这种布局的飞机。现代采用飞翼布局的最新式飞机,就是大名鼎鼎的美国B-2隐型轰炸机。由于飞翼布局没有水平尾翼,连垂直尾翼都没有,只是像一片飘在天空中的树叶,所以其雷达反射波很弱,据说B-2在雷达上的反射面积只有同类大小飞机的百分之一。
过去,飞机没有电传操纵系统,也没有计算机帮助飞机员操纵飞机,因此,飞翼式飞机的飞行控制问题一直难以解决。现代化的B-2采用一套新式的副翼系统来进行方向操纵(请参照上一期今日军事的B-2图片)。这种副翼由上下两片合成,两片副翼可以分别向上或向下偏转,也可以两片合起来同时向上或向下偏转。当飞机需要转向时,一侧的副翼就张开,增加这一侧机翼的阻力,飞机就得到了偏转的力;如果飞机两侧副面张开相等角度,两侧机翼都增加阻力,就起到减速板的作用;如果副翼面上下两片结合起来一齐偏转,机翼一侧的副翼向上,另一侧的副翼向下,则起副翼作用,使飞机倾斜;如果左右两侧的副
翼同时向上或向下偏转,则这对副翼就能发挥升降舵的作用。这种多功能舵面主要用来保持或改变飞机的航向,所以称为“阻力方向舵”。

类似B-2这样的飞翼布局,其空气气动力效率高、升阻比大、隐身性能好,但机动性差、操纵效能低,所以这种局面目前只适用于轰炸机。
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2009-03-04
1、不知道楼主需希望的设计重点在哪里?目前各国的科学技术研制的飞机大多强调跨音速机动能力,这是从人自身的反应速度出发的。以超音速进行机动的技术不是没有,但是超出人的反应空间,所以一般用导弹去“格斗”,有人驾驶战斗机目前还是跨超音速机动是最主要的设计方面,这一点F-22也不例外。
2、所谓的超音速,主要是超音速巡航能力,这只要有推重比足够的发动机和设计合理的气动外形,就OK了。但是战斗机的设计不能仅仅考虑气动外形,还要考虑有效载荷、机动能力和隐身性能。
3、频繁跨音速作战,自然还是F-22的钻石型机翼比较有优势。目前还有没综合性能上超过F-22设计的新款战斗机出现。
4、双三角翼超音速性能略好,对于亚音速格斗性能有提高,但是还不如大边条翼。F-22的机翼设计可以看作是边条翼的变种。
5、鸭翼是前置的,亚音速飞行的时候,在机头部分有这么一对控制气流方向的小翼可以有效控制气流,但是超音速飞行中鸭翼会带来很大阻力,其特点和大三角翼设计刚好相反,所以,法国曾经研制幻影4000双发重型战斗机,使用大三角翼配鸭翼的设计,希望能综合两者优势,结果效果很不好。同时,前置的鸭翼还是一个很大的雷达反射面,不利于飞机隐身。所以权衡利弊,美国人在研制F-22的时候放弃了鸭翼的设计。
第2个回答  2009-03-04
那你说的飞机基本上都是没有的 毕竟鱼和熊掌不能兼得! 其实 你看看F22的气动布局就能看出什么样的好 还有 在好的气动布局 没有 矢量喷口发动机 还是没有用的!

http://hi.baidu.com/aeromodelling/blog/item/b01c08d4467e8105a18bb7b3.html 这个连接上有挺多型号飞机的对比 你可以看看

还有你在百度上打上 飞机气动布局 你看看能搜索出来什么本回答被提问者采纳
第3个回答  2009-03-05
以目前的技术来看,也只有F22之类的常规布局最适合四代机,虽说是常规,但是其中还是有相当高的技术含量,和三代机的常规布局已经有了质的区别。鸭翼不适合四代机,不仅是隐形方面的缺陷,而且由于其在亚音速和超音速阶段的气动中心发生变化,所以配平非常困难。
第4个回答  2009-03-04
关键是发动机,象119,只要不是太差的设计,都可以达到超音速巡航了

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