歼10气动布局特点及战斗性能分析
歼十战斗机

歼十战斗机歼十是我国自行研制的、具有自主知识产权的高性能、多用途第三代战斗机,具有高可靠性、高生存力和高机动性能,作战半径大,起降距离短,攻击能力强,综合作战效能达到国际同类战斗机先进水平。
经过多年研制,歼十飞机已成建制装备部队,形成作战能力。
目前,歼十飞机已经形成系列化发展的良好局面,其同型双座战斗/教练机已完成研制,并已批量装备部队。
歼-10是一种单发单垂尾10吨级中轻型空中优势多用途战机,采用国际上新一代战机流行的机腹进气、双三角中单翼加三角前翼的近耦合鸭式气动布局,其优点是既能发挥三角翼飞机高空高速的优势,又通过前翼增加升力,保证中低空亚音速格斗的机动性并大幅缩短起降距离。
歼十飞机研制是我国航空发展史上规模最大、技术难度最高、协作面最广的复杂系统工程,涉及空气动力、电子信息、材料冶金、机械制造、兵器、航天等技术领域,航空、航天、电子、兵器、冶金、机械、化工、轻工、纺织、中科院的等14个部委、100多家单位、数十万人直接参与了整个工程研制工作。
歼-10的首批生产型采用久经考验的俄制AL-31FN涡扇发动机。
除了歼-10原型机和预生产型使用的发动机外,据称俄罗斯于2001年一次性向中国提供了54台AL-31FN(另有渠道报道说是100台)。
这些发动机用于首批生产型歼-10。
但俄罗斯拒绝向中国提供该型发动机的生产许可证。
基于这个原因,中国正在研制可以替代AL-31FN的国产发动机。
不过,即使所有的歼-10都将使用AL-31FN,中国也将寻求一种更加先进的改型,其最重要的技术要求当是配备轴向360度矢量喷管,以提升飞机的机动性能和发动机与机身有效配合带来的推进效能。
由于俄罗斯拒绝提供AL-31FN的生产许可证,而且考虑到中国一直在努力实现装备采购的国产化率,因此歼-10极有可能将在未来采用一种国产发动机,如黎明发动机公司生产的WS-10A。
但目前知道的信息仅包括WS-10A的推力水平(与AL-31相近)和布局(双轴小涵道比并带加力燃烧室的涡扇发动机),并且黎明公司已计划在该发动机上加装矢量喷管。
[资料]j10舰载机才是强横,su33只是个衬托
![[资料]j10舰载机才是强横,su33只是个衬托](https://img.taocdn.com/s3/m/ddad933f905f804d2b160b4e767f5acfa1c783d6.png)
J10舰载机才是王道,SU33只是个陪衬J10舰载机才是王道,SU33只是个陪衬近期,我国已经在与俄罗斯商谈引进SU-33重型舰载战斗机事宜,并且随着我军航母明年开始建造,对于舰载机的需求也越发的急迫。
SU-33的到来将缓解这一情况,但是它只能作为一款过渡机种,我们的航母最终还是要装备自己研制的舰载机。
如果立项研制一款新型舰载机想必在很长的时间内是无法完成,而且很可能有“飞豹”模式的出现,即当研制出来的飞机已经成为过时产品,在没有制造经验和使用经验完全靠参考外国提供的数据参数和飞机时所冒的风险是非常大的。
最为实在的做法是将现役的一款陆基战机改装为舰载机,以此来积累经验为下一代舰载机打下基础。
