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從L-15的氣動外形看我航空工業已取得的成就

(2010-01-27 16:33:44) 下一個
L-15(獵鷹)高級教練機是一種融合了多項最新航空技術的新一代超音速噴氣式雙發雙座教練機。其先進的氣動布局更是博采眾家之長,體現了我航空工業對新技術、新知識的孜孜不倦的追求,表明了中外航空氣動技術的差距在縮小,水平在接近。這不能不說是我航空工業的一大跨越,我們可以自豪的說我航空氣動技術在一步一步地向世界最先進水平邁進。說話講究有理有據,下麵筆者就談談上述觀點的論據――從L-15的氣動外形的特點具體分析和闡述,好讓軍迷朋友從中體味我航空工業已取得的成就。

要點一:L-15氣動外形的總體印象

L-15飛機為串座,雙發,兩側邊條下進氣,前三點起落架正常布局,采用大邊條、翼身融合設計,機翼為中等展弦比,帶前緣鋸齒,全動平尾,單垂尾,兩台加力渦扇發動機。

要點二:L-15的整體機翼翼型

從整體上看機翼比較飽滿,說明並非適合高速飛行的翼型。這樣L-15的速度定位也就比較明確了,主要是考慮高亞音速區域。L-15的機翼後緣有很小的前掠角(後緣前掠可以提高副翼的效率),這一點同K-8一樣,說明我們在下一代教練機研製上也借鑒了以前教練機的成功經驗。

要點三:L-15的邊條

L-15的邊條,不是F-16、T-50那種尖尖的帶S形的便條,而是象F/A-18E/F和MIG-35那樣的外凸的尖拱形,這尖拱形邊條的主要優勢是在保證大迎角足夠渦升力的要求下還具有很好的升力線線性度,控製簡單,不會因為迎角太大導致邊條升力劇增而進一步加大飛機迎角,進入惡性循環從而導致飛機失速的情況。且L-15的邊條前緣後掠角大約55度,由於後機身的不同,L-15的邊條比YAK-130和M-346的要大。說明我們在便條設計上並沒有照抄YAK-130和M-346,而是在吃透F/A-18E/F和MIG-35的邊條設計技術後的一種自主創新,體現我們緊跟時代步伐,與時代同步的一種追求。

要點四:L-15的進氣道

L-15的進氣道,從前麵看有點象傾斜拉長的四分之一圓,跟YAK-130、SU-47“金雕”的設計非常相似。但L-15在進氣道設計上絕非YAK-130、SU-47“金雕”設計的簡單翻版,還有很多細節設計不同。比如:L-15的進氣口與座艙的相對位置與YAK-130的不同,機頭形狀不同,也就是進氣效率會不同等。還有一點L-15的進氣口采用了如同老美F/A-18E/F和F-22一樣的雙斜切,這種雙斜切進氣口主要的還是考慮飛機在某些狀態下的進氣效率,如帶側滑大迎角機動時,雙斜切進氣口的進氣效率要高於普通進氣口。L-15與YAK-130的還有一點不同是L-15的進氣道有上隔道,這主要是考慮飛行馬赫在1.4以上才增加的,而YAK-130的進氣道內裝有防外來物擋板,等等。所有這些說明我們在進氣道的設計上即借鑒了俄羅斯的YAK-130、SU-47“金雕”的設計經驗又參考了老美F/A-18E/F和F-22的成果,是兩者的結合,是我們的科研人員在進行了大量的風洞試驗的基礎上,搞出的俄美兩種設計理念的再創造,我們的科研人員將之統一成具有世界最先進水平的L-15進氣道,這一點的確可以說是自主創新。

要點五:L-15機翼的前襟上的鋸齒

L-15的機翼前襟有鋸齒,這個鋸齒的作用主要是在大迎角下產生一個渦,改善機翼流場。這一點也符合世界的潮流,讓我們看看都有那些飛機上采用了這種鋸齒。據相關資料和筆者的記憶,有F/A-18E/F機翼,F-15的平尾,米格1.44的鴨翼,YAK-130的機翼和平尾。

要點六:L-15機身兩側的後邊條

L-15的兩側有後邊條,它的作用是在迎角過大時,後邊條可以配合後機身在飛機氣動中心之後產生一個向上的升力,從而形成一個很大的低頭力矩,致使飛機低頭,避免迎角進一步增加而進入失速,具有自動減小飛機迎角的特性。後邊條的棱邊在某些迎角狀態下產生的渦對平尾和垂尾的效率提高有作用。由於采用雙發及後邊條的布局,L-15的平尾位置相比YAK-130或M-346更靠外,這樣在平尾差動的情況下能提高飛機滾轉速率。這一點是L-15原創,不同於現有其他戰機,說明我們的航空人還是有自己的東西的。


要點七:L-15的背部、垂尾之前的減速板

在L-15的背部、垂尾之前有一塊麵積較大的減速板,這一點和YAK-130一樣,開度60度。它的作用是打開減速板之後能使垂尾效率明顯降低。國外戰機中有類似減速板的有EF-2000、狂風等。說明這也是一種國際上先進的設計思路,可喜的是我們掌握了。

要點八:L-15的平尾

L-15的平尾轉軸並不是固定在機身主承力框上,而是釣魚竿式的拖在突出的後邊條裏麵,考慮到平尾偏轉的時候後邊條產生扭轉和彎曲的情況,相對扁平的後邊條可以更好的利用發動機噴流的作用提高平尾的效率。類似這樣的設計有F-16,F-22、F-35、 X-32。這說明我航空人已掌握老美最先進戰機的平尾設計技術,這又我們軍迷朋友的一件喜事。

要點九:L-15的垂尾

L-15擁有一個顯眼的相對很高的垂尾,而且比較靠前。一般而言,對於單垂尾布局飛機,如果後機身寬度比較大,高大的垂尾則比較重要,以保證著陸時航跡的穩定,老美的A-5就是這樣設計的。當然,現如今采用單垂尾設計有點過時了,與時代特征不符。另軍迷朋友興奮的是,據專業媒體介紹,L-15目前有了一些改型的方案,包括機頭略有下垂加大和雙垂尾隱身改進設計,用以提高未來戰場的適應能力。

要點十:L-15的雙發渦扇布局

實踐表明,雙發布局對飛行員的心理有很大的穩定作用,穩定的心理狀態是安全飛行的重要保證。這是因為對於單發飛機,一旦發動機出現故障,駕駛員就會很緊張,而如果是雙發飛機,飛行員就有一種安全感,即使有一台發生故障,飛行員也相信靠自己的技術能把飛機控製好和平穩著陸。所以說雙發是一種趨勢,潮流。

要點十一:L-15的機身截麵

L-15的機身截麵可以簡單的分為上下兩條連續的曲線,沒有截麵突變,這對結構受力和飛行來說是好事。也體現出一點美學。L-15就是一種擁有線條美的飛機,正如那句話,好的飛機也是最美的。

帖子寫到這裏,那些評說中國航空工業不思進取的軍迷該住口了吧。誠然,縱觀航空工業,我們還有很多不足,還有瓶頸。譬如我們在發動機領域、在航空材料領域與老美還有25年左右的差距,但隻要我們的政策對路,國家下大力氣狠抓,不灰心,不斷進取,敢於鑽研和創新,或許再過些年,這些落後的領域就會象航空氣動領域一樣取得另我們為之振奮的成績,我們的航空氣動技術已經趕上來了,我們的瓶頸-發動機與材料領域還會遠嗎!讓我們拭目以待!
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