|
|
本帖最后由 晨枫 于 2023-2-10 10:28 编辑 0 {3 P! w% r3 C8 T8 d
% T2 }- \, |( m, i* ^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。
% c# M3 `: W: n
" a* d: c' y5 m0 A
2 ^! j h- K2 {0 c6 k6 z4 D8 @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# t# d/ a) ^ p7 T
5 W- z) U5 S6 n% u4 {
. [9 @) H* r N3 _; f
采用射流飞控
+ ^% B4 r4 C: N, ?8 [! G/ ^; _: w- F; Z! j3 o. W# M" `
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。
# e8 ?. O, C7 i W8 F8 c9 `: J( B' q! b# i2 {; A
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。* J( p7 ~1 V0 _1 V- U/ W
' I0 C7 v1 a/ |3 D! ^6 {
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。
5 `. K7 O8 \1 L6 C. u5 ]+ \( q. a2 ]# H0 p
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。
) X3 j7 k5 T* H, c: r3 g: K* v4 |
9 Y$ a# U* z/ E2 \' }9 \4 `2 Z" ~: K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。
% h# a4 z2 ?4 ]2 s. g/ S9 K% w6 O8 o* Q
$ x+ _& S* }+ W
BAe的MAGMA研究机9 H7 [+ j, u2 B. C u) o
7 M' B& j! b4 N
6 e! N; f& G4 j7 [
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
4 J. B$ y! F0 L1 m6 r! |7 z- R( r4 a& g. z% c- w1 D; a
t. s' L: p$ O# f
% ^* a9 t+ a6 W! d6 o
+ g. k7 F4 c6 v G' F( aMAGMA已经飞起来了
# `2 X4 s x5 s" h+ E
: n5 o3 V6 {; {6 dBAe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。( k5 }" V4 P. I: D# ]1 d
3 v8 Z) o5 c& I/ p6 |# X2 c
" ?1 O/ g# ?) u" ~
流体控制也可以用于推力转向
- P) _+ w3 b1 V0 @5 T) B0 @$ ~' f2 H1 x! _. q9 @/ A
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。5 A3 U+ K, k! Y
: C2 Z& \, \$ l% X* Q1 A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 e7 V R, D! _" u" k/ G+ x+ m/ q5 y5 K# c8 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。5 V8 V6 N! y. j+ r
5 \/ a, Y/ |( R$ E6 m& l6 m/ D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。/ ~4 f' G: d+ J7 P0 m5 x9 l5 u, I$ H
i/ s3 }" o" G% @ C
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。
9 ~' Y t+ _2 d* j
) E0 f( a4 c9 h7 r T; \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。, t' F, E" `, Y8 H1 Q$ `
- ~+ N. ^6 o8 D5 p, G2 M- b6 S! `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。* C# }7 g' A( J1 ~4 J; r Z
6 u% a8 d9 g) j) y& d8 p# w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。。。
