常規佈局
自從萊特兄弟發明第一架飛機以來,飛機設計師們通常將飛機的水平尾翼和垂直尾翼都
放在機翼後面的飛機尾部。這種佈局一直沿用到現在,也是現代飛機最經常採用的氣動布
局,因此稱之為“常規佈局”。
20多年前,研究人員發現,如果在機翼前沿根部靠近機身兩側處增加一片大後掠角圓
弧形的機翼面積,就可以大為改善飛機大迎角狀態的升力。這增加的部分在中國一般叫做
“邊條”。新式戰鬥機很多都採用這種佈局,如俄羅斯的米格-29、蘇-27、美國的F-
22、F-16、F-18等。
只要看到一型飛機採用了邊條的設計,就可推測到這型飛機是強調
近距離格鬥效能,適合大迎角、大過載機動飛行的。
美國的飛機一直鍾情於常規佈局。雖然美國透過X-31試驗機已經獲得了鴨式佈局設計
的要領,但在新一代戰鬥機F-22亮相時,大家看到的仍然是常規佈局。
無尾佈局
通常說的“無尾佈局”,是指無水平尾翼,垂直尾翼還是有的。這種佈局,在第二次世
界大戰時就開始實用了。德國的火箭動力戰鬥機Me-163就是這種佈局。60年代採用這種
佈局的飛機比較多,如法國的“Phantom”Ⅲ、美國的F-102、F-106、英國的“火神”式轟
炸機等。
在無尾佈局的飛機上,副翼兼顧了平尾的作用。省去了平尾,可以減少飛機的重量
和阻力,使之容易跨過音速阻力突增區,其缺點主要是起降效能差。
無尾佈局的飛機高空高速效能好,適合做截擊機用。但其低空區音速機動效能差,不符
合現代飛機發展趨勢,正逐漸被鴨式佈局所取代。
鴨式佈局
鴨式佈局,是一種十分適合於超音速空戰的氣動佈局。早在二戰前,前蘇聯已經發現如
果將水平尾翼移到主翼之前的機頭兩側,就可以用較小的翼面來達到同樣的操縱效能,而且
前翼和機翼可以同時產生升力,而不像水平尾翼那樣,平衡俯仰力矩多數情況下會產生負升
力。
早期的鴨式佈局飛起來像一隻鴨子,“鴨式佈局”由此得名。
採用鴨式佈局的飛機的前翼稱為“鴨翼”。戰機的鴨翼有兩種,一種是不能操縱的,其
功能是當飛機處在大迎角狀態時加強機翼的前緣渦流,改善飛機大迎角狀態的效能,也有利
于飛機的短矩起降。
真正有可操縱鴨翼的戰機目前有歐洲的EF-2000、法國的“陣風”、
瑞典的JAS-39等。這些飛機的鴨翼除了用以產生渦流外,還用於改善跨音速過程中安定性
驟降的問題,同時也可減少配平阻力、有利於超音速空戰。
在降落時,鴨翼還可偏轉一個很
大的負角,起減速板的作用。據稱,俄羅斯下一代的飛機也考慮使用鴨式佈局。
三翼面佈局
在常規佈局的飛機主翼前機身兩側增加一對鴨翼的佈局稱為“三翼面佈局”。
俄羅斯的
蘇-34、蘇-35和蘇-37都採用這種佈局。美國在F-18上也試過這種佈局,但沒有發展
為生產型號。
三翼面佈局的前翼所起的作用與鴨式佈局的前翼相同,使飛機跨音速和超音速飛行時的
機動性較好。
但目前這種佈局的飛機大多是用常規佈局的飛機改裝成的。三翼面佈局的缺點
是增加了鴨翼,阻力和重量自然也會增大,電傳操縱系統也會複雜一些。不過這種佈局對改
進常規佈局戰機的機動性會有較好的效果。
飛翼佈局
早在二戰期間,美國和德國就開始研究這種佈局的飛機。
現代採用飛翼佈局的最新式飛
機,就是大名鼎鼎的美國B-2隱型轟炸機。由於飛翼佈局沒有水平尾翼,連垂直尾翼都沒
有,只是像一片飄在天空中的樹葉,所以其雷達反射波很弱,據說B-2在雷達上的反射面
積只有同類大小飛機的百分之一。
過去,飛機沒有電傳操縱系統,也沒有計算機幫助飛機員操縱飛機,因此,飛翼式飛機
的飛行控制問題一直難以解決。現代化的B-2採用一套新式的副翼系統來進行方向操縱
(請參照上一期今日軍事的B-2圖片)。
這種副翼由上下兩片合成,兩片副翼可以分別向
上或向下偏轉,也可以兩片合起來同時向上或向下偏轉。當飛機需要轉向時,一側的副翼就
張開,增加這一側機翼的阻力,飛機就得到了偏轉的力;如果飛機兩側副面張開相等角度,
兩側機翼都增加阻力,就起到減速板的作用;如果副翼面上下兩片結合起來一齊偏轉,機翼
一側的副翼向上,另一側的副翼向下,則起副翼作用,使飛機傾斜;如果左右兩側的副翼同
時向上或向下偏轉,則這對副翼就能發揮升降舵的作用。
