下一代战斗机技术展望[37P]
航空航天技术的发展现状与未来趋势展望

航空航天技术的发展现状与未来趋势展望航空航天技术是人类探索和征服未知领域的重要支撑,它不仅催生了现代交通工具,也极大地推动了科学研究和技术创新。
本文将探讨航空航天技术的发展现状以及未来的趋势展望,从多个方面展开论述,以期带领读者了解该领域的重要性和前景。
首先,我们来看航空技术的现状。
随着全球经济的发展和人们的生活水平提高,航空交通日益频繁,航空技术得到了快速发展。
从传统的喷气式飞机到现在的超音速客机,机载雷达、飞行控制系统等各种先进技术不断涌现,大大增强了航空运输的安全性和效率。
此外,航空航天技术的应用还延伸到了军事领域,无人机、导弹防御系统等武器装备的研发和应用不断创新,为军事实力的提升提供了有力支撑。
其次,从航天技术的角度来看,随着太空探索目标的不断拓宽,航天技术取得了极大的发展。
太空站的建设、卫星的发射以及深空探索任务,促使航天技术不断改进和创新。
例如,火箭的推进系统、控制系统以及航天器的结构设计等方面都有了很大的进步。
此外,航天技术的应用还渗透到了通信、气象、导航等各个领域,使人类对于地球和太空的了解更为全面和准确。
然而,航空航天技术的发展也面临着一些挑战和问题。
首先,航空交通的繁忙程度使得航空安全成为重中之重。
虽然现代飞行技术和导航系统非常先进,但是天气变化、机械故障等不可预测因素仍然对飞行安全构成威胁。
因此,航空企业和相关机构需要不断研发和完善飞行安全保障机制,确保旅客和机组人员的安全。
另外,航空航天技术的发展也面临着环境压力。
航空业的快速发展带来了大量的碳排放和噪音污染,对环境造成了一定程度的破坏。
因此,航空企业需要加大对环境保护的投入,推动绿色航空技术的研发和应用,降低对环境的不良影响。
展望未来,航空航天技术有着广阔的发展空间。
随着科技的进步,人类对于太空资源的需求将越来越大,这将推动太空探索和开发的进一步发展。
同时,航空交通工具的研发也将继续创新,未来可能会出现更高效、更环保的飞行器。
舰载战斗机发展历程及技术展望

舰载战斗机发展历程及技术展望
舰载战斗机是海上作战中必不可少的武器装备。
随着航母的迅速发展和技术的不断更新换代,舰载战斗机也在不断演变和改进。
舰载机的起步发展始于20世纪20年代。
当时的飞机大多采用直线式起降方式,在速度和起降距离方面受到限制。
到了30年代,弹射起飞和阻拦着陆系统的引入,使得舰载机能够以更高的速度飞行,并在短距离内起降。
在舰载机的设计上,关键技术主要包括导弹武器系统、雷达系统和舰载机整体结构设计。
20世纪80年代,出现了首批装备有空对空导弹的舰载机,使得航母作战能力得到显著提升。
90年代晚期至21世纪初,出现了具有多种攻击能力的舰载机,例如可进行空中加油、电子干扰和侦察任务的歼-15,成为中国首款保密自主研发的舰载战斗机并已装备入役。
未来,舰载机发展的方向可能包括自主化、立体化以及机体材料和制造技术方面的研究。
自主化的发展对于提高作战效能和减少人员伤亡有重要意义。
舰载机也有望实现立体化作战能力,将针对陆、海、空三个平台进行攻击,提高其综合作战能力。
此外,使用新型机体材料和制造技术可以提高舰载机的性能和寿命。
总之,舰载战斗机的发展是与航母并行的。
只有不断推进技术创新和性能改进,才能更好地适应作战需求和战争形势的变化。
现代飞机装配工艺及展望研究

现代飞机装配工艺及展望研究随着科技的不断进步和飞行需求的增长,现代飞机生产的要求也越来越高。
现代飞机装配工艺的研究和进步对飞机产业的发展至关重要。
本文将着重介绍现代飞机装配工艺的现状及未来展望。
第一部分:现代飞机装配工艺的现状目前,现代飞机的装配工艺主要分为两种类型:传统工艺和新型工艺。
首先,传统工艺是飞机制造工业中使用时间最长、最为成熟的工艺。