J10和J11的上舰的争论已久了,战友们普遍希望我们在“山寨”SU27的基础上研制一款舰载机,这样一来既可以满足自身的需求,另外一方面可以不引进或少引进SU-33舰载机为海军节约成本,逼近在战时SU-33是掉一架少一架补充起来也相当麻烦。
近日,我国政府向俄罗斯政府承诺不会在没有经过俄方授权的情况下再“山寨”俄罗斯相关战机技术。
这意味着当我国引进SU-33后并不能对其进行仿造,J11山寨的舰载型肯定也会受到很大限制。
目前,我国只有J10一款战机能够进行改装上舰。
很多媒体都认为J10不具备上舰性能,实际上这是很片面地。
我们先来看看J10上舰的技术可行性。
根据公开的信息,我们可以对歼-10战斗机的性能做一个合理的推测。
J10战斗机采用的是AL一31FN发动机,最大加力推力12500千克。
从公开的图片中,我们可以推测J10战斗机长约17米,翼展约97米,机翼面积约38平方米。
从它的气动外形看,歼10战斗机是一种完全符合第三代标准的、以对空作战性能为主的战斗机,因此它的推重比肯定超过I。
J10采用的是鸭式气动布局。
这种气动布局的特点是可以和大后掠角的三角翼配合。
大后掠角的三角翼适合高速飞行,但是亚音速和跨音速升阻特性较差,导致飞机在亚音速和跨音速区域的机动性不佳。
歼击机10

歼击机10引言歼击机10,也被称为J-10,是中国自主研发和制造的一种多用途战斗机。
它是中国航空工业公司所生产的第一种四代半战斗机,并被用于中国人民解放军空军。
歼击机10的亮相标志着中国在军事领域的快速发展和技术进步。
本文将对该飞机的设计特点、性能指标、发展历程和作战能力等进行介绍。
设计特点歼击机10的设计充分考虑了空气动力学特性和作战需求。
它采用了前机身座舱传感器布置、低反射率涂层和假面式进气口等隐身设计,使其在敌方雷达监测时具有较低的雷达截面积。
该战斗机还采用了尖压缩机、后掠机翼和平衡垂尾等先进设计,提高了机动性和飞行性能。
歼击机10的机身采用全金属结构,具有良好的结构强度和耐用性。
其机翼设计为梁箱结构,具有较大的升力系数和抗结构疲劳能力。
在机身上方,安装了大型的后螺旋桨发动机,为该飞机提供强大的动力。
同时,歼击机10还具备先进的电子设备和集成系统,包括雷达、导航系统和通信设备等。
性能指标歼击机10具有出色的性能指标,使其在现代战斗机中具有竞争力。
该战斗机的最大起飞重量可达19,000千克,最大飞行速度超过2马赫。
它的实用升限为18,000米,航程达到3,000千米。
歼击机10还具有卓越的机动性,能够执行高度危险和复杂的飞行动作,如高过载飞行和大角度俯冲。
发展历程歼击机10的发展历程可以追溯到20世纪80年代。
中国在当时意识到,战斗机技术的发展对于军事实力的提升至关重要。
为了满足国防需求,中国开始研发自己的战斗机。
经过多年的研究和试验,歼击机10于1998年首飞成功。
随着后续的改进和测试,该飞机于2002年投入中国人民解放军空军使用。
作战能力歼击机10已被证明在执行多种任务时具有出色的作战能力。
它可以执行空中优势、对地攻击、侦察和电子战等任务。
该战斗机装备有先进的雷达系统,可以探测和跟踪多个目标。
其精确制导的导弹和航空炸弹能够对地面目标进行有效打击。
此外,歼击机10还能执行巡逻任务并提供预警支持。
飞机气动布局简介.

