五千年(敝帚自珍)

主题:zt: [资料] 有关空军的一些名词解释 -- 菜菜丛

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家园 胡说几句而已

meitnerium兄太谦虚了。我也是个半瓶子醋,懂行是谈不上的,多看了一点书而已。

前翼的问题我刚才说得有些绝对了,前掠翼中的前翼不是没有跟主翼气动耦合起来,但似乎没有鸭翼那种效果。苏-47的搞法更像是增强机动性的三翼面,跟台风那种鸭翼是不同的。前掠翼飞机的优点里,我觉得最重要的一点就是它的气流有翼稍向翼根集中的趋势,失速是从翼根开始向翼稍扩展。在高攻角(AOA,指的是飞机机头指向与飞机飞行方向之间的角度)下,前掠翼的翼根失速了,翼稍的舵面仍然有能力控制飞机。所以前掠翼的高攻角飞行能力比较好,这个能力直接关系到飞机的机动性。

至于X-29后面的边条,我的理解是跟前掠翼的特点有关。既然气流会向翼根集中,那么加上边条或许可以更好地控制气流,提高稳定性,等等。

前掠翼的主要困难是它的翼稍在飞行中有向上翘起来的趋势(翼发散问题)。如果机翼强度不够翘起来了,机翼会失速。要设计足够的强度的话,结构重量就会太重。X-29和苏-47都是利用了先进的复合材料才能部分解决问题。翼根处似乎倒不是大问题。

我的看法,前掠翼恐怕是没什么前途了。它能提供的性能包括高攻角、低阻这些,其他设计也能做到。X-29的风头其实还没有X-31厉害,苏-47看来也只是个“孤独勇士”。

家园 求教:什么叫层流翼?
家园 这个,这个

确实笔误,应该是后掠。箭形,是指箭头的形状,当然前后缘都是后掠的啦。

家园 接着凑热闹

梯形翼,短、宽、薄,结构重量轻,适合超音速飞行,机动性比同等翼载的三角翼好,但翼面积做不大,最终机动性还是不及大面积、低翼载的三角翼,图为F-104

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最梯形的还要算YF-23

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翼尖小翼,用于在翼尖“兜”住横向的气流(气流只有从前向后流动才产生升力),减少升力损失,小翼有光向上翘的,图为A340

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向上下同时翘的小翼效果比光向上翘的小翼要好,但重量、阻力也大,得失不抵,用的人很少,图为A320

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翼刀,机翼上表面的纵向整流片,用于理顺气流,制止横向气流流动,但增加阻力,图为米格-15

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前缘锯齿,用于在机翼上表面产生有利涡流,增加升力和大迎角失速性能,但阻力增加,图为F-4

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上单翼,机翼和机身在机身顶部连接,机身离地低,上下机方便,军用运输机多用,战术飞机中对地攻击机也常用,便于翼下挂载,机翼上表面平滑连续,升力效率高,但翼下起落架离地高,只好用机腹起落架,图为伊尔-76

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下单翼,机翼和机身在机身底部连接,翼身连接部气动处理要很讲究,否则气动阻力很大,机身离地高,但起落架离地低,民航飞机多用,图为波音747

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中单翼,机翼穿过机身,强度最高,但机身内布置客货舱不便,常用于战斗机,图为F-16

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下反翼,机翼向下压,看起来像耷拉着肩膀一样,一般用在上单翼,图为C-17

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上反翼,机翼向上翻,像展翅的鸟,一般用于下单翼,图为喷火式战斗机

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高平尾,平尾在垂尾顶上,中等仰角时,平尾不受机身遮挡,图为C-5

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低平尾,平尾在垂尾根部,垂尾结构重量轻,图为波音737

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机头进气,进气道设计简单,进气不受飞行方向影响,但大迎角下进气畸变严重,图为F-86

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两侧进气,机头空间留出来给雷达,进气道设计复杂,进气效率不如机头进气道,图为米格-23

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颌下进气,机头空间空出来了,但大体保留机头进气的优点,图为A-7

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机腹进气,进气道短,进气损失小,前机身对气流起预压缩作用,图为歼-10