它采用流水线式生产,将不同的部件分别加工制造再进行组装。
缺点是占用工厂面积大,生产效率较低。
此外,制造的零部件数量非常多,首先增加了生产成本;其次,部件数量多,容易造成人为失误,导致安全隐患。
其次,新型工艺则是在传统工艺基础上开发而来的。
它采用数字化设计、模拟分析、虚拟制造等技术手段,使生产过程更灵活、高效。
新型工艺可以大幅压缩生产周期和减少人力和物力投入,从而为飞机制造企业带来显著经济效益和技术优势。
未来,现代飞机装配工艺将朝着以下几个方向发展。
首先,工厂智能化成为主要的发展趋势。
随着人工智能技术的不断发展和成熟,工厂将建立更加智能化的制造生态环境。
无人操作、自动化生产将成为主流,从而大幅提升生产效率和产品质量。
其次,3D打印技术及智能竞争将为现代飞机装配工艺注入新的活力。
通常,飞机的生产周期非常长,制作一架飞机的时间可能高达数年之久。
未来,3D打印技术有望成为革命性的技术手段。
采用3D打印技术,可以把部件的制造周期压缩到几天或几小时,同时大幅降低生产成本。
最后,虚拟制造技术成为一种重要的工具。
相比实际物理制造,虚拟制造具有成本低、周期短、风险小等优势。
虚拟制造技术可以利用数据、数学模型和仿真工具,在计算机上构建飞机制造全过程。
在这个过程中,可以通过数学模拟、计算和优化,不断完善生产流程,加快制造速度,同时在减少产品缺陷和优化设计过程方面发挥作用。
结论现代飞机装配工艺的不断进步和发展完全是科技的力量所推动的结果。
未来,工艺技术的优化和高效生产将成为飞机制造企业取得全球竞争优势的关键。
从历代战斗机核心性能特征看未来六代机发展方向

从历代战斗机核心性能特征看经列装服役的仅有美国F-22/-35、俄罗斯苏-57三种机型。
这代飞机不仅飞行性能进一步提高,具备超声速巡航、超机动和高敏捷等特性,更重要的是拥有良好的隐身性能,由此在作战能力方面与上一代飞机拉开了巨大差距。
美《空军杂志》所提出的五代划分法中的历代战斗机代表机型在此划代方式中,最引人注目的是其中的三代机,这批飞机尽管型号众多、性能各异,但是从平台性能来看,它们都有一个共同特点,就是仍然在延续前两代战斗机对高空高速性能的追求(这之后的四代机则转向高机动)。
同时,这批飞机在气动布局、动力装置、航电系统等方面所采用的技术,也大致处于同一水平(四代机则在这些技术领域全面更新换代),因此将它们全部划归一代也并非说不过去。
根据该划代标准,欧洲台风、法国阵风、瑞典鹰狮、美国F/A-18E /F 超级大黄蜂、俄罗斯苏-35/米格-35等部分20世纪90年代后入役的战斗机,尽管与美国F-22同期研制,作战能力也较早期四代机明显提高,但与F-22为代表的五代机仍有着很大差距,尤其是不具备隐身这一核心性能特征,因而被认为比五代机所代表的技术层次低0.25—0.5代,为此专门为这些飞机设置了4+和4++(或称4.5、4.75)两个子代。
考虑到此划代标准公布时间较早,其中部分信息已略显过时,为此笔者对其做了一定修正完善,如下表所示。
在修正后的划代标准中,笔者参照四代机被细分为三个子代的做法,将其中的三代机也同样细分为3、3+、3++三个子代。
这主要是因为这代飞机在发展过程中,从平台性能来看仍表现出较为明显的阶段性:飞行速度由低超声速逐步提升到马赫数2以上,飞机平台由轻型制空/截击逐步转向中/重型多用途。
此外,这一时期出现的两种具备“双3”性能的高空高速截击/侦察机(美国YF-12/SR-71和苏联米格-25),由于飞行性能和功能用途均比较另类,笔者为其另外单独设置了一个子代。
历代战斗机核心性能特征分析历代战斗机都有各自众多性能特点,如果以对飞机作战能力提升的贡献大小以及具备该性能的技术门槛高低为标准,对其进行分类排序,可以发现每代战斗机都拥有一项比较特殊、最具标志性的性能特点,它对于本代战斗机代次地位的维持意义特别重大,我们可以将其称为核心性能特征(或代差特征、标志性性能特征)。
