|
|
本帖最后由 晨枫 于 2023-2-10 10:28 编辑 + h5 O0 d' _7 H; Q+ C* l* h
2 W* U' C; }9 `$ X
2月10日南华早报报导，中国空气动力研究院在1月19日的《航空学报》上发表报告，在西北某地成功地试飞了射流飞控的无尾飞翼。也就是说，不用常规的襟翼、副翼等气动控制翼面控制飞行姿态，而是用射流。
* [# a) X6 O' L% l9 ]$ [: y
4 X+ G& C" R, m' J# `
8 O: I1 r' n- D3 K+ R" v
文章中披露的无人机与诺斯罗普X47B非常相像，但是在试飞中，所有可动翼面统统锁定，用射流控制飞行姿态
# V5 ]$ ]! q# W" q) [) x- A! r# ]& G+ e' C* d, V/ e; w
' H$ M+ Z# Q1 k A0 W2 g$ v
采用射流飞控
5 |, R/ p+ R2 ? u
) f( n* E6 V: {6 l0 D, K* m所谓莱特兄弟发明飞机，实际上是他们发明了可靠的飞行控制方法。在莱特兄弟之前，李连达尔已经实现了可控的飞行，但对横滚姿态的补偿是通过移动身体来补偿的，这当然只可能用于轻小的滑翔机，没有大规模实用前景。莱特兄弟发明了将机翼卷起以产生不对称升力的方法，用于控制横滚。莱特兄弟发明的机翼结构也因此是弹性的，同样只适用于轻型飞机。
% C9 ^4 \0 C7 u- p, q' Z6 q% N* s$ D
寇蒂斯发明了副翼。在机翼后缘增加可动翼面，以产生不对称升力。同样的思路以后延伸到襟翼，用于在低速飞行时产生额外升力。这个方法一直用到今天，大到波音747，小到塞斯纳172，快到F-22、歼-20，慢到安-2，都是这样。 \* @( `4 b& ]$ c1 a- I2 q
) b2 y- r; v" s5 T% M- i
但可动翼面和必须的作动机构鼓包增加机械复杂性，缝隙影响气动表面的平整，形成阻力，还是隐身的大敌。6 b; S5 l6 [2 V' [
. ]& R. U+ Q5 f3 K! B; R' O/ f. i射流控制用流体力学的方法改变气流流动方向，不需要可动翼面，气动上更加高效，隐身也更好。气动院不是随便弄一架飞机验证射流控制，而是用最强调隐身的无尾飞翼，不是偶然的。. R, `& c, z. H: A" w; E1 B
; m- {; {, M- o) P& L2 V
不过射流控制不是中国发明的，英国BAe在几年前已经在测试射流控制了，这就是MAGMA研究机。# u! M% h' T" k: X4 q1 n* E8 i
/ t% W2 v7 R1 M- p3 w
* W+ Z) H# w2 |* A/ ?5 Y+ D
BAe的MAGMA研究机2 P# @/ U$ s. b0 h
- y( M7 n# c1 I4 g+ |3 b5 x
9 w: n$ }' j: O1 N
MAGMA有V形尾，但那是备用飞控，主要目的还是用于研究不用尾翼的射流控制技术# Z4 e% w" {+ u( c2 Q# [, \
! E5 }6 w, v* B. ^# X+ ^
5 w4 y; d# \/ l' {8 |( z/ \
/ g, w5 X, n, |/ z0 _
2 d8 L3 u; L2 ?) o
MAGMA已经飞起来了
8 r( H% y" {% f* ?8 X. D; N& T
2 ?1 y0 Q8 R* g4 {BAe的方法是在“海狸尾”的位置让发动机喷流流过一个向下的弧面，弧面上有一个侧向的射流控制喷嘴。在喷嘴不喷气的时候，喷流按照康达效应，吸附在弧面上流动，形成向下的喷流转向，形成抬尾的力；在喷嘴少许喷气的时候，康达效应减弱，喷流转向角度降低，形成水平向后的推离，这是平飞状态；在喷嘴最大喷气的时候，康达效应消失，喷流转向向上，形成压尾的力。MAGMA还有吹气襟翼，用于增升。' J* g g9 ^2 k* A/ U& `+ [0 T/ [