這種多功能舵面主要用來保持或改
變飛機的航向,所以稱為“阻力方向舵”。
類似B-2這樣的飛翼佈局,其空氣氣動力效率高、升阻比大、隱身效能好,但機動性
差、操縱效能低,所以這種局面目前只適用於轟炸機。
SU47前掠翼的好處:
1,減小超音速飛行的激波,也就是減小了超音速的阻力,這樣可以在更節省推力和燃油的情況下更快的加速,更快的飛行如採用同樣功率的發動機,SU-47的速度可以比別人快15%
2,提高機動性,由於前略翼造成了更好的氣動散發面,更好的和機身結合,其機動性更大的提高,比如說SU-47在下仰角飛行的時候靜不穩定時間比SU-35高了3倍,又如SU-47在做敲鐘,超級眼鏡蛇,輪盤,魚戈灣等動作的時候可以在0掉高的情況下輕鬆完成,充分體現了前掠翼帶來的超機動性
3,提高升力
由於前略翼更好的和機身融合,加上前略翼本身的氣動特點,同樣面積的機翼,前略翼會比後略翼高30%
4,增加機艙,提高隱型,縮短機場長度
因為升力提高,機翼的面積就可以縮小,,提高機艙的大小,提高了機艙的大小就可以加裝更好的後視雷達,增加武器彈藥的載彈量,又可以提高隱型和縮短機場跑道的長度
由此看來,SU-47的利用更好的機體結構氣動佈局,和剛強大的發動機,起能量優勢遠遠大於現役的任何戰鬥機
A-10的氣動佈局比較有特色。
首先,它的機翼和平尾都為平直翼形,而這種老式翼形在現代戰機中很少採用。機翼被設計在機身全長二分之一處,外側部分為梯形並有7度的上反角。兩側的翼尖略有下垂,而這看似隨意的一垂卻可使航程增加8%。真是絕妙的設計!A-10有兩個垂直尾翼,分別位於水平尾翼兩側;動力裝置採用了兩臺通用電氣公司的TF-34-GE-100型渦扇發動機,位於機身兩側靠後的位置。
在外行看來,A-10的設計師採用這些一點也不“現代化”的設計真是很傻。其實,A-10採用這種“傻瓜”佈局可以達到一箭三雕的效果:首先可以有效利用翼下和機身下的空間,載入更多的外掛;其次可以讓A-10在簡易野戰機場起降時發動機不會吸入異物;最後,當機炮射擊時可以避免發動機吞煙。
常規佈局
自從萊特兄弟發明第一架飛機以來,飛機設計師們通常將飛機的水平尾翼和垂直尾翼都
放在機翼後面的飛機尾部。這種佈局一直沿用到現在,也是現代飛機最經常採用的氣動布
局,因此稱之為“常規佈局”。
20多年前,研究人員發現,如果在機翼前沿根部靠近機身兩側處增加一片大後掠角圓
弧形的機翼面積,就可以大為改善飛機大迎角狀態的升力。這增加的部分在中國一般叫做
“邊條”。新式戰鬥機很多都採用這種佈局,如俄羅斯的米格-29、蘇-27、美國的F-
22、F-16、F-18等。
只要看到一型飛機採用了邊條的設計,就可推測到這型飛機是強調
近距離格鬥效能,適合大迎角、大過載機動飛行的。
美國的飛機一直鍾情於常規佈局。雖然美國透過X-31試驗機已經獲得了鴨式佈局設計
的要領,但在新一代戰鬥機F-22亮相時,大家看到的仍然是常規佈局。
無尾佈局
通常說的“無尾佈局”,是指無水平尾翼,垂直尾翼還是有的。這種佈局,在第二次世
界大戰時就開始實用了。德國的火箭動力戰鬥機Me-163就是這種佈局。60年代採用這種
佈局的飛機比較多,如法國的“Phantom”Ⅲ、美國的F-102、F-106、英國的“火神”式轟
炸機等。
在無尾佈局的飛機上,副翼兼顧了平尾的作用。省去了平尾,可以減少飛機的重量
和阻力,使之容易跨過音速阻力突增區,其缺點主要是起降效能差。
無尾佈局的飛機高空高速效能好,適合做截擊機用。但其低空區音速機動效能差,不符
合現代飛機發展趨勢,正逐漸被鴨式佈局所取代。
鴨式佈局
鴨式佈局,是一種十分適合於超音速空戰的氣動佈局。早在二戰前,前蘇聯已經發現如
果將水平尾翼移到主翼之前的機頭兩側,就可以用較小的翼面來達到同樣的操縱效能,而且
前翼和機翼可以同時產生升力,而不像水平尾翼那樣,平衡俯仰力矩多數情況下會產生負升
力。
早期的鴨式佈局飛起來像一隻鴨子,“鴨式佈局”由此得名。
採用鴨式佈局的飛機的前翼稱為“鴨翼”。戰機的鴨翼有兩種,一種是不能操縱的,其
功能是當飛機處在大迎角狀態時加強機翼的前緣渦流,改善飛機大迎角狀態的效能,也有利