五代为王:未来全球战斗机市场展望

五代为王:未来全球战斗机市场展望作者:王宏亮来源:《报刊荟萃·非常关注》2016年第10期近日,在美国《国家利益》杂志网站的报道中,“鹘鹰”被美国人列入了中国五款依靠所谓“技术剽窃”研发成功的武器之一。
这一毫无根据的揣测再次表明外界对于歼-31的疑虑。
没有歼-31,沈飞就等于放弃了未来歼-31确实是一款让人迷惑的战斗机。
当成都飞机工业公司的歼-20早已被确定为中国下一代制空战斗机后,歼-31显然不是以歼-20竞争对手身份出现的。
媒体很喜欢将歼-31比作中国的F-35,可与F-35在美国空军的上千架订单相比,歼-31至今却未得到中国空军官方认购,其在中国海军下一代航母舰载机选型中的前景同样不明朗。
研制五代机需要巨额资金,沈阳飞机工业公司对此很清楚。
可其还是在缺乏军方资金支持的情况下推出了歼-31,沈飞所承受的巨大风险可想而知。
在2014年珠海航展上,歼-31战机模型的展板上首次标明“FC-31型四代多用途中型战机”。
一般来说,中国战机英文型号中的“FC”代表出口型战斗机——如FC-1“枭龙”;而“中国标准”的所谓“四代”则直接对应国际标准的五代。
也许这就是谜底——尽管沈飞仍会努力争取中国海军的订单,但至少在现实情况下,歼-31最明确的身份就是一款外贸型五代机。
沈飞冒险研制这款战斗机的目的不言而喻——如果没有歼-31,沈飞就等于放弃了未来,这对于曾经研制出中国绝大部分战斗机的沈飞来说是绝对不能接受的。
放眼世界,与沈飞同样的现实也摆在波音、诺斯罗普-格鲁曼、米格、雅克夫列夫、达索等战斗机研制厂商面前,它们是上一轮游戏的失意者。
当F-35和T-50已经吹响下一代全球战斗机市场竞争的号角时,那些没有能力参与的“玩家”即便曾无比辉煌,也可能很快在市场的重新洗牌中被踢出局。
国际市场需要什么样的战斗机从20世纪80年代开始,美蘇空军着手考虑第五代战斗机的预研和换装问题。
作为跟随者,当时其他大部分中小国家装备的还是第三代战斗机,尽快换装第四代战斗机才是它们迫切需要考虑的问题。
2023军事装备行业展望

2023军事装备行业展望2023年即将到来,对于军事装备行业而言,这是一个充满挑战和机遇的一年。
随着国际形势的变化和技术的进步,军事装备行业将迎来重大的发展和转型。
本文将对2023年军事装备行业的展望进行详细的分析和预测。
一、国际形势的变化2023年,国际形势将继续发生重大的变化。
随着全球化的深入和新兴经济体的崛起,各国对军事装备的需求进一步增加。
同时,国际安全形势的复杂性也加大了对于军事装备的要求。
因此,军事装备行业将面临着更加激烈的竞争和更高的技术要求。
二、技术创新的推动在2023年,技术创新将成为军事装备行业发展的关键驱动力。
无人系统、人工智能、虚拟现实等新技术将得到广泛应用,并带来巨大的商业机会。
例如,无人军事装备的研发和应用将大大提升军事行动的效率和安全性。
同时,人工智能技术的发展也将为作战指挥和决策提供更加智能化的支持。
三、高端装备的需求增加随着军事装备技术的不断革新,高端装备的需求也在逐渐增加。
在2023年,军事装备行业将面临着自主研发和生产高端装备的重大机遇。
例如,高精度导弹系统、隐身战机以及航空母舰等装备将成为各国争夺的焦点。
同时,高端装备也将进一步加强国际军事合作和竞争。
四、智能化装备的发展2023年,智能化装备将成为军事装备行业的新趋势。
随着物联网、大数据和云计算等技术的发展,智能化装备将得到广泛的应用。
例如,智能化作战平台、无人化运输系统以及智能感知装备等将成为未来战争的重要组成部分。
智能化装备的发展不仅提高了作战效率和战斗力,还为军事装备行业带来了更多的商业机会。
五、军民融合的深入推进在2023年,军民融合将成为军事装备行业发展的重要方向。