飞机气动布局简介想必很多人对飞机很感兴趣,因为飞机大多是很漂亮的,流线型的机身,舒展的机翼,实现了人类在蓝天翱翔的梦想。
其实飞机外型的美观虽然是人类主动的设计创作,而实质却是受制于空气阻力的被动结果,从某种意义上讲,这种符合人类审美标准的流畅线条其实是空气动力原理的杰作。
大千世界千变万化,飞机也是形态各异,大的、小的、胖的、瘦的,四个翅膀的、两个翅膀的甚至还有一个翅膀的,打个比方,飞机的式样就像宠物狗一样,当真是品种丰富,血统复杂。
俗话说外行看热闹,内行看门道,既然飞机的外观是空气动力原理决定的,那么这么多种飞机的形状在飞机设计中就有个称谓,叫做空气动力布局。
下面我们就逐一介绍一下各种气动布局,当了解到气动布局这个概念后再回过头来看这些飞机,就会发现自己不会再看花眼了,其实全世界的飞机品种再多,也无非就以下这几种气动布局而已。
各种空气动力布局的主要差别就在于机翼位置上的差别,首先介绍一个最常见的布局——常规布局。
这种布局的特点是有主机翼和水平尾翼,大的主机翼在前,小机翼也就是水平尾翼在后,有一个或者两个垂直尾翼。
世界上绝大多数飞机属于这种气动布局,特别是客运、货运大型飞机,几乎全是这种布局,例如波音系列、欧洲的空中客车系列,我国的运七、运八、ARJ21,美国的C130等。
我国的军用飞机中除了歼10猛龙战斗机以外,都是常规气动布局。
常规布局最大的优点是技术成熟,这是航空发展史上最早广泛使用的布局,理论研究已经非常完善,生产技术也成熟而又稳定,同其他气动布局相比各项性能比较均衡,所以目前无论是民用飞机还是军用飞机绝大多数使用这种气动布局。
常规气动布局机型——我国的ARJ21祥凤支线客机常规气动布局机型——我国的FC-1枭龙歼击机常规气动布局机型——我国的歼11B歼击机常规布局中还有一个另类——变后掠翼布局,就是主翼的后掠角度可以改变,高速飞行可以加大后掠角,相当于飞鸟收起翅膀,低速飞行时减小后掠角,展开翅膀。
歼10的现状和改进需求

歼10的现状和改进需求歼一lO战斗机是中国航空工业自行开发的具有世界第三代技术水平的先进战斗机。
该机的研制成功和批量生产不但提高了中国空军的装备水平,而且为中国系统化的先进战斗机设计奠定了强大的基础。
在欣喜的同时,我们也应该看到,当歼一10出现的时候,外军装备的第三代战斗机早期型号已经处于退役状态,目前作为主力的第三代战斗机大都经过现代化改进。
因此,歼一10要想在现代高技术战争中具备与强大对手对抗的战斗力,就必须在现有型号基础上开发综合战斗力更加强大的改进型。
在中国航空工业技术水平快速发展和国防压力不断增加的今天,歼一10的改进已经成为在技术上和装备上都必须重视的关键发展项目。
一、气动布局方面的改进航空技术的长期发展积累和基础科研条件是现代战斗机设计是否先进的基本保障。
美国20世纪70年代设计的F_16战斗机经过长达30余年的发展,至今仍然没有过时:而F/A一18、F一15和su一27也都是第三代战斗机设计的经典和长青树,这都说明第三代战斗机在基础设计上具有很大的发展潜力。
歼一lO战斗机的气动设计基本达到了国外上世纪80年代初的水平,对国内来说确实是个了不起的进步,但其20年前就已经基本确定的气动布局设计并没有达到真正完善的程度,很多当初设计时因经验和条件限制而存在的缺陷还没有解决。
中国近年来在航空技术上取得的进步已经克服了原有的很多技术瓶颈,歼一10改进设计中可以利用近年来出现的新技术和新成果,提高飞机的综合气动性能和发展潜力。
目前看来,歼一10的整体气动设计还存在很多求稳保守的地方,尤其是传统的国土防空思想在气动设计上的影响仍然存在,这就使其在气动与结构上存在着改进提高的很大空间。
歼一10改进中的气动修形应集中重点来提高气动和战术水平,通过对气动设计进行修整后的增升减阻来提高飞行性能和巡航经济性,通过改进的气动设计来降低飞机正面的雷达反射截面积,解决其雷达信号强度略超过国外同规格战斗机的问题。
歼十具备三代半的战斗力

2007年04月04日 07:23 航空知识中国空军歼10机群地面准备声明:本文为《航空知识》杂志供《新浪军事》独家稿件。