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机背进气道,大迎角下进气畸变严重,不适用于高机动飞机,但隐身性好,图为Tacit Blue,B-2的预研机

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翼下进气道,进气道之间间距大,互相干扰小,但单发停车时,偏航力矩大,容易进入螺旋,图为苏-27

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家园 层流翼就是保持机翼表面气流处于层流状态的机翼

层流和湍流是流体流动的两个基本状态,层流时,流体从宏观到微观都按一个方向流动,像千层饼一样,一层一层排好了流,流体的粘性和摩擦时不同层面上的流速有所不同,但流体没有横七竖八乱流的。湍流就不一样了,宏观上可能还是往一个方向流动,在微观上就漩涡、翻滚,什么方向的流动都有。机翼产生升力的原理是贝努里原理,而贝努里原理只在层流状态有效。层流和湍流由流体的雷诺数表述,雷诺数和流体的速度、粘度、尺度、重度有关。层流翼就是设计时,使机翼上下表面的流体尽量保持在层流状态。实际流体达不到层流这样的理想状态,所以机翼升力效率有损失。

层流翼的上表面气体流速受到限制,否则就要进入湍流区了。但这样机翼上表面弯度无法做得更大以加快上下翼面的流速差,机翼升力效率无法提高。超临界翼就是打破层流的界限,具体的三句两句说不清(其实我也没有弄清楚,打一个马虎眼了),这是民航机翼的新潮技术。

家园 谢谢晨兄的解释。

这个让我感觉就像静平衡和动平衡的区别一样。

虽然,晨兄很谦虚,不过解释的还是蛮明白的。

家园 推荐几本书

首先再问几个细节,呵呵。

1.前缘机动襟翼作用是什么?

2.机翼复合弯扭是什么?

3.垂直尾翼翼尖设计中,水平和坡形适用在什么情况?

我读书不多,尤其最近几年。你读过什么好书,推荐几本吧。多谢多谢!

家园 看图识机,真是长学问。

谢谢。

家园 还凑热闹

三点式起落架的主轮都在机翼下。前三点起落架,导轮在前,主轮在后。起飞时,前轮先离地,主轮再离地;着陆时,主轮先落地,前轮再落地。起落操纵动作自然简便,图为A-320

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后三点起落架,导轮在后,主轮在前。起飞时,尾轮先离地,主轮再离地;着陆时主轮先落地,尾轮再落地。起落过程中都有一个尾巴翘在空中、主轮在地面滑跑得过程,操纵比较复杂,不小心就会翻跟斗,容易出事故。但在地面就有一定的仰角,缩短起飞距离。二战后飞机动力不足的问题不复存在,现在新飞机上已经很少用了,图为喷火

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自行车式起落架,机身下布置两个或多个主轮,机翼下配一对平衡轮,主起落架重量较轻,但起落动作要求很高,图为U-2

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B-52也是自行车式起落架

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机腹起落架,几组多轮起落架布置在机腹,主要用在上单翼大型飞机,由于机翼离地太高,翼下起落架的腿太长了。多轮起落架也可以降低起落时对地面的冲击力,要求野战跑道起落的军用运输机多用,图为安124

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有时机腹向旁边鼓出来,好为机腹起落架的轮距再争取一点宽度,好增加稳定性,图为C-17

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机内发动机,发动机在机体内,外部阻力小,但占用机身体积,多用于战斗机等轻型飞机,图为米格-15

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这是米格-17

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上面是单发的,双发一般横向并列,如F-5

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也有上下并列的,但很少,图为英国的闪电式战斗机

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翼下发动机,进气不受机身干扰,发动机离地近,维修容易,发动机的重量对机翼有卸载作用,换句话说,越多的重量直接挂在机翼下,翼根承受的重量就越小,翼根结构越简单,重量就越小。但发动机吊舱、吊架和机翼之间的气动干扰要小心避免,早期吊架很高,发动机处于“干净气流”中,但吊架迎风面积大,阻力大,机翼下净空要大,否则发动机要刮地,或吸入异物,图为波音707

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现在的吊架要短得多,但发动机、吊架和机翼之间的气动干扰更严重,设计要求高得多,图为波音777