随着经济全球化的推进和科技创新的加速,军事装备行业与民用行业的融合将进一步加深。
例如,军用技术的应用将促进民用产品的创新和升级,而民用技术的发展也将为军事装备的研发和生产提供更多的支持。
六、市场竞争的加剧随着国际形势的变化和技术的进步,2023年的军事装备市场竞争将进一步加剧。
战斗机发动机的研制现状和未来发展趋势

战斗机发动机的研制现状和未来发展趋势2身份证:37142619870225****摘要:文章对我国战斗机发动机的研制历程、现状进行阐述,在此基础上指出战斗及发动机研制存在的障碍,以及突破障碍后,能够实现的发展趋势,以此为我国战斗机发动机事业的成熟做出贡献。
关键词:战斗机发动机;研制现状;发展趋势我国的战斗机发动机研制工作始于抗美援朝时期,经历了维护修理、测绘仿制、改进改型、自主研制等阶段,从无到有,从小到大,为中国航空航天事业的发展奠定了坚实的技术与产业基础。
一、战斗机发动机研制现状我国从1956年开始研制战斗机发动机至今,总量已经接近七万台,年产量在1000台以上。
包括涡扇、涡喷、涡桨、涡轴和活塞式发动机等。
从数量上已经基本满足了国产歼击机、强击机、轰炸机、运输机、教练机和直升机等航空装备需求。
2018年之后,战斗机发动机的研制转向了高科技、高性能,如“太行”系列大推力、推重比8一级涡扇发动机,这些型号具备了一定的量产能力。
从性能上看,自1970年代开始研发的战斗机发动机,在性能上有了很大的提升,在推重比上可以达到7. 0-8. 0,平均级增压比为 1. 3-1. 4,总增压比21-35,燃烧室温升为850-950K,高压涡轮单级落压比可达3. 5-4. 2,,涡轮进口温度达到1600-1750K, 加力温度达到2000-2100K。
这些参数以及随后不断进行的改善,都说明我国的战斗机发动机向着国际平均水平进发:F100-200→F100-220→F100-229→F100 -229A→F100-232……经过改进后的三代发动机战斗机在投入量产后,第四代发动机也随之而来。
第四代战斗机发动机需要满足超声速巡航、过失速机动、隐身、短距起飞垂直着陆、低寿命期费用、高可靠性等一系列要求,必须突破三代战斗机“多继承,少创新”的制作要求,参照美国F119发动机,第四代战斗机发动机的涵道比较小,在0. 2-0.4之间,增压比也有所提高,在26-35之间,涡轮进口温度为1850-2000K。
国外下一代战机的发展趋势浅析

国外下一代战机的发展趋势浅析孙颖【期刊名称】《电子信息对抗技术》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】The competition in the aviation weapons, such as the fighters, is one aspect of the strategic competition among the countries. After the 4 th Generation fighters, there are many i-maginations what the next generation fighters will develop. The recent works on the 5th Genera-tion Fighters are presented in America, Japan and Russia, and the possible develop directions are discussed.%战斗机等重要航空武器的竞争,是大国间战略竞争的重要表现之一。
对美国、日本、俄罗斯等国的第五代战斗机概念研究情况进行了介绍分析,探讨了第四代战斗机之后,未来的下一代战机的发展趋势,并对其可能的发展方向进行了研究。