未经许可,请勿转载。
文/张宝鑫几何时,这个型号的存在与否都是军迷们争论的焦点。
随着时间的推移,大家也逐渐的了解到了它的存在。
但是它究竟在哪里?是否已经成为共和国的利剑?又成为了人们关注的焦点。
可以说自这款战斗机诞生之日,就寄托了太多的期望和理想。
而今,面纱终于揭开。
作为我国自行研发的第三代战斗机——歼一10,实在是有太多的光环围绕身边。
同时作为第三代战机,它究竟拥有什么样的本领来捍卫祖国的蓝天,也是广大军迷们所乐道的。
既然已经批量生产、装备部队并形成战斗力,那自然是有过人之处。
透过层层迷雾,结合获得的一些只鳞片甲,笔者大胆对歼一10的研制过程和技术性能做一简要分析。
艰难启动,自主研制在经历了越南战争等局部战争的洗礼之后,发达国家终于意识到空战并没有向他们想定的方向发展。
为了适应战争的需要和科技的进步,各国都纷纷推出了自己的第三代战斗机。
他们的共同点是强调格斗空战能力和全天候作战能力,重视飞机在亚跨声速范围内的机动性,机载电子设备和武器系统的性能水平有了突破性进展。
从实战结果来看,国际上第三代战斗机的研制是比较成功的。
其主要原因是由于设计师们正确总结了20世纪60年代以来几次局部战争的经验教训,其次是由于60年代末和70年代初,在气动、动力装置,电子技术、机载武器、材料等方面发展迅速,也为战斗机的发展创造了良好的条件。
20世纪70年代,中国航空工业自身同样面临着巨大的挑战。
中国航空工业是在苏联模式下建立起来的,长期以来的发展模式就是引进一仿制一改进这样的简单模式。
在这种模式下,中国航空工业在自主创新方面严重经验不足。
随着中苏关系的交恶,中国航空工业已经不能再指望从苏联方面获得最新型战斗机的相关技术了,必须走上一条自主研发的道路。
当时的中国空军,主要装备的仍然是以歼6、歼7为代表的第二代战斗机。
歼-10气动布局特点及战斗性能分析

相比之下,鸭式布局比后尾式及无尾式布局优越之处在于:其抬头俯仰力矩可由飞机重心前的 正升力面(鸭翼)提供。这真是一举两得:既提供了配平力矩,又增加了升力。那么为什么以前人 们很少采用鸭式布局呢?这是因为常规的鸭式飞机有三大缺点:(1)前翼对主翼存在着强烈的下 洗,使主翼升力降低。尽管前翼的升力是正的,弥补了部分升力损失,但配平时的总升力不见 得比后尾式高很多。(2)鸭式布局配平问题不好解决。一般情况下。鸭翼的负荷要比尾翼大,往 往为尾翼的3~4倍。因为把鸭翼放到前面,全机焦点随之前移,重心也需向前调整。这样鸭翼
再加上主翼的面积大、翼载荷小。它的空战机动性能肯定不错。
该机的机翼与机身之间的过渡区明显采用了翼身融合体设计,不但“浸润”面积小、阻力小、雷 达反射截面积小,还大大增强了结构,扩大了机内容积。由此可以看出,其机内的载油系数较
高,航程和作战半径应该较大。
歼-10采用了可调式腹部进气道,这种进气道的外形阻力本来就比两侧进气方案的阻力要 小,再加上其进气道可以随 M 数的变化自动进行调节,推力损失小。因此,可以推断出,该机 的高空、高速性能和低空突防性能应该很好,明显优于 F-16、F/A-18M 采用固定式不可调进
大幅度提高。
新型鸭式飞机已经在上世纪90年代崭露头角,而且在气动上它们还大有潜力可挖。可以预言, 随着二元喷口、复合材料、前掠、动力增升以及主动控制等新技术的应用,鸭式飞机的性能将
会有更大的提高。
看图识歼-10 飞机研制是一个复杂的系统工程,涉及到气动、结构、材料、电子、机械、动力装置等方 方面面的学科,需要在研制的过程中不断地进行综合权衡,不断地解决出现的新问题,历经多 年才能完成一个研制周期。可以说,现代飞机尤其是先进的战斗机是代表一个国家技“外八字”式机身起落架,与采用机翼起落架的方案相比,其主翼下表面 比较“干净”,不受主起落架收放的影响,可布置更多的挂架;而且能在翼根部位挂载一些比较
战斗机气动布局设计

八、气动布局的发展趋势
翼 ➢ 最优的空气动力 ➢ 先进的控制技术 ➢ 更好的推进系统 ➢ 新型的结构材料 ➢ 精巧的航电武器
谢 谢!
