|
|
本帖最后由 晨枫 于 2023-2-10 10:28 编辑 0 N) G: z7 T; x$ v2 o! M
. O5 ~4 o t/ ?1 M
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。
0 K b, x' [0 b
6 h1 Y# i( z( M. w: o
4 T6 H7 c. R5 P7 w8 ?
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3 g S9 H1 U9 |
/ D, }# Y7 j% z& F, ^6 N
- o- U0 g$ i T! |采用射流飞控
' @) o' v8 E$ q: w2 I; T7 o: H! l# B- {5 C1 L$ d' t
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。
1 ^7 o9 G! Z" s- R, k) g( j9 w
, e0 y5 n, f5 ^4 c/ a7 i3 o5 N: t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。8 b/ E7 q! }! y
- I t9 O3 C- y* K. I. n# q* k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。
$ `9 ]1 B/ @) {
, v& w# ^" e! s9 F( ^# v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。
0 T4 {" _2 U W% r' `+ ?: q
* w& u$ Y' Y; B: H, c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。0 G; ?, L i" B/ z" L' q
8 B6 @" L# \, p7 w. y) k1 }
( G( Y+ L5 _! G5 i. OBAe的MAGMA研究机
6 x6 }. Y6 u) y2 _0 t0 u; Y! h! R( t. H/ S; d: N8 D, l
0 r. L2 c" r- J9 a4 i' m5 r9 SMAGMA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" C2 l- n. d' J2 c7 A! Q4 }
9 n" X( @6 ?3 g) o' Q& W# h
/ E4 [7 t% M8 J3 Z$ G
# w" ^2 r: S6 g# X2 S Z7 O
, `- B' v) B! k& K2 d, QMAGMA已经飞起来了
) c* K- h3 i3 f- _5 U9 b4 ?5 ]( V |/ n1 L/ X- A- B% x
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。
/ Y5 o0 `( m) @7 f8 A% b6 h, ?. [! G. ~9 M) n }: {/ @0 f& a
& H: F5 Z6 v. W0 t$ w% I+ e W: `
流体控制也可以用于推力转向
" ~( O/ f/ A0 [' L
1 ^2 @7 |9 y6 LBAe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。
- j& w7 v+ Z: R) o0 l
: o8 @/ k! @2 N8 i; b6 Z* C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。
6 b( F' P6 y4 j$ Z# S2 y# r& d7 U
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。2 ?& B3 y# g, ~, j0 h
9 V4 ]; L4 A8 K, x/ z
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。/ P! a F A& u U2 e' o/ ~, T
4 H. R7 \) A6 y0 \( T/ f1 O' }- N
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。; N) w! I s3 ^: } z6 y" T+ x
0 M; d( M9 X' n1 s# b2 }0 I
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。" q+ g; p8 I. [% @1 A
2 A! j9 b+ T; w0 g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。
2 F6 j% l1 y' l1 i3 _9 {. | w M4 a; e
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
, N0 T! M6 S" I; `5 W) ?9 G
。。。就算战略佯攻也是有模有样。。。0 ^- f! A* }+ R! m9 g; y8 l& S& Q5 J