【总页数】5页(P27-30,67)【作者】孙颖【作者单位】中国人民解放军驻沈阳飞机工业集团有限公司军事代表室,沈阳110850【正文语种】中文【中图分类】TN97;V271.4【相关文献】1.龙与熊齐飞中俄会合作研制下一代战机吗? [J], 陈位昊2.美军F-15C战机下一代有源相控阵雷达试验成功 [J], W.HK3.日本自研下一代空优战机"心神"验证机内幕 [J], 徐辉4.日本自研下一代空优战机“心神”验证机内幕 [J], 徐辉5.强力推荐米格-29K,力邀中国合作研制下一代战机雄心米格独家专访米格集团总设计师博沙科夫 [J], 李谨言因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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下一代战斗机技术展望[37P]下一代战斗机技术展望[37P]没有垂尾的战斗机战斗机的垂尾不但要保证巡航和起降时飞机的方向安定与方向操纵,更要保证高机动飞行时的安定性与操纵性,是至关重要的部件。
下图是同时装备中国人民解放军海军和空军的俄罗斯苏-30MKK 战斗机,其两个竖立的垂尾是如此之巨大,以至于每个垂尾都有一个垂尾油箱容纳航空煤油:类似俄罗斯苏-30MKK 这样垂直竖立的巨型垂尾是隐身的噩梦。
以F-22 和歼-20 为代表的第五代战斗机采用了新形式的垂尾。
F-22 把垂尾大幅度外倾从而达到隐身要求。
歼-20 更进一步,采用全动垂尾并在边条和前翼涡流的配合下大幅度地减小了垂尾的面积,更加有利于隐身。
下面两图分别是美国的F-22 和中国的歼-20:那么将来接替F-22、歼-20 的下一代战斗机,它们的垂尾是什么样呢?我觉得下一代战斗机很可能没有垂尾。
第一种取消垂尾的方式是利用发动机的推力矢量控制飞机的方向安定性和方向操纵性。
麦道公司在竞争JSF 联合打击战斗机时就提出了这种方案。
JSF 项目的结果就是现在的F-35。
下图是麦道的JSF 方案,可以看出其平尾仅仅有非常小的上反角,可以说整个飞机没有垂尾:下图是麦道JSF 方案中的短距起飞垂直着陆型号,也可以看出整个飞机没有垂尾:第二种取消垂尾的方式是综合利用发动机推力矢量、气动控制面、甚至从发动机压气机引气的方式实现方向控制。
下图是一个战斗机方案的风洞试验模型,请注意其发动机喷口后面的两个操纵面:发动机喷口后面的操纵面非常有利于飞机的雷达和红外隐身。
这两个操纵面完全可以代替平尾的俯仰控制功能,并且能一定程度地代替垂尾的方向控制功能。
当进行俯仰控制时,这两个控制面具有很高的效率:它们同时向上或向下偏转,不但利用了发动机喷气,也利用了因为引射原理而由发动机喷气带动的、处于喷口周围的气流。
具体地说,当拉杆使飞机抬头时,这两个操纵面上偏,从而使部分发动机喷气折向上方,产生抬头力矩;当推杆使飞机低头时,这两个操纵面下偏,此时发动机喷气通过引射作用带动的较高速气流流经下偏的操纵面上表面,形成正升力,产生使飞机低头的力矩。
因为发动机喷气及其引射作用的存在,这两个操纵面即使在低速时也有很好的操纵能力。
当进行方向操纵时,单侧操纵面偏转。
因为操纵面的转轴与飞机中轴线的夹角小于90 度,偏转单侧操纵面会产生侧向力,从而实现方向控制。
当然,产生侧向力的同时,也产生了滚转和俯仰力矩,所以需要用其他操纵面配合来消除这些不需要的力矩。
比如,主翼的副翼差动可以平衡这个不需要的滚转力矩、主翼的襟翼和这两个操纵面中另外一个的配合,可以平衡这个不需要的俯仰力矩。
下图是这个模型所代表的战斗机的一个想象图:与这种操纵方式类似的一种方向操纵方法是YF-23 的蝶形尾。
蝶形尾也是既可以进行俯仰操纵也可以进行方向操纵。
当进行方向操纵时,蝶形尾同样会产生不需要的俯仰和滚转力矩,需要其他操纵面配合来消除。
