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歼10鸭式布局设计起源何处?那些比科幻片子还科幻的飞机验证机_

2018-05-02 07:25

ASA和USAF对HiMAT技术验证机提出的请求是要如下:
推许比和翼载荷达到全尺寸战斗机的尺度
机动性上,要求在12000米高空,Mach1.4的条件下进行至少3分钟的研究飞行;在9000米高空,Mach0.9的条件下能连续做8g过载的回旋飞行
机体结构上,要求亚音速时最大过载可达+12g和-6g,超音速时也可达到+10g和-5g
HiMAT为了验证高机动性,采用了很多新技术,如近耦合鸭翼,翼梢小翼,数字式电传操纵,放宽经稳定度技术,直接侧力控制技术,气转动性剪裁技术等。在机体结构上,为了适应不同试验项目标要求,采用了核心结构加可改换单元体的模块化涉及。其中心结构包括机身,发动机和相干分系统,单元体则包括主机翼,近距耦合鸭翼,发动机进气道,加力焚烧室和尾喷口等局部,单元体以及其上的部件可以随时拆除和调换,十分便利。
作为验证下一代战斗机的技术验证机,复合材料等是必不可少的。HiMAT使用的石墨复合材料占结构重量的20%,玻璃纤维占结构重量的3%,铝、钛、钢分别占26%、18%、9%,惊诧 未勃起的阴茎也能插入阴道。该机只有用于着陆的前三点式起落架,起飞则由B-52载机带到空中发射。
HiMAT技术验证机飞行与控制参数传感器已经研究仪表传感器共计164个,飞机主要由地面控制设备控制,如果地面控制设备出现故障,则由伴飞的飞机进行控制,假如伴飞飞机在控制范畴外,记录自恢复系统可以使飞机在定常高度上作亚音速盘旋飞行,直至伴飞飞机进入控制规模接手控制。
截至1983年1月,HiMAT方案停止了,两架技术验证机进行了26次飞行,净飞行时间(指不包含载机携带飞行的时间)共计11小时34分钟,研究名目波及到的空气动力学,机体结构,飞行控制等方面内容,其验证机能的目的全体达到。HiMAT幸不辱命,存在很强的机动性。在25000英尺(7620米),速度Mach0.9时,持续盘旋过载能够达到8g;高度为30000英尺(9144m米),速度为Mach1.2时,持续盘旋过载可以达到6g。
题外话:从机动性上说,对照同时代的战斗机,HiMAT无疑是非常杰出,加受骗时竞标ATF的多少家公司,构想中都使用鸭翼布局,一时光鸭翼布局世态炎凉。上世纪80年代开发了许多鸭翼布局的进步战斗机,如欧洲结合的Typhoon/EF2000,法国达索公司的Rafale,瑞典萨伯动力的JAS39,苏联/俄罗斯的MFI,以色列的Lavi,当然少不了我国的J10战役机,很难说它们和HiMAT的影响毫无关联。

验证机之四:XV-15

小型制海舰的概念,在上世纪70年代曾盛行一时。还留下了西班牙和泰国两艘航母作为墓碑J。与此对应的,相应的飞机,大多数人想起来的,不过鹞式飞机。实在,我感到XFV-12A也是一种不应当被遗忘的飞机。
XFV-12A是美国洛克维尔公司研制的动力增升机翼研究机,主要用来研究70~80年代小型制海舰上担负海上防空和攻打义务的垂直/短距起降飞机技术。1973年,美国海军(US Navy)和洛克维尔公司签署了约4800万美元的合同,建造两架验证机进行试验。但是或者技术真的太过庞杂,第一架验证机迟到1977年7月才出厂,比原筹划晚了3年之多,不过试飞于1978年正式开始。
XFV-12A采用鸭翼布局,它真正的翻新在于鸭翼和主翼上装备的全翼展引射式襟翼增升系统(俗称动力增升机翼),来自发动机的引射气流从襟翼的喷口喷出,提供垂直起落,过渡飞行和悬停所需要的升力并操纵飞行,平飞时襟翼收起变为惯例机翼。自1978年开始试飞后,多次试飞根本验证了其构想的可行性,可惜调节襟翼喷嘴时出现的失速问题始终得不到解决,再加上因为技术复杂造成的资金不足问题,最后,1981年, XFV-12A项目被撤消了。
XFV-12A采用一台F401-PW-400涡轮风扇发动机,推力13608千克。其空重6260千克,最大垂直起飞重量8850千克,最大短距起飞重量11000千克(此时滑跑间隔91米),最大速度Mach2。

