|
|
本帖最后由 晨枫 于 2023-2-10 10:28 编辑 8 l# h& J. L2 P0 f9 _
2 L6 e* I: L1 I6 \4 H. X' w# v2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。
3 T% S: p& B6 n% ~. O7 ^6 K# U9 F
4 M$ N/ h s( o/ S, f: x
6 w+ A5 ]# c. d. h
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
6 @! G- g! D0 u2 _0 ?2 V% W- E$ v# R6 |! k7 e* j2 f
* G7 J9 D4 a- u& B: y g采用射流飞控
& l" T+ f0 t: h5 [6 o0 h8 I0 \" |, }( x/ `+ b
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。* n* ]+ K2 e7 P- I* Z
: t. I5 q2 R7 E- @4 M' q; K0 ^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。
, @( s6 s9 \$ q- Q5 A% R
F5 h. C1 ]. f4 @$ O1 o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 |& a2 \+ ^( |; t' q1 {3 P0 t# M6 F# S$ [1 t2 h* a5 }
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。
+ _5 F! N' C$ [6 n. ?/ Q2 a+ L
) d$ P- m' O: ~6 `, M: ]! N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。: t$ w- x B h+ b1 b( _9 M
: m0 C* x$ o1 k0 u2 z1 L6 m7 v p
/ u( u+ o" a) K8 }& |$ FBAe的MAGMA研究机
" W# l$ r( e! O C) P+ _* n1 ?# I
4 n3 l! {7 W8 k
& T: F. v1 B1 k6 N% r
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. ]2 x. n9 m" g- n
' @: q8 m) f. S' Z7 ~ U
4 g7 b8 o u5 t
! J. U+ u' ]8 }( b1 J
; C5 N. u. y, v8 _, l2 K* K
MAGMA已经飞起来了. C* g# p$ i% t
, d, V8 D; g/ R1 h
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。 T: u& \9 s& t) \% |0 N, m
) M, }0 y6 ~, g. g" ]3 ^
. a$ F/ d# L+ {流体控制也可以用于推力转向
0 W: z. ^8 n& Q1 \' o
/ N, Y6 @, O" g) J3 o+ oBAe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。- ?, w7 b7 Z. P: [0 A& I
) S! ?# J/ u c% S* [, I) W" c4 M1 U
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。
, k8 O0 q) m0 f7 a' L0 L- t+ Z. {9 E1 c
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。
: z6 i8 y- U% Y `: f! O% q
- M4 H9 A: J6 k* e# l2 |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。
. c. q! y X/ H; ` K6 q; C5 P$ J* H) t' y3 O& K2 ~
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。; R6 N, D7 f" e2 G
9 A* f7 \+ R, _1 Y- }/ C# G
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。
* `& s0 p, a1 j* t7 o6 c% i
% ? F* s" l- R" s( a% ]: y$ z( }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。' e8 @2 ~ M R& z* m. ?
1 g! [. C4 E9 f7 }' _; c y+ i; 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
。。。就算战略佯攻也是有模有样。。。% N3 b$ o+ V, [$ l# h
, f @& l0 N4 q* w1 |
