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对比国外同档战机,国产FC-1枭龙有何优势
作者:天使心^_^    文章来源:博客    点击数:    更新时间:2008-5-7
  04架飞机的另一个明显改动是就是把原来前端有锯齿的狭长外凸边缘边条改成了时下最为流行的大面积哥特式边条,这种边条是美国F/A-18E/F首先采用,外凸的尖拱外形酷似欧洲哥特式建筑的门窗造型。这种边条比较宽,相对面积很大,大迎角产生的涡流很强而且比较稳定,超过失速迎角后升力变化比较缓慢,不会出现升力突然急剧下降的现象,而且对横侧安定性也比较有利。唯一的问题是边条面积越大上仰力矩也就越大,特别是哥特式边条头部的面积比较大,对控制律编写和俯仰配平能力要求比较高,解决了这个问题后,哥特式边条目前来说应该是性能最好的边条形式,所以新出现的很多机型比如雅克-130和我国的L-15等都采用了这种边条设计。FC-1飞机在采用了这种边条后对提高瞬时盘旋角速度和大迎角飞行能力应该有较大的帮助,对于现代近距格斗所强调的机头指向性将有比较明显的提高。

  04架FC-1飞机的机翼虽然粗看没有明显的变化,但是仔细观察可以发现前缘增升装置与01/03架原型机有一定的区别。04架原型机的前缘机动襟翼分为内外两段,而内外两段的后掠角则有微小的差别,内段的后掠角要比外段稍大一些,其原因可能是为了微调气动中心位置,也可能是为了进一步减小波阻。但是前缘机动襟翼上还有比后掠角变化更为明显,同时也更为重要的改进,那就是前缘机动襟翼的铰链线被一种灰色的柔性材料密封了。密封铰链线可以保持翼面表面的形状的连续性,从而避免铰链线处发生分离等不利的气动现象,减少阻力,提高气动效率,并降低由于气动干扰而产生振动的可能。这种技术实际上属于自适应机翼的初级阶段,虽然保证了连续性,但是有的时候还保证不了光滑过渡,目前已公开的采用了这种技术的现役战斗机还只有美国的F-22第四代战斗机,不过F-22的密封铰链线除了气动上的考虑之外,还是隐身要求的需要,它所用的柔性材料还要保证与蒙皮材料极为接近的电导率,难度要更大一些。在研的战斗机中,与F-22为同一家公司生产的F-35战斗机也使用了与F-22相似的处理手段,俄罗斯则宣布它在苏-33UB型舰载战斗教练机上实现了实用的自适应机翼技术,能够保证表面的光滑,从照片上看苏-33UB型飞机的前缘机动襟翼与机翼之间较宽的区域都覆盖灰色材料,似乎证实了俄罗斯的宣传。

  自适应机翼是美国率先提出的概念,并由一架改装的F-111飞机进行了验证,但是一直受材料技术的制约而未能进入实用。1990年试飞的先进战术战斗机技术验证原型机YF-23尝试了使用柔性材料密封铰链线,但是在试飞过程中发现这种材料在控制面反复动作的情况下会产生开裂,说明直到当时这种技术仍然不够成熟,无法在批量生产的机型中使用,甚至在欧洲最新的三种三代半战斗机和美国海军最新的三代半舰载战斗攻击机F/A-18E/F“超级大黄蜂”上也没有使用这项有风险的技术。这样一项技术能够在我国的出口型战斗机上使用,充分说明了我国的气动技术和材料技术取得了巨大的进步,同时也体现了04架原型机在2002年冻结技术状态后重新进行重大改进的后发优势。通过观察最近网上流传的新型歼击机照片,可以发现新生产的新型歼击机也同样使用了这项技术,看来这项技术已经被我国充分地掌握了。

  04架原型机的平尾设计未见有明显的改进,据有的观察者称可能有微小的下反,不过很明显的是起降阶段平尾的偏度要比01/03架原型机小很多,这种现象可能与控制律改进放宽了静安定性,并且移动装载改进结构后重心位置后移有关。但是原01/03架飞机出现的起飞抬头难需要预置平尾下偏角的现象可能不仅仅是重心位置的问题,有可能与平尾突然下偏,流管面积骤然变化造成平尾下表面压力升高抵消了平尾下偏本来可以得到的负升力也有关系,也就是所谓的地面效应问题,所以才可以通过预置平尾下偏角,防止当地流管在抬头操纵时发生过大的面积变化来改善抬头难的问题,如果仅仅是由于重心位置问题的话,预置下偏角并不能产生更大的抬头力矩。从这个角度讲,平尾略作一些气动上的改进也是有可能的,但是并不明显,难以通过肉眼从照片上判断。04架原型机的垂尾则作了较明显的修改,在减速伞舱前的位置上出现了左右两边对成的一对鼓包,鼓包后面似乎是透明的光学窗口,从安装位置和形状不难判断是导弹逼近告警系统的传感器窗口。飞机的方向舵铰链线同样采用柔性材料进行密封,这对提高方向舵的效率是有利的。01/03架原型机的垂尾顶端没有安装什么设备,并采取了切尖防颤振的设计,但是04架原型机则在垂尾顶部布置了一个电子设备舱,从欧洲广泛使用的类似设计看,里面装的应该是电子战设备,有可能是主动电子干扰机,由于电子设备舱起到了防颤配重的作用,垂尾顶部变平,外观上十分便于识别。与前三架原型机相比,04机的腹鳍弦向明显加长,可能与前体的修形带来的方向安定性变化有关。

  新锐轻型战斗机气动布局的比较

  与FC-1飞机同级别的较新研制成功或者仍然在研的战斗机主要有我国台湾省的F-CK-1战斗机,瑞典萨伯公司的JAS39“鹰狮”战斗机,印度斯坦航空公司的LCA战斗机。F-16战斗机研制时间较早,而且实际上比这几种飞机都要大一号,就不列入比较了,F-20战斗机年代也比较早,而且改进的比较不彻底,没有彻底脱去F-5E的遗传,比较有意思的是F-20原本也打算在04架原型机上作一些改进,可惜这架飞机最终未能完成制造。

  在要比较的四种飞机中,设计年代最早的并不是最传统的F-CK-1飞机,而是JAS39,该机于1980年展开研制工作,到1982年确定设计方案,1984年开始制造原型机,1988年底完成首飞,整个研制过程相对比较顺利,但是由于电传的问题发生过坠机事故。JAS39沿用了萨伯公司率先在战斗机上采用的近距耦合鸭式布局设计,但是进一步发展为全动鸭面,并采用了翼身融合技术。JAS39飞机在气动设计上考虑了截击作战和制空作战的需要,对飞机的高速性能和跨音速直至低速的格斗机动性能进行了折衷。该机鸭翼和主翼的后掠角均不大,分别为43度和45度,在俯视图上鸭翼后缘恰与主翼前缘相接于一点,但是空间位置上鸭翼高于主翼,高度合理的鸭翼在飞机的横侧安定性上比较好。理论上45度左右后掠角的机翼本身的大迎角涡流比较弱,加鸭翼后增升效果比较明显,但是由于JAS39的鸭翼后掠角比主翼后掠角还要小,两个弱涡互相干扰能达到的效果并不是很理想,总的来说不算升力特性很理想的布局。不过JAS39的机翼在前缘增升面的设计上比较特殊,两段前缘襟翼均设在机翼外段,内段襟翼的内边界大致上鸭翼翼梢的展向位置,而外段襟翼形成了一个锯齿。

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