全球第五代战机,为什么就歼20采用鸭翼?独创设计,美国也将采用
全球第五代战机,为什么就歼20采用鸭翼?独创设计,美国也将采用
在第五代战斗机中,只有歼-20采用了独特的鸭翼设计。这种设计不仅没有影响隐身性能,反而在超声速飞行中展现出独特优势。本文将为您解析鸭翼布局的历史渊源、技术原理及其在现代战斗机中的应用。
什么是鸭翼布局
战斗机的气动布局主要分为三种:常规气动布局、三翼面气动布局和鸭式气动布局。
常规气动布局:这是最传统的布局方式,水平尾翼和垂直尾翼都位于机翼后方。这种布局自莱特兄弟发明飞机以来一直沿用至今。
三翼面气动布局:在常规布局基础上加装一副前置翼。这种布局最早出现在20世纪60年代初,苏联米高扬设计局用米格-21战机改型成E-8试验机。
鸭式气动布局:将位于机翼后方的水平尾翼移到机翼前方。这种布局最早在第二次世界大战前就被苏联设计师发现,具有较好的操纵效能。在大迎角飞行状态下,鸭翼只需减少升力即可产生低头力矩,从而有效抑制飞机过度抬头的现象发生。
歼-20的鸭翼设计有何特别
歼-20采用的是升力体边条翼鸭式布局,这种设计解决了三个关键技术问题:
- 鸭翼和中等后掠角、中等展弦比机翼之间的气动耦合问题
- 鸭翼、机翼前边条和机翼脱体涡之间的耦合问题
- 鸭式布局采用翼身升力体的得失问题
这种设计不仅保持了分别使用两种增升装置时的增升效果,还可以得到更高的升力系数。同时,翼身融合的升力体布局可以利用机身产生升力,并以较小的阻力代价增加内部容积、改善隐身特性。
美国未来战机也将采用鸭翼
美国目前现役的F-22和F-35采用的是常规气动布局,但美国未来的第六代战斗机也将采用鸭翼设计。美国公布的第六代战机概念图显示,其采用了与歼-20极为相似的鸭翼布局以及全动尾翼设计。
总结
歼-20的气动设计凝聚了无数军工人员的心血,经过上万次的风洞试验和仿真模拟,上千次实机试飞,从1965年设计的歼9一路走来,代表着世界歼击机气动设计的先进水平。在先进的全向传感器和体系化作战的数据链支持下,配合目前世界上动力性能最好的远程空空导弹,再加上优异的高速性能,歼-20很可能是世界上BVR(Beyond Visual Range)能力最强的战斗机,其中优异的气动设计功不可没。