谢谢大家!29Fra bibliotekF-102
火神 F-106
五、无尾布局
➢ 无尾布局飞机的翼面少,可以减少飞机的重量和阻力。缺点主要是起降性能差和中低空 跨音速机动性差,后逐渐被鸭式布局所取代。但是,随着推力矢量技术的发展和飞机隐 身要求增加,无尾布局的缺陷可以用推力矢量来弥补,无尾布局翼面简洁,利于隐身的 优点将会得到发挥。
六、三翼面布局 在常规布局飞机的机翼前增加一付鸭翼的布局称为“三翼面布局”。
三、常规布局
➢ 机翼后缘布置有内侧襟翼,外侧副翼,或者是内外侧一起偏转的襟副翼;水平尾翼一般 对称偏转,起俯仰操纵与平衡作用。部分飞机因外侧副翼滚转操纵能力不足,采用水平 尾翼差动偏转来补充。
三、常规布局
➢ 机翼位于飞机重心附近,襟翼增升产生的低头力矩较小。 ➢ 梯形机翼居多,亚、跨声速机翼升阻比较好。
七、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。现代采用飞翼布局最成功的是 美国B-2隐型轰炸机。
七、飞翼布局
➢ 优点是气动力效率高、升阻比大;雷达反射截面积小,隐身性能好。 ➢ 缺点与无尾布局相同,另外还须解决没有垂直尾翼带来的航向稳定性和控制问题。
七、飞翼布局
➢ 飞翼布局目前受限于航向操纵效能低,只适用于机动性要求不高的机种。但将来的发展 前途未可限量。现在掌握的技术中,推力矢量能助其一臂之力。
六、三翼面布局
➢ 三翼面布局集合了常规布局和鸭式布局的优点,提高了飞机的机动性。缺点是增加了一 付翼面,带来阻力、重量和驱动装置增加。
六、三翼面布局
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国产歼10双座型战斗教练机静安定度的后尾式、无尾式和鸭式飞纵向配平方式的示意图文/傅前哨歼一10战斗机采用了鸭式气动布局,这在我国研制成功的战斗机中还是首次。
在世界战斗机的大家庭中,有一些比较先进的战斗机也采用了类似的布局,如瑞典的Saab一37“雷”、JAS 39,法国的“幻影”ⅢNG、“幻影”4000、“阵风”,以色列的“幼狮”C2、“狮”,俄罗斯的米格1.44以及西欧四国合作研制的EF2000“台风”等等。
随着航空技术的深入发展,新型鸭式战斗机方案不断出现,并跻身先进战斗机的行列。
那么,鸭式布局战斗机有些什么特点,其气动特性又如何呢?高低速性能好采用后尾式和无尾式气动布局的普通高速飞机,由于种种原因,其低速性能往往不佳。
而鸭式布局则可以满足战斗机对高、低速。
性能的要求。
因为这种布局能很好地兼顾高速飞机所需的细长体外形和飞机实现短距起落所需的高配平升力系数。
这是因为:一方面,细长鸭式布局在由亚声速过渡到超声速时,其焦点移动而引起的安定度增量比后尾式要小,这对高速机动飞行是有利的。
另一方面,在大迎角进场或飞行时,它又能产生比后尾式和无尾式飞机高得多的配平升力。
这说明它亦适合低速飞行。
配平升力高图一是静安定度的后尾式、无尾式和鸭式飞机纵向配平方式的示意图。
飞机在空中做定常水平飞行时,其重力与升力,推力和阻力是相等的,全机力矩也是平衡的。
