战斗机气动布局设计

战 斗 机 气 动 布 局1提纲一、气动布局定义二、气动布局形式分类三、常规布局四、鸭式布局 五、无尾布局 六、三翼面布局 七、飞翼布局 八、气动布局的发展趋势2一、气动布局定义飞机在空气中飞行，依靠与空气相对运动产生的空气动 力。因此，与空气发生相互作用的机体外形我们称 之为飞机气动布局，成为飞机飞行研究的关键。 气动布局：指飞机外形构造和大部件的布置形式，包括 机翼、机身、进气道等与空气动力直接相关的部件的 形状和位置。一般用飞机外形几何参数来具体定义气 动布局。3二、气动布局形式分类p气动布局形式各异，这即取决于飞机的使命任务，又 取决于设计师的擅长，以及科学技术进步和创新带来 的成果。从形式上看，飞机气动布局有：Ø按机翼前后位置划分：常规布局，鸭式布局；4二、气动布局形式分类Ø按机翼前缘角划分：（变）后掠翼布局，前掠翼布局 ；5二、气动布局形式分类Ø按有无垂尾划分：有尾布局，飞翼布局；6二、气动布局形式分类Ø按水平翼面数划分：有单翼面无尾布局，双翼面布局 ，三翼面布局；7二、气动布局形式分类Ø按形状划分：梯形翼、三角翼、边条翼布局；8二、气动布局形式分类Ø按进气道形式划分：头部进气，腹部进气，背部进气 ，两侧进气，肋下进气等。 9二、气动布局形式分类p气动布局没有严格的划分标准，但基本按主要空气动 力部件翼面来划分，可分成五类：Ø常规布局Ø鸭式布局Ø无尾布局Ø三翼面布局Ø飞翼布局进气道形式作为二级描述，如××布局××进气道。10三、常规布局p飞机的机翼布置在前，水平尾翼布置在后，处于飞机 尾部。这种布局是近代多数飞机采用的气动布局，故 叫作常规布局。11三、常规布局Ø机翼后缘布置有内侧襟翼，外侧副翼，或者是内外侧 一起偏转的襟副翼；水平尾翼一般对称偏转，起俯仰 操纵与平衡作用。部分飞机因外侧副翼滚转操纵能力 不足，采用水平尾翼差动偏转来补充。12三、常规布局Ø机翼位于飞机重心附近，襟翼增升产生的低头力矩较 小。Ø梯形机翼居多，亚、跨声速机翼升阻比较好。13四、鸭式布局p一对水平小翼面布置在机翼前，无水平尾翼，机翼位 置相对靠后。欧洲现代战斗机采用这种形式的居多。 鸭式布局飞机起飞时，因机翼靠后，从前侧向观看像 一只鸭子，由此得名。 14四、鸭式布局Ø鸭翼的作用与水平尾翼不同鸭翼正偏转，增大起降升力；亚、跨声速鸭翼起耦合作用，提高升阻比；超声速鸭翼正偏转，减小配平阻力；鸭翼在大迎角负偏转，帮助飞机改出失速或尾旋。 15四、鸭式布局Ø机翼后缘升降副翼，包括襟翼，副翼，升降舵作用。 对称向下偏转，起襟翼的增升作用；Ø差动偏转起副翼作用，全展长布置副翼效率充足；Ø机翼位置相对靠后，后缘偏转产生的升力增量大，俯 仰操纵的尾臂较长，完全取代水平尾翼的俯仰操纵与 平衡作用。 16四、鸭式布局Ø更适宜放宽纵向静稳定度和采用推力矢量技术。Ø三角翼居多。超声速阻力小，结构强度刚度好。17五、无尾布局p飞机的水平翼面只有机翼，无水平尾翼或鸭翼。通常 保留有垂直尾翼，飞翼才能算是真正的无尾布局。18五、无尾布局Ø飞机的操纵面全集中在机翼后缘的升降副翼上，作用 与上述的鸭式布局飞机机翼相同。Ø这种布局在第二次世界大战时就开始实用了，60年代 采用这种布局的飞机比较多。Me-163F-102Mirage火 神F-106 19五、无尾布局Ø无尾布局飞机的翼面少，可以减少飞机的重量和阻力 。缺点主要是起降性能差和中低空跨音速机动性差， 后逐渐被鸭式布局所取代。但是，随着推力矢量技术 的发展和飞机隐身要求增加，无尾布局的缺陷可以用 推力矢量来弥补，无尾布局翼面简洁，利于隐身的优 点将会得到发挥。 20六、三翼面布局p在常规布局飞机的机翼前增加一付鸭翼的布局称为“三 翼面布局”。 21六、三翼面布局Ø三翼面布局集合了常规布局和鸭式布局的优点，提高 了飞机的机动性。缺点是增加了一付翼面，带来阻力 、重量和驱动装置增加。22六、三翼面布局Ø目前采用三翼面布局的飞机是俄罗斯从常规布局的苏 27发展的苏33、苏34、苏35和苏37。增加 鸭翼，前移气动焦点，可平衡改进航空电子设备带来 的重心前移问题，或给采用放宽纵向静稳定度技术带 来方便。 23七、飞翼布局p早在二战期间，美国和德国就开始研究这种布局的飞 机。现代采用飞翼布局最成功的是美国B2隐型轰炸 机。24七、飞翼布局Ø优点是气动力效率高、升阻比大；雷达反射截面积小 ，隐身性能好。Ø缺点与无尾布局相同，另外还须解决没有垂直尾翼带 来的航向稳定性和控制问题。25七、飞翼布局Ø飞翼布局目前受限于航向操纵效能低，只适用于机动 性要求不高的机种。但将来的发展前途未可限量。现 在掌握的技术中，推力矢量能助其一臂之力。 26八、气动布局的发展趋势翼Ø最优的空气动力Ø先进的控制技术Ø更好的推进系统Ø新型的结构材料Ø精巧的航电武器27谢 谢！