您的位置:首頁>正文

飛機設計大魔術

這是一個看臉的世界, 國寶由於顏值高受到了整個星球的瘋狂追捧, 當然顏值不高的寶寶也不用失望, 最少你還有一個優勢, 這就是, 愛你的媽媽。

其實, 人有很多張臉, 每張臉都有顏值, 除了外表外, 還有內秀, 這就是更重要的顏值, 孝順父母, 認真做事, 有見識, 對朋友有擔當, 從價值來說, 外表美麗容易, 去一趟韓國即可, 內秀極難, 需要長久修養。

人是如此, 飛機也是如此, 外表好看的飛機不多, 但是有內秀的確實不少, 比如美國A10疣豬, 長得像頭豬, 但是前線救援大兵超給力, 堪稱陸戰神器。

A10攻擊機很醜陋, 但是內秀滿滿

其實任何一種軍用飛機, 不管外表如何, 都有很多內秀, 畢竟, 這是國家最高智慧和能力的結晶, 設計師都殫精竭慮絞盡腦汁提高性能, 想各種黑招白招方便自己, 陰到敵人。

在所有飛機技術裡面, 有這麼一種技術, 實現起來超簡單, 但是能大大提高飛機機動性和升阻比,

而且能提高起降能力, 減輕飛機重量。

如何操作, 很簡單, 把飛機重心向後移動一點點就行!

這麼簡單, 不是騙人吧?

F16是稍有的顏值超過內涵的戰鬥機, 雖然滿身黑科技, 但是大家都被靚麗的外表所蒙蔽

真不是騙人, 這叫放寬靜穩定度。

什麼叫靜穩定度?

靜穩定性是飛機遇到干擾偏離平衡位置後返回原位的趨勢。

如果飛機趨向於返回它先前的位置就稱之為靜穩定的。 如果飛機繼續偏離就稱之為靜不穩定的。 最後, 如果飛機趨向於保持在受擾動後的位置就稱之為中立穩定的。

三種穩定的分類, 其中第一種最好第三種最糟, 完全不可靠, 一碰就飛

飛機為穩定性的增加會導致可控性的減小, 所以飛機穩定性的上限就是可控性的下限。

飛機靜穩定性分為縱向靜穩定性、橫向靜穩定性和航向靜穩定性。

為啥要放寬靜穩定性?放寬靜穩定度有啥好處?

很簡單, 穩定和靈活是一手的兩面, 越穩定的飛機, 越不靈活, 越靈活的飛機越不穩定。

適當降低穩定性, 可以降低阻力, 提高機動性, 減輕飛機重量, 提高起降性能, 好處多多。

由於動力落後, 殲20採用了放寬穩定度的鴨式佈局, 使得飛機機動性優秀, 重量也比較輕

口說無憑, 忽悠不行?

洛馬公司的三星L-1011大客機, 放寬靜穩定度後, 平尾比原L一101 1飛機平尾面積大幅度減小, 平尾面積從119.10平米縮減到74.32平米, 比例高達38%, 重量減輕了771kg, 省油3%。

波音公司的B52轟炸機, 採用同樣技術, 平尾面積從84平米降到46平米, 減少45%左右。 在發動機和起飛總重不變的情況下, 飛機結構重量減少了4.6%, 航程增加4.3%。

洛馬公司的最後一款大客機-三星L1011,性能很高,成本控制失敗,倒閉關門,從此不搞客機

科學是講道理的,原理何在?

常規的飛機均設計成靜穩定的,即飛機的重心位於焦點之前一定距離。若縱向靜穩定性太大,則操縱費力,飛機機動性差;若縱向靜穩定性太小,飛機又過於靈敏,難於準確操縱。

一般亞聲速飛行時,常規佈局戰鬥機的最佳靜穩定度為一(3~5)%平均空氣動力弦(MAC),比如F16,F22,F35這一類的飛機

,而鴨式佈局有得天獨厚的優勢,靜穩定度可以減小到-11-12%,這就是我國殲10和殲20戰鬥機在動力落後和機體笨重情況下,仍舊有優良機動性的底氣來源之一。

常規佈局的原理,重心在前面,機翼的升力在後面向上,尾翼負升力向下

從上圖原理分析,將重心向後移動,後兩點到重心的距離就變小,機翼升力對重心的力矩就變小,尾翼的力矩也變小,力矩變小的話,就意味著平尾偏轉角度變小,偏轉角度變小,那就平尾阻力變小。