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翼根发动机,迎风阻力小,发动机熄火后偏航力矩小,但发动机的尺寸受限制,不适于现代大流量比的涡扇发动机,发动机对机翼没有卸载的作用,图为彗星,世界上第一种喷气式民航客机

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机尾发动机,有双发、三发和四发,机翼设计简单,发动机噪音对机舱影响小,发动机熄火后偏航力矩小,发动机解体不伤害乘客(当然是飞机还能飞的情况下,否则只是伤害差几分钟的事),发动机离地高,维修不便,机身和发动机的气动干扰严重,图为双发的挑战者公务机

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图为三发的三叉戟

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这是林彪出逃的姐妹机?

四发的伊尔62

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翼下和机尾混合,一般是三发,有两种,一是DC-10/MD-11那样的,尾发在垂尾根的单独吊舱内

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另一种是尾发在尾部机体内,象L1011那样

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发动机也可以布置到翼上,既可以将喷气流吹到上翼面,形成康达效应(过去叫射流效应),增加升力,但高温气流对翼面伤害很大,巡航时阻力大,图为安72

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不利用康达效应的翼上发动机比较少,图为本田的Hondajet,估计是为了避免不利的机身气动干扰,而机翼下没有足够净空安置发动机

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机背发动机比较少,可以将机身空间空出来转载有效载荷,隐身好,如全球鹰

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鸭式布局有近耦合和远耦合两种,近耦合的前翼和主翼的距离很近,甚至上下有部分重叠。远耦合的前翼原理主翼,上下可以在同一高度,也可以在不同高度。近耦合的效果不如远耦合,但气动设计要求低,机身长度限制小,飞行员下视视界限制小,远耦合正好相反。图为近耦合的鹰狮

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图为远耦合的Eurofighter Typhoon

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歼10属于不远不近的中距耦合,很独特,现在还是独一家

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双垂尾有内倾的,如SR-71

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有外倾的,如F-18

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有直立的,如F-15

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甚至可以不在机身上,而在尾撑上,如苏-80

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当然还有把山本五十六干下来的P-38

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家园 俺就喜欢热闹 花
家园 冒充金刚钻,试着回答

前缘机动襟翼的作用是在增加机翼弯度,增加升力,以改善持续机动能力。在大仰角时,前缘机动襟翼把机翼前缘更接近水平,使机翼升力提高,延迟失速的产生。下图可以看到前缘机动襟翼工作时的情况

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机翼复合弯曲(variable camber)是指机翼内段和外段有不同的弯度,一般内段弯度比外段大,这样升力的产生比较集中在内段,机翼的受力分布比较好。还是看Eurofighter Typhoon的正面图

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机翼和尾翼设计中,翼型(弯度、弦长、相对厚度,等等)是决定升阻比的主要因素,但翼根和翼尖的设计对阻力也有很大的影响。民航飞机的翼根都有鼓鼓囊囊的一大个整流罩,翼根整流罩的任务是把机身的附面层(边界层,即由于摩擦力而滞留机体表面的低速气流)和机翼表面产生升力的高速气流隔离开来。翼尖的任务则是尽量不扰动周围的静止空气,减少燕尾形涡流的产生。所以方的翼尖最不好,一般都有一点园角,讲究一点,还带一点向内的收缩,这样涡流紧贴机翼后,而较少向两侧散开,如下图

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垂尾也是一样道理。只是有人在乎这一点额外的阻力,有人不在乎。顺便说一句,平顶的垂尾容易布置电子展天线。在现代空战中,这也许是比一点点额外的阻力更重要的。

瞎掰,还请方家指正。

家园 问题

德国二战时期主力战斗机ME-109,采用前缘襟翼,但是实战证明,ME-109水平性不佳,即盘旋性差,战争末期和Yak-3和La-5战斗机对阵时,缠斗容易被拖入尾旋失速而坠毁。

两个问题:

1/战斗机盘旋性能是否受前缘襟翼设计的影响?为什么?

2/缠斗时尾旋失速是怎么回事?

多谢

家园 多谢晨兄点拨
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