为获得配平力歼一10A用的鸭式布局方案虽然在中国早期歼一9概念中曾有过体现,但其中涉及的诸多技术问题是在歼一lO上获得了最终的完美解决刘应华摄矩,无尾式及后尾式飞机需要付出一定的升力代价。
在飞行中,机翼的升力Y及全机零升力矩Mzo对飞机重心要产生一个低头力矩。
为平衡这个力矩,无尾式飞机要上偏升降襟翼,后尾式飞机要上偏转升降舵,以便产生一个负升力去配平,致使全机升力下降。
当然,小迎角飞行时平尾的负荷不大,它付出的升力代价也很小。
但是当飞机以大迎角飞行,并采取增升措施时(例如放襟翼)形势就恶化了。
因为增升时会带来很大的附加低头力矩。
为配平这些附加力矩,平尾后缘必须上偏很大的角度,这将使增升效果显著降抵。
倘若机翼采用高度增升的方法。
有时连配平都很困难了,只好在平尾上采取高度增加负升力的措施。
国外不乏这方面的例子。
美国的F一4飞机由于在后缘襟翼上采取了附面层控制技术,使低头力矩增加很多,结果尾翼在配平时已接近失速,只好对平尾进行修改,使前缘上翘,将翼型变为反弯度的。
而日本的PS一1水上飞机则是在尾翼下表面吹气以增加负升力。
后尾式布局尚且如此,无尾式飞机配平高升力就更困难了。
相比之下,鸭式布局比后尾式及无尾式布局优越之处在于:其抬头俯仰力矩可由飞机重心前的正升力面(鸭翼)提供。
这真是一举两得:既提供了配平力矩,又增加了升力。
那么为什么以前人们很少采用鸭式布局呢?这是因为常规的鸭式飞机有三大缺点:(1)前翼对主翼存在着强烈的下洗,使主翼升力降低。
尽管前翼的升力是正的,弥补了部分升力损失,但配平时的总升力不见得比后尾式高很多。
(2)鸭式布局配平问题不好解决。
一般情况下。
鸭翼的负荷要比尾翼大,往往为尾翼的3~4倍。
因为把鸭翼放到前面,全机焦点随之前移,重心也需向前调整。
这样鸭翼离重心的位置近,力臂短,使它的配平能力受到限制。
再加上主翼对前翼有上洗,在大迎角时前翼容易先失速。
这对起飞着陆和大迎角机动来说是不利的。
直到上世纪60年代末瑞典人研制成功Saab一37飞机后,这些缺点才得到了一定程度的克服。
作为M数为2一级的飞机,Saab一37没有采用复杂的增升措施就使起降距离缩短N400多米,达到了短距起落的要求。
这一成就引起了国际上的广泛注意。
Saab一37采用的是近距耦合鸭式布局,利用前后翼间脱体涡的有利干扰实现了高升力。
(3)由于脱体涡在主翼面上的生成、发展、破裂和漂移对飞机的升力和纵横向的力矩特性影响很大,使得纵向力矩曲线出现极严重的非线性化,并导致了飞机的操稳品质变差。
为了解决这一问题,常规鸭式布局飞机不得不增大飞机的安定度,以求得纵向力矩曲线变得较直。
这样一来,飞机的配平阻力增大,前翼的配平能力减小,导致飞机的机动性和起降性能变差。
解决的办法之一是采用电传操纵系统,放宽静稳定性中国空军歼10双机准备编队升空图中虚线代表总升力而点划线全表位流升力,两条线的差别就是理论涡升力。
于有了涡升力,三角翼的升力线斜率和最大升力系数等均大大提高。
