: ^% X- I1 F" G1 Z# I对于日本海来说,无侦-7只需要在日本海中线,就可以监控整个日本列岛。在南海,从西沙周围的巡逻位置,就可以监控从越南沿海到菲律宾沿海的整个南海北部。在中印边界中国一侧浅近后方,则可以监控新德里以北的全部印度北方。 6 ]9 j4 X7 i( M7 c( a 3 n. |1 O. f, M, F0 h: P在大国对抗的场景里,高空长航时无人机的作用还超过侦察。由于巡航高度高、覆盖面积大,在通信卫星、导航卫星容量不够的时候,可以填补缺口。在卫星被打掉或者因为故障、损坏而暂时失能的时候,临时补缺更是意义重大。2022年河南水灾的时候,一架翼龙-2H无人机在空中担任5-6小时的手机通信临时基站,就是类似功能在战争时期的预演。2 V) \5 A, r4 r0 q1 p! |+ S
$ ?7 w4 o# C/ `但无侦-7要好用,还需要大大增加留空时间。 # W d, a& d3 Q% x9 x5 J# q1 Y' ~$ z6 c# E" S% e8 C
RQ-4的留空时间长的多,是因为采用超大翼展的细长机翼。机翼是产生升力的主要手段。翼面积越大,产生的升力越大,但这是有条件的。 7 `! V4 n p; X6 ]5 _, V1 e 5 K2 N: I, ?7 Y ]7 @; G机翼产生升力依赖气流的连续性。气流流过粗短(小展弦比)机翼时,气流流经上表面的路径较长,首先摩擦阻力大大增加,其次容易发生气流分离和各种复杂涡流,产生升力的效率大大降低。气流流过细长(大展弦比)机翼时,很快在后缘汇合,连续性得到很好的保留,上下翼面的速度差形成升力,摩擦阻力更是大大降低,产生升力的效率达到最高。# `0 T: P$ J" l: O! `% T+ F4 K1 M
. U w8 J. [ _* P大翼展,细长机翼,这才是高升力的密码。滑翔机就是采用细长机翼的典型,可以在无动力的情况下滑翔很远的距离。 : e- e6 O, M! g* T9 M7 c' f3 ]9 m( \$ i! O) ]3 f. A( W
事实上,高升阻比还需要小后掠甚至平直翼,因为后掠角导致迎面气流沿着后掠的机翼前缘有所“溜肩”,降低产生升力的效率。后掠翼本来就是接近音速时推迟局部气流速度超过音速、导致激波阻力而采用的。对于以长航时为主的无人机,降低速度并不是多大的问题。因为后掠角而降低升阻比才是问题。8 R7 T* M, i9 B: n4 C* ^9 M
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在极端情况下,采用超大翼展的平直翼无限接近于平直翼的飞翼,气动效率达到最高。但相对纵长也降低到极限,容易发生俯仰控制力矩不足的问题。洛克希德RQ-3“暗星”就是失败的先例。5 W& K: C8 |# }. p* ], y/ D
* j' H w1 M( R* a$ T- B( }机翼刚度不足时,副翼压低可能导致机翼“埋头”,降低迎角,反之亦然 , \/ m+ s* R0 y/ v & ?6 y; k) B! M8 @0 S1 g' }, O副翼在机翼外段后缘。在正常情况下,左右副翼一上一下偏转时,向下的一侧产生向上的压力,向上的一侧产生向下的压力,形成横滚力矩。但刚度不足的机翼会因为副翼形成的压力而发生弹性扭转:向下的副翼偏转造成机翼“向前拱起”,降低机翼迎角,实际上降低升力;向上的副翼偏转造成机翼“向后蹲下”,增加机翼迎角,实际上增加升力。也就是说,发生气动控制反转,横滚力矩反向,非常容易造成失事。 a1 t2 k& T& g+ j: d/ l) _! P: x+ P. h
襟翼在机翼内段后缘,机翼结构离翼根较近,气动弹性扭转的问题较小,但还是可能发生。7 ?/ l+ @ ` w$ Q5 X: g; E& [
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增加机翼刚度可以解决这个问题,但要大大增加重量。在飞控律中限制副翼动作是另一个办法,在气动扭转快要导致反转的时候“适可而止”,但要大大限制机动性。 9 N$ b9 d: n9 ]6 C9 S/ S! w- p ]# N& G8 A1 ?6 ]1 Y6 I1 n
但无侦-7那样的搭接翼(也称菱形翼)就极大缓解了机翼刚度问题。半翼展处的搭接使得内翼段几乎不可能发生气动弹性扭转,无侦-7的襟翼就在内翼段;外翼段靠近搭接点的部位也较少受到气动弹性扭转的影响,但依然远离机身中轴线,横滚力矩够大。 J8 }% o$ p8 R, w- R $ B! y; c6 H D- F8 A. y这意味着无侦-7的飞控难度较小,或者说,不需要对机动性做不必要的限制。 . w. X i: K5 r* k6 Q! f! g . X' ~; C9 W8 v) R作为高空、长航时无人机,机动性本来就不是太大的问题,所以这个优点不能说有多突出。; x+ f/ V/ [' @& Y- I$ g. P4 Y t
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然而,搭接翼决定了后掠角较大,巡航速度太低反而不经济。但就HALE无人机而言,巡航速度较高相对于长航时来说,并不是多大的优点。如果能选择的话,长航时更重要。! i# a$ N7 q+ J+ z6 i
6 }! A7 Y. @+ @( Z) T继续增加翼展也有问题,翼尖位置会非常靠后,升力中心位置要相对后移,全机的重心平衡有点困难。 ( K2 x4 J8 W. Q, r# b R% k' f # h4 X+ B# O0 X" J. M; c更大的问题是:速度大范围变化时,升力中心的前后移动太大,带来配平困难。早期人们对后掠翼缺乏理解时,有过在降落减速时,外翼段首先失速,升力中心大幅度前移,造成机头不可控上扬。F-100“超级佩刀”上这个问题最严重,人称“佩刀舞”,是很多失事的元凶。3 z$ g+ g4 J% x* \0 l: \" J+ B! \
+ p9 t, n1 B/ J5 p降低后掠可以减小升力中心的移动问题,但需要前后翼都是小后掠,导致前后翼的翼根在机身中段紧挨着,在结构上接近简单机翼,降低搭接翼的优越性。在极端情况下,前后翼的翼根重合,这就回归到普通机翼了。 . D, Q0 ^ o9 ^$ A C* h. Q' D. i0 E4 q) h* N$ n3 f$ L5 i8 B
与同翼展平直翼相比,搭接翼本来就因为前后翼有高差而迎风阻力较大,升阻比要打折扣;同平面前后翼则有复杂的翼间干扰问题,同样升阻比要打折扣。 : \) p- R1 F" i# d1 E; H: f8 _! Q* U& I5 L
由于这些问题,搭接翼尽管概念上诱人,在实用上并没有得到广泛拥抱,无侦-7是少见的实际使用搭接翼的例子。 2 s6 u' W+ L4 z6 I% d( f5 A1 ]1 H1 N' W