. b% p0 o4 z: P7 ?) s) W
( t: ?3 M. K. C+ j* g; Y6 [ P: i, e& }
流体控制也可以用于推力转向' R# `) S7 k5 g5 Z9 e+ H1 n. S# V
2 e U4 Q, J" t) mBAe的方法是发动机喷流的外流动转向，射流方法也可以用于发动机喷流的内流动转向控制。既可以沿切向注入高速流动，把喷流向壁面吸引（c）；也可以用更加简单粗暴的沿轴向注入高压气流，把主喷流向既定的方向推转（d）。（a）为无偏转喷流，(b）为用导管偏转形成的推力转向，这是当前的主流方法，差别只是如何形成导管的偏转。 c" P1 m; w1 V# ^3 |
2 I2 x4 a! V8 T* l; I气动院的射流控制方法没有更加详细的说明，可能和BAe的方向相似，肯定会有人指责：又是抄袭。4 d0 V. G2 N! x7 _' o# |. ?
4 k1 s0 ]: f% a% w: f9 t
气动院的突破在于技术成熟度。这是完全取消尾翼的设计，首先说明了气动院对无尾飞翼的设计功力。这也没有什么，诺斯罗普X-47B在2011年2月就首飞了。但气动院将射流控制、无尾飞翼推进到很高的技术成熟度，体现在射流飞控的高压气流引自发动机压气机，而不是单纯为了技术验证而采取的高压气瓶、单独的电动压缩机等实验室性质的临时办法。
! s& M0 B% b' B* Y* A; J/ {2 x5 w$ L
从发动机压气机引出射流气源才是用于实用级全程飞控的，而不仅仅是射流飞控的技术验证。这也有关键技术问题。压气机将空气高度压缩，高压压气机里空气的最后温度可达700-800C。说来好玩，这空气是涡轮的冷却气流。所谓涡轮叶片的气膜冷却，气源就是这里。对于1800C的涡轮来说，700-800C的气流确实是冷却气流了。但对于射流控制来说，温度还是太高了。, H% S' y Y( X, U! i
- t. j% B; u9 J) H' |文章提到高温气流的问题，但没有提到如何冷却的问题。这样的工程实施关键是需要保密的。恶魔在于细节，恶魔就在这里，非礼勿视哦。
" G g8 K% c- y7 i/ ^. r3 g" _: h
6 Y3 v4 a3 x% Y5 z' H" H另一个问题是引气管理。从压气机引流是要损失推力的。在起飞、爬升阶段，飞控动作频繁，但不能过度损失推力。这是另一个恶魔，需要按回瓶子里。
9 ~- m( J' Q3 X! x1 W
/ `, l8 }% Y/ p9 m) b# R- y( O还有一个问题是偏航控制。取代襟副翼的射流控制可以控制俯仰和横滚，但对于偏航还是用不上劲，除非是大幅度的转弯，那是通过横滚加拉起实现的。但如前所述，对发动机喷口的内射流控制可以控制偏航。气动院的文章没有提及是否这样做了，示意图里也没有提及。& _: d# z+ s; O3 N. W, S& j
, S8 j, r# K, b- B
气动院在文章里提到，射流飞控的响应时间在0.02秒之内，完全达到飞控要求。在试飞中，所有可动翼面全部锁住，从起飞到着陆全程用射流控制。结合前面提到的只有实用级才需要考虑的问题，气动院的成功达到很高的技术成熟度了。这不仅是出论文的成果，还是接近实际型号的成果。当然，实际型号什么时候出来，别心急，该知道的时候就知道了。 |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2023-2-11 00:59:32
发表于 2023-2-11 01:34:22
。。。就算战略佯攻也是有模有样。。。+ Q z J7 h( w4 A9 e8 W0 j( X# [