如果把大后掠角的鸭翼和主翼近距耦合配置,便会产生有利干扰,而脱体涡的效率会更高,涡升力也更大利用脱体涡获得高升力人们通过实验发现:45度以上的大后掠角薄翼在迎角很小时,气流就从前缘分离,并卷成一脱体旋涡。
此脱体涡的涡心压力很低,由于上下压力差的作用,使得翼面的升力有所提高。
我们知道,三角翼总升力等于位流升力和涡升力之和。
位流升力是根据位流理论计算出来的升力。
图二中虚线代表总升力,而点划线代表位流升力(圆圈为实验点),两条线的差别就是理论涡升力。
可见,由于有了涡升力,三角翼的升力线斜率和最大升力系数等均大大提高。
如果把大后掠角的鸭翼和主翼近距耦合配置,便会产生有利干扰,而脱体涡的效率会更高,涡升力也更大(图三)。
当鸭翼置于主翼的前上方时,前翼脱体涡因进入了主翼上表面的低压区而有利于涡心的稳定,延迟了旋涡的破裂并提高了前翼的失速迎角。
此外,前翼脱体涡不但在前翼上诱导出涡升力,而且它在扫过主翼上表面时也给主翼诱导出一个涡升力。
前翼涡的存在还有助于控制在主翼上形成的前缘涡,而延迟了主翼的失速。
由于主翼一方面受到前翼的下洗(内翼段),另一方面也受到前翼的上洗(外翼段),所以使总的下洗量减轻。
由于这些有利干扰的存在,近距耦合鸭式飞机在大迎角时升力较高,而失速迎角也较大(可达30度以上,而普通后尾式飞机的失速迎角只有十几度)。
这对于扩大飞机的机动飞行范围和改善高速飞机的起降性能都具有重要意义。
在前后翼的相互干扰中,除了前翼对主翼的下洗为不利干扰外,其它均为有利干扰,这就使得近距耦合鸭式飞机比相同翼面积的普通鸭式飞机的升力大很多。
在起飞状态下,近距耦合鸭式飞机可比无尾三角翼飞机的升力系数高出一倍!当然,由于下洗的干扰量很大,在小迎角时有利干扰还不足以抵消不利干扰。
即便是这样,在小迎角时,近距耦合鸭式飞机的最大升阻比已相当于同级后尾式飞机了。
随着迎角的增大,有利干扰量逐渐大于不利干扰量。
当迎角达到16度左右时,近距耦合鸭式飞机的有利干扰便超过了不利干扰,其全机升力系数已高于单独前翼与单独主翼升力系数之和,这是普通后尾式飞机所不能及的。
因为对后尾式飞机来说。
也存在主翼对尾翼的下洗问题,而且此不利干扰还随迎角的增大而增大。
即使让尾翼也产生正升力,它的全机升力系数也始终低于两个单独翼面的升力系数之和。
擦地角大鸭式布局的飞机还有一个优点:由于主翼在后面,机身尾部短,擦地角(机尾触地的角度,由主轮和尾喷口之间的连线与地面水平线之间的夹角确定)可以设计得比较大,这有利于飞机以较高的迎角(14度~18度)起降。
而普通后尾式飞机的后机身较长,擦地角往往只有8度、9度。
近距耦合鸭式飞机也还存在着缺点:配平困难的矛盾没有得到根本的解决,这就大大地限制了它的使用范围和性能的发挥。
为了克服此矛盾,国内外的飞机设计部门采取了一系列技术。
例如采用展向吹气或弦向吹气的方法提高前翼的配平能力;或者采用电传操纵系统和主动技术放宽飞机的静安定余度,把前翼从沉重的负担中解放出来,并且利用前翼和主翼动翼面的协调动作去实现直接升力和直接侧力控制。
“阵风”和“台风”及JAS 39等新一代采用鸭式气动布局的战斗机均装有电传操纵系统,可以实现主动控制,所以它比Saab-37更前进了一步,气动性能也大幅度提高。
