|
|
本帖最后由 晨枫 于 2023-2-10 10:28 编辑 - I3 J, s2 d! t/ I9 J6 X8 j0 ]
! _+ f U! O w+ Z- @ C
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。& z2 Y$ n+ k. t8 O" [8 p$ k
6 L' D. X; }1 T$ A, B
, b, S% _. Z. d% z+ L, K9 Q
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
' A) I! ~% L* {2 r' O# _8 l
& r! j5 w% X9 G$ y" O
; y8 U9 s1 a: T: I8 q3 j' F7 F+ s# g3 p采用射流飞控
5 |9 ]6 n$ R4 E' T, M9 q: G( ]$ k8 y) h. n' P: |1 e7 _
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。0 p4 w& A4 @3 ^: } _
; y5 z+ [2 R6 O( r; k$ }7 Z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。
# c& s0 K. T9 G5 G x: a4 B
. i9 b/ a K2 `; F+ s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 X4 O3 X. y; u# g. x1 p' H
1 Y0 j' G: M M; ^7 a
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。
- y8 K4 X, `, C5 X/ A- A2 Q h: P
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。
5 U, m3 H, v+ ^7 x6 [. O( \5 V I; y0 Z8 p6 x/ x: V: B
7 B7 K. L% x( P0 G" N
BAe的MAGMA研究机
6 d r7 M: s4 Y( C( T, z! L. Q& K3 o* @9 v- D! L& }% d+ U# n4 t
, w) c: r1 ?+ b- E% L! B2 t8 j2 mMAGMA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
L: O0 ?8 ?+ l, I$ l; W& m* B. K% J
" Y' c' K9 Q+ I+ B7 a
$ \2 L0 P. c' v1 \
4 F% ? A, N, A. tMAGMA已经飞起来了0 o, Q5 u8 c- ^! p7 T& _
, V1 G+ [( J9 B, l( bBAe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。
! u- g6 L1 I( ?; Q j2 E
2 f6 p% } ]6 {( ` Z* [
. t- i/ N" J& p
流体控制也可以用于推力转向
! R7 R# ~2 C7 g1 D+ v- K' A" A( E2 |1 Z0 q
BAe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。$ X: u1 u7 n: ~5 q
$ N$ S6 h& h' u" m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。; |* L i' C1 Y
" O0 X% x2 c# K4 B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。3 u: w0 |0 k# r- B; q
0 @) G; ^4 n5 Q2 [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。
8 ` e7 e) J9 _, L2 H) P J6 O7 t! m/ | k" h \6 T3 i
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。
4 [, A/ K' W; {* q% v& }) r# \* v: |- r& \* C M
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。6 C/ i9 k9 R. P% F1 j
" j4 P+ F0 u' J' r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。7 ?' C0 X9 [9 N
* P6 I7 T1 g; U; U+ L9 l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。。。