YF-23 虽然更隐身更高速,却在竞争中输给了YF-22,关键原因是这个蝶形尾加上没有推力矢量的发动机在机动性上不如拥有常规垂尾平尾外加推力矢量的YF-22。
下图是YF-23:发动机喷口后的这两个操纵面的偏航/俯仰/滚转耦合问题,在诸如巡航和小过载机动时可以依靠上面说的通过各种不同操纵面的配合来实现需要的力矩、平衡掉不需要的力矩。
所以,这种在雷达和红外上非常隐身的操纵方式很适合不需要高机动的轰炸机、攻击机。
下图是一种采用这种操纵方式的轰炸机/攻击机想象图,图中飞机使用了采用弹性蒙皮的变形机翼(Morphing Wing):但是当飞机进行剧烈的大过载机动以及过失速机动时,这种操纵方式则会力不从心。
比如当过失速机动时,机翼上的副翼、襟翼的效果会非常有限,无法参与平衡掉不需要的力矩的工作。
所以,一个额外的办法被加了进来。
先请大家看下面的图:图中的战斗机采用了在机头部向侧面喷气的办法实现方向控制。
机头的喷气来自发动机的压气机。
利用从发动机压气机中引气参与飞机的气动控制早在上世纪五六十年代就有了,那时主要是使用吹气襟翼在起飞和着陆时产生额外升力。
F-4 鬼怪战斗机的一些型号就使用了吹气襟翼。
第五代战斗机F-35 的短距起飞垂直着陆型号F-35B,是采用从发动机压气机引出的喷气在垂直起降中控制飞机的滚转。
下图是F-35B,可以看到从发动机压气机直接伸出一对导管进入机翼,并在机翼下表面形成喷口:这种直接从机头侧向喷气的方法即使在诸如大迎角、过失速之类的极端飞行姿态中仍然可以有非常效地实现飞机的方向控制。
相比之下,常规的垂尾在这些极端条件下的效果会大大地打折扣。
但是这种机头喷气的控制方式不但要求高性能的发动机以保证在提供充沛推力的同时给机头提供足够的压气机引气,也需要长长的管路把发动机压气机引气从处于后机身的发动机引导到机头。
虽有上述管路长、增加发动机负担的缺点,这种直接在机头喷气的控制方式却可以实现一些仅仅用发动机推力矢量所难以达到的机动能力。
这主要是因为机头喷气可以改变机头和边条涡,而通过用机头控制这些涡流,可以改变机翼和后机身的升力情况,从而可以实现一些即使是目前最先进的第五代战斗机也难以实现的机动。
下面是美国航宇局(NASA)研究这个气动布局的两张图:麦道公司的无垂尾战斗机试验机X-36 综合了两种方向控制手段:发动机推力矢量和开裂式副翼/减速板/方向舵。
其中发动机横向推力矢量是通过偏转位于扁平喷口内的导流片实现,而开裂式的多用途控制面则与已经装备美军的B-2隐身轰炸机类似。
下图是飞行中的X-36,请注意其翼梢后缘略微张开的开裂式副翼/减速板/方向舵:B-2 作为仅仅以亚音速飞行的飞翼,其翼展大于飞机的长度。
在这种非常宽的飞翼翼梢用开裂式副翼/减速板/方向舵可以在巡航和非剧烈机动时实现非常有效的方向控制。
请注意下图中B-2 翼梢的开裂式副翼/减速板/方向舵:但是超音速的战斗机的翼展绝对不会象B-2 那么大,而且需要做非常剧烈的机动动作。
这就是为什么B-2 可以用开裂式副翼/减速板/方向舵作为主要的方向控制手段,而X-36 则必须额外加上发动机推力矢量才能满足要求。
从下面两图中俯视图的对比上,可以看出亚音速飞翼B-2 和验证超音速战斗机技术的X-36 在翼展与机身长度对比上的巨大不同:下图是波音公司在较早时设想的一种舰载战斗机想象图,这个方案也是综合了发动机推力矢量和类似开裂式的控制面。
请注意机翼上表面有扰流板。
当这个扰流板张开并且机翼的副翼下偏时(有些情况下后缘襟翼也可以参与下偏),可以起到与开裂式副翼/减速板/方向舵同样的作用:类似的,X-47 舰载无人机也是利用上翼面扰流板与副翼下偏配合实现方向控制。
当然,X-47 作为无须进行复杂的、剧烈的机动动作的大翼展飞机,可以凭此作为主要方向控制手段,而战斗机则必须有其他手段配合。