新型鸭式飞机已经在上世纪90年代崭露头角,而且在气动上它们还大有潜力可挖。
可以预言,随着二元喷口、复合材料、前掠、动力增升以及主动控制等新技术的应用,鸭式飞机的性能将会有更大的提高。
中国空军歼10战机空中机动展示看图识歼一10飞机研制是一个复杂的系统工程,涉及到气动、结构、材料、电子、机械、动力装置等方方面面的学科,需要在研制的过程中不断地进行综合权衡,不断地解决出现的新问题,历经多年才能完成一个研制周期。
可以说,现代飞机尤其是先进的战斗机是代表一个国家技术水平的典型产品,是一个时代的科技结晶。
新机设计的第一项工作是根据军方的战术技术指标要求,给出所要研制的飞机的推重比和翼载荷。
有了推重比和翼载荷这两个参数,飞机的大小、尺寸、动力装置、翼面积等便大致确定了。
接下来遇到的第一个问题便是:为满足速度、高度、航程、载弹量等主要要求,应选择什么样的气动布局,采用什么样的主翼。
然后,对几种候选方案进行数值计算和一系列的风洞选型实验,直至确定出一个最理想的基本外形。
在随后的一段时间内,仍需对该方案进行不断的修改、完善,直至飞机上天。
在飞机试飞阶段,根据实际飞行的情况,再作一些必要的改进。
可以说,飞机的气动设计工作贯穿新机研制工作的始终。
而最关键的技术决策,是对飞机气动布局和基本外形的选择。
因为它关系到后面的一系列开发工作和巨额投资。
什么是飞机的气动布局?气动布局通常是指其不同的气动力承受面的形式。
整个承力面系统特性决定了各承力面之间的相互位置以及各承力面的相对尺寸和形状。
按辅助翼面与机翼相对位置的不同,有以下几种气动布局形式:A.“常规”式(即后尾式),水平尾翼(安定面)在机翼的后面;B.“鸭”式,水平前翼(安定面)在机翼的前面;C“无尾”式或“飞翼”式,飞机只有一个主承力面;D:“三翼面”式,在机翼的前面和后面各有一个辅助翼面;E.“串列”式,前后两个机翼的翼展、面积一样大,或接近。
从莱特兄弟的第一架飞机升空到现在,飞机的气动布局主要就是以上这几种。
任何一种气动布局都有其长处,也有其不足。
飞机设计师的任务就是,尽可能地发挥所选布局的优点,缩小它们的缺点。
世界上新一代战斗机之所以大部分都采用了鸭式气动布局,自然有其道理。
因为通过几十年的努力,采用该布局的飞机在气动上的优势已大大扩展,而弱点则得到了一定程度的克服。
在主要的气动特性方面,鸭式布局飞机已取得了非常明显的进步。
2006年12月30日,《解放军报》刊发了《我新一代歼一10战鹰列阵领空》的消息:记者从权威部门获悉,歼一10战斗机目前已批量装备部队,这对于有效提高我空军防卫作战能力,加快我军武器装备现代化建设步伐具有重大意义。
从公开发表的歼一10的照片分析,这种新型国产战斗机的主翼为面积较大的、后缘略带前掠的三角翼。
在主翼上方不远处的前机身两侧布置了一对鸭式前翼,其构形是非常典型的近距耦合鸭式气动布局。
由此可以看出,歼一10战斗机所采用的气动布局是与世界先进航空技术潮流合拍的。
由于能够充分利用前翼产生的脱体涡对主翼形成的有利干扰。