于飛機的短矩起降。
真正有可操縱鴨翼的戰機目前有歐洲的EF-2000、法國的“陣風”、
瑞典的JAS-39等。這些飛機的鴨翼除了用以產生渦流外,還用於改善跨音速過程中安定性
驟降的問題,同時也可減少配平阻力、有利於超音速空戰。
在降落時,鴨翼還可偏轉一個很
大的負角,起減速板的作用。據稱,俄羅斯下一代的飛機也考慮使用鴨式佈局。
三翼面佈局
在常規佈局的飛機主翼前機身兩側增加一對鴨翼的佈局稱為“三翼面佈局”。
俄羅斯的
蘇-34、蘇-35和蘇-37都採用這種佈局。美國在F-18上也試過這種佈局,但沒有發展
為生產型號。
三翼面佈局的前翼所起的作用與鴨式佈局的前翼相同,使飛機跨音速和超音速飛行時的
機動性較好。
但目前這種佈局的飛機大多是用常規佈局的飛機改裝成的。三翼面佈局的缺點
是增加了鴨翼,阻力和重量自然也會增大,電傳操縱系統也會複雜一些。不過這種佈局對改
進常規佈局戰機的機動性會有較好的效果。
飛翼佈局
早在二戰期間,美國和德國就開始研究這種佈局的飛機。
現代採用飛翼佈局的最新式飛
機,就是大名鼎鼎的美國B-2隱型轟炸機。由於飛翼佈局沒有水平尾翼,連垂直尾翼都沒
有,只是像一片飄在天空中的樹葉,所以其雷達反射波很弱,據說B-2在雷達上的反射面
積只有同類大小飛機的百分之一。
過去,飛機沒有電傳操縱系統,也沒有計算機幫助飛機員操縱飛機,因此,飛翼式飛機
的飛行控制問題一直難以解決。現代化的B-2採用一套新式的副翼系統來進行方向操縱
(請參照上一期今日軍事的B-2圖片)。
這種副翼由上下兩片合成,兩片副翼可以分別向
上或向下偏轉,也可以兩片合起來同時向上或向下偏轉。當飛機需要轉向時,一側的副翼就
張開,增加這一側機翼的阻力,飛機就得到了偏轉的力;如果飛機兩側副面張開相等角度,
兩側機翼都增加阻力,就起到減速板的作用;如果副翼面上下兩片結合起來一齊偏轉,機翼
一側的副翼向上,另一側的副翼向下,則起副翼作用,使飛機傾斜;如果左右兩側的副翼同
時向上或向下偏轉,則這對副翼就能發揮升降舵的作用。
這種多功能舵面主要用來保持或改
變飛機的航向,所以稱為“阻力方向舵”。
類似B-2這樣的飛翼佈局,其空氣氣動力效率高、升阻比大、隱身效能好,但機動性
差、操縱效能低,所以這種局面目前只適用於轟炸機。
SU47前掠翼的好處:
1,減小超音速飛行的激波,也就是減小了超音速的阻力,這樣可以在更節省推力和燃油的情況下更快的加速,更快的飛行如採用同樣功率的發動機,SU-47的速度可以比別人快15%
2,提高機動性,由於前略翼造成了更好的氣動散發面,更好的和機身結合,其機動性更大的提高,比如說SU-47在下仰角飛行的時候靜不穩定時間比SU-35高了3倍,又如SU-47在做敲鐘,超級眼鏡蛇,輪盤,魚戈灣等動作的時候可以在0掉高的情況下輕鬆完成,充分體現了前掠翼帶來的超機動性
3,提高升力
由於前略翼更好的和機身融合,加上前略翼本身的氣動特點,同樣面積的機翼,前略翼會比後略翼高30%
4,增加機艙,提高隱型,縮短機場長度
因為升力提高,機翼的面積就可以縮小,,提高機艙的大小,提高了機艙的大小就可以加裝更好的後視雷達,增加武器彈藥的載彈量,又可以提高隱型和縮短機場跑道的長度
由此看來,SU-47的利用更好的機體結構氣動佈局,和剛強大的發動機,起能量優勢遠遠大於現役的任何戰鬥機
A-10的氣動佈局比較有特色。
首先,它的機翼和平尾都為平直翼形,而這種老式翼形在現代戰機中很少採用。機翼被設計在機身全長二分之一處,外側部分為梯形並有7度的上反角。兩側的翼尖略有下垂,而這看似隨意的一垂卻可使航程增加8%。真是絕妙的設計!A-10有兩個垂直尾翼,分別位於水平尾翼兩側;動力裝置採用了兩臺通用電氣公司的TF-34-GE-100型渦扇發動機,位於機身兩側靠後的位置。
在外行看來,A-10的設計師採用這些一點也不“現代化”的設計真是很傻。其實,A-10採用這種“傻瓜”佈局可以達到一箭三雕的效果:首先可以有效利用翼下和機身下的空間,載入更多的外掛;其次可以讓A-10在簡易野戰機場起降時發動機不會吸入異物;最後,當機炮射擊時可以避免發動機吞煙。