下图是X-47,其大张的上翼面扰流板与下偏的副翼此时不但用于方向控制,也用于在着陆中的减速:波音公司最近又公布了一些下一代舰载战斗机的想象图,这些图的一个共同特征是没有垂尾。
下面三图是第一种下一代舰载战斗机的想象图和模型照片:下图是第二种,同样没有垂尾。
这是既可以有人也可以无人驾驶的战斗机:上面两个无垂尾战斗机方案的发动机喷口非常奇怪,我觉得波音公司为了不泄露技术窍门而“艺术”地掩盖或修改了一些内容。
不过虽然看不出喷口的具体操作方式,我觉得其原理不外乎下面三种方式:1,本文(上)和(下)中提到的直接用推力矢量;2,本文(上)中提到的采用喷口后操纵面利用喷气和引射气流操纵飞机;3,同时用上述1 和2。
本文小结:一,下一代战斗机很可能没有垂尾。
原来垂尾的功能主要由或单一使用、或综合使用下面四种方式来实现:1,发动机推力矢量;2,综合利用发动机喷气和引射气流的控制面;3,机翼上能起到与开裂式方向舵等效作用的多控制面的配合偏转;4,在机头或前机身喷出发动机压气机引气。
二,当采用在机头或前机身喷出发动机压气机引气的方式时,一个额外的收益是通过调节这种喷气可以控制流经机翼和机身的涡流,从而实现一些高难度的机动。
DSI 的进一步发展DSI 进气道因其在宽广速度范围能维持较高进气效率、重量轻、隐身的特点而应用在第五代的中国歼-20 和美国F-35 战斗机上。
本文旨在展望DSI 在第六代战斗机的可能前景。
关于第五代战斗机DSI 进气道,请见:从枭龙和J-10B 的DSI 看歼-20 的DSI。
1、下一代发动机给DSI 进气道设计以更大的灵活性下一代军用发动机很可能是基于ACE 技术的发动机。
ACE 是Adaptive Cycle Engine 的缩写,可以翻译为适应性循环发动机。
下图是通用电气公司对下一代ACE 发动机的设想图,其两级低压、一级高压风扇在三个涵道的划分和可调节风扇导向叶片/静子叶片外加中间涵道活门的作用下,可以在接近涡轮喷气发动机到较大涵道比涡轮风扇发动机之间进行变化:ACE 发动机使得DSI 进气道可以有更加宽广的速度适应范围。
ACE 发动机的一个特点是可以在接近涡轮喷气发动机到较大涵道比涡轮风扇发动机这个巨大的涵道比范围内变化。
这个特点有一个辅助的优点,就是对进气道的要求降低,可以容忍较低的进气效率、较大的气流畸变、并有高的喘振裕度。
这可以进一步拓宽DSI 的速度适应范围。
当然,DSI 的设计也在进步。
新一代的DSI 本身就可以进一步拓展其本来就宽广的适应范围。
为什么我强调DSI 而不是F-22 的CARET 进气道在下一代战斗机的前景呢?因为DSI 比CARET 的速度适应范围更广、重量更轻、结构更简单。
顺便说一下,ACE 发动机还有另外一个额外的好处,就是下一代战斗机可以将固定喷口作为一个选择,而不像第五代战斗机那样必需使用可调节喷口。
比如下图中的战斗机模型使用了菱形的喷口。
这个喷口很可能是固定的:ACE 使战斗机可以用菱形喷口的原因是发动机的可调节涡轮导向叶片与可调节的低压和高压风扇配合,使得排气即使不需要可调节喷口也可以适应从静止到超音速的宽广速度范围。
当然,下一代战斗机的喷口几乎肯定会参与飞机的操纵与控制,从而在推力矢量和喷气引射方面需要利用发动机排气的操纵方式,而这种操纵方式也连带有调节喷口的功能。
2、DSI 可能发展之一:从简单外压缩面发展到复杂外压缩面DSI 的外压缩面如果能抛弃目前的简单表面而使用复杂表面,不但可以进一步提高外压缩效率从而提高DSI 的效率,也可以使DSI 更灵活地适应飞机的气动外形从而进一步提高飞机的气动性能,更可以进一步提高飞机结构效率从而减轻飞机重量。
目前第五代战斗机的DSI 都是基于简单的、单一的外压缩面的DSI。
中国歼-20 的DSI 是把机头的倾斜侧面作为对来流预压缩的进气道外压缩面,DSI 的鼓包也设置在这个表面上。