假如重心位置向後移動到升力之後,那就完全變了,平尾和機翼都是升力,飛機的總配平阻力大大減小,這就是鴨式佈局。

這就是鴨式飛機的氣動特點,重心向右移動越多,鴨翼的力臂越大,飛機抬頭低頭越靈活

為啥?因為飛機超聲速飛行時,由於焦點大幅度後移,穩定度可能增大3~4倍,阻力劇增,飛機變得超級笨重。

由此產生了很大的負俯仰力矩,要求平尾提供相同的正俯仰力矩來配平,因而導致平尾面積增加,且平尾配平偏度隨高度增加而增大(高度越高,空氣越稀薄,舵面作用越不明顯),尾翼載荷與結構重量也隨之增加。

同時,機翼升力除了要與飛機重量相平衡外,還要平衡尾翼的負升力,因而總升力減少,操縱性變壞。為保持飛機機動性,要求機翼產生更大升力,這就需要增加迎角,因此,誘導阻力驟增,其結果使飛機升阻比顯著減小。

平尾在常規佈局上是個不得不用的禍害,增加阻力減小升力,放到前面變鴨翼,一切安好

協和”號客機在超聲速飛行時,由於阻力太大,因而採用移動重心的辦法減小配平阻力。

飛機前後機身各設有一平衡油箱,在超聲速飛行時,向後油箱輸油。使飛機重心後移以減小穩定度。亞聲速飛行時又要向前油箱輸油使飛機重心前移以保持穩定,這也是英國人和法國人想出來的歪招,確實有效。

協和飛機設計也採用了類似的原理,按照飛機速度不斷改變重心,贏得最佳性能

洛馬公司的最後一款大客機-三星L1011,性能很高,成本控制失敗,倒閉關門,從此不搞客機

科學是講道理的,原理何在?

常規的飛機均設計成靜穩定的,即飛機的重心位於焦點之前一定距離。若縱向靜穩定性太大,則操縱費力,飛機機動性差;若縱向靜穩定性太小,飛機又過於靈敏,難於準確操縱。

一般亞聲速飛行時,常規佈局戰鬥機的最佳靜穩定度為一(3~5)%平均空氣動力弦(MAC),比如F16,F22,F35這一類的飛機

,而鴨式佈局有得天獨厚的優勢,靜穩定度可以減小到-11-12%,這就是我國殲10和殲20戰鬥機在動力落後和機體笨重情況下,仍舊有優良機動性的底氣來源之一。

常規佈局的原理,重心在前面,機翼的升力在後面向上,尾翼負升力向下

從上圖原理分析,將重心向後移動,後兩點到重心的距離就變小,機翼升力對重心的力矩就變小,尾翼的力矩也變小,力矩變小的話,就意味著平尾偏轉角度變小,偏轉角度變小,那就平尾阻力變小。

假如重心位置向後移動到升力之後,那就完全變了,平尾和機翼都是升力,飛機的總配平阻力大大減小,這就是鴨式佈局。

這就是鴨式飛機的氣動特點,重心向右移動越多,鴨翼的力臂越大,飛機抬頭低頭越靈活

為啥?因為飛機超聲速飛行時,由於焦點大幅度後移,穩定度可能增大3~4倍,阻力劇增,飛機變得超級笨重。

由此產生了很大的負俯仰力矩,要求平尾提供相同的正俯仰力矩來配平,因而導致平尾面積增加,且平尾配平偏度隨高度增加而增大(高度越高,空氣越稀薄,舵面作用越不明顯),尾翼載荷與結構重量也隨之增加。

同時,機翼升力除了要與飛機重量相平衡外,還要平衡尾翼的負升力,因而總升力減少,操縱性變壞。為保持飛機機動性,要求機翼產生更大升力,這就需要增加迎角,因此,誘導阻力驟增,其結果使飛機升阻比顯著減小。

平尾在常規佈局上是個不得不用的禍害,增加阻力減小升力,放到前面變鴨翼,一切安好

協和”號客機在超聲速飛行時,由於阻力太大,因而採用移動重心的辦法減小配平阻力。

飛機前後機身各設有一平衡油箱,在超聲速飛行時,向後油箱輸油。使飛機重心後移以減小穩定度。亞聲速飛行時又要向前油箱輸油使飛機重心前移以保持穩定,這也是英國人和法國人想出來的歪招,確實有效。

協和飛機設計也採用了類似的原理,按照飛機速度不斷改變重心,贏得最佳性能

同類文章
Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示