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看到标题,兴冲冲点进去看看,一看才知道又在不懂装懂。
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无尾飞翼有利于隐身,不利于超音速,这是个人都知道。无尾飞翼多用大展弦比机翼,有天然的刚弹性耦合颤振问题,这也不是秘密。
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飞机机翼是弹性结构,看看飞机在停机状态的自然下垂和飞行状态的自然上扬就知道了。
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% g' i/ J6 @, ^2 O6 ]$ y在空中,升力使得机翼翼梢上扬
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( D, M6 \+ L6 @4 _在地面,机翼不产生升力,还是有点上反,但翼梢没有飞扬得那么高+ _) l* C! }! Z- |3 \+ H
# R; Q( j7 D5 c' w1 Z! r" H7 {. t既然有弹性,在外力的作用下,就有一定的震荡。要紧的是,外力恒定或者消失后,振幅要越来越小。一般是能做到的,但展弦比越大,刚性越低,越不容易做到。如果气动扰动和机翼的振动频率发生共振,可能造成破坏性的结构损坏。即使没有那么严重,也大大加剧疲劳等问题。
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弹性也可以造成气动控制问题。比如说,副翼往上反转,产生向下的压力,使得这一侧机翼下沉,飞机向这一侧横滚。但机翼弹性可能造成弹性扭转,增加局部迎角,反而造成额外的升力。这样的控制逆反非常危险,飞行员很可能越来越往错误的方向使尽,加深飞机的错误状态。% E4 b# b* x/ y' {/ u
p! e/ Y5 t- q* f8 Q# z刚弹性耦合颤振和这些不一样,但根源是一样的:机翼的弹性。在这里振动会由于速度的加快而增加,直至失控甚至飞机解体。" A, F( m) u: U% q5 T
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南航和北理工的一个团队用主动控制的办法,对消刚弹性耦合颤振,可以把飞行速度有效提高2/3!这当然是很显著的,但南华早报把这理解成常规无尾飞翼可以借助这一技术突破音障了。这是完全不同的两回事。9 K, `7 s( R# f3 x# Z
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常规无尾飞翼不能突破音障有很多原因。首先一心和基本构型不适合超音速飞行,但改成无歼X、无歼Y那样近似无垂尾三角翼就没问题。常规无尾飞翼的俯仰控制力臂太短,超音速需要加长,同样,无歼X、无歼Y那样就行。但攻击-11那样不行,加大推力也突破不了音速,更没法保持飞行稳定。' e g% Y/ F# P: E. [% ?6 ]
& {" c% w# \2 K) E! ] T文章里团队也说了,可以从M0.5提高到M07(这好像只提高了40%不是62.5%,但原文如此),超音速是两回事。
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5 o3 ^% F+ q9 g i3 S提高速度是一个有用的地方,另一个地方是在同样的速度下,降低结构刚度要求,用主动补偿代替结构刚度,好处当然是减重。这就是柔性机翼的思路。 |
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