1977年,国防部先进技术研究局(DARPA)和空军飞举动力学试验室提议研究前掠翼概念,格鲁门公司并于1981年1月开始设计,到了1981年12月,格鲁门公司博得了NASA高达8700万美元的合同,制作两架技术验证机,第一架验证机于1984年12月14日首次飞行,第二架于1989年5月23日首次飞行。
为了节俭成本,除了须要验证的部门,X-29A尽量使用成熟的技术,这样一来,它堪称大杂烩:使用了F-5A的前机身,座舱和前起落架;使用了F-16A的主起落架和舵机;使用了F-18使用的F404-GE-400涡轮风扇发动机等。X29A机高4.35米,机长(不含空速管14.66米)16.44米,机翼前掠角33度44分;空重6168千克,起飞重量7983千克;升限15240米,最大速度Mach1.6,继航时间约一小时。
X-29A采用全动式鸭翼加前掠翼加后机身边条翼的气动布局,也算三翼面设计了J。其主机翼内半翼后掠,前半翼前掠,通过鸭翼发生的脱体涡流卷走两半翼交汇处颤声的不利气流,这样的设计使机翼有很不错的升力特征。除了验证前掠翼外,X-29A还采用了超临界翼型,近距耦合鸭翼,三余度数字电传操纵系统,不持续变弯度机翼,三操纵面俯仰控制和放宽静稳定度等先进技术于一身。X-29A是一架静不稳定的飞机,其亚音速的不稳定度为均匀气动弦的35%,超音速时可以达到40%。
依据格鲁门公司估算,与采取后掠翼比拟,X-29A减轻重量5~20%,下降本钱5~14%。
因为采用前掠翼和全动式鸭翼,当然还有静不稳定设计,X-29A在45度的攻角依然有极佳的操纵性,而试飞中最大达到过67度攻角,性能不可谓不精彩。截止1992年X-29A项目中断,两架验证机进行了436次飞行,其中包括项目第一阶段(1984~1989)第一架验证机的242次飞行,第二阶段(1989~1994)第二架验证机的120次飞行,涡流控制阶段(5.1992~8.1992)的60次飞行,外加12次第一架验证机和2次序二架验证机的非研究飞行。

验证机之五:T-2CCV

题外话:前掠翼必定要用复合资料的各向异性特点加上多层铺设么?鲁坦动摇的答复:不!当初提起鲁坦,良多人第一个反映是他取得X-Prize的杰作SpaceShip One,只管晓得更早环球飞行的飞行者一号,不外仍是更信服他1996年设计的前掠翼家用飞机Boomerang,应用小前掠角机翼,没有复合材料工艺的机翼让人不得不佩服设计者的巧夺天工。

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高机动性飞机技术遥控验证机,作为验证高机动性技术的验证机,是上世纪80年代美国的重点项目,主要用于研究和验证90年代甚至更远的未来可能用到的战斗机设计的新技术。留神尽管重点在高机动性,然而并不仅是高机动性验证。
HiMAT规划开始于更遥远的1973年,这一年,美国国家航空航天局(NASA)和美国空军(USAF)独特提出了“高机动性飞机技术打算”,经由招标,1975年选定了洛克维尔公司建造2架缩比为0.44的遥控验证机。两架验证机分辨于1978年3月和1978年6月交付给NASA,并且在1979年10月和1981年7月分离进行了首飞。
鉴于这是一款缩比遥控验证机,HiMAT并不大,其翼展为4.877米(16英尺),机长6.7米(22英尺),机高为1.29米,能源用一台通用电气公司出产的J85-GE-21型涡轮喷气发念头,海平面经推力约2268千克(5000磅)。其空重为1200千克,最大空中发射分量1542千克(3400磅),最大平飞速度约为Mach1.6。、

验证机之一:HiMAT

题外话:第一次知道XFV-12A,是在16年前的时候了。更早还是小孩子的时候就想为什么不能通过喷射气流提供升力,看到XFV-12A的时候不禁的面前一亮,惋惜随后的文字就告知我它悲惨的终局,盼望有一天它能涅?重生。

谨以此文怀念本人的童年时期…...

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验证机之三:XFV-12A

前言:
世事时移,好像一阵风吹过,自己长大了。翻着旧日的书籍材料,忽然有一种激动,想把那些遥远的童年时代懂得到的飞机技术验证机先容给大家,于是着手写下了本文。

这个就是贝尔301,他就是V-22鱼鹰的前生,XV-15是陆军编号。XV-15倾转旋翼研究机和鱼鹰一个样子,详细的结构,我想不需要我?嗦,太多的人知道太多对于鱼鹰的信息J。
小时候很吃惊的,是知道早在20世纪40年代,贝尔公司就开始了倾转旋翼技术的研究工作,当然,XV-15是70年代的事件了,是NASA的项目。XV-15采用莱康明公司的LTC1K-4K涡轮轴发动机(注意是涡轮轴发动机,不是涡轮螺旋桨发动机),单台海平面最大功率1550轴马力,两分钟刹时功率可达1800轴马力。旋翼系统是两副三桨叶万向铰接旋翼,桨叶通过张力-扭力条河桨距滚柱轴衔接在钛合金桨毂上,桨叶在旋转平面为刚性以适应直升机状态和飞机状态的飞行。XV-15旋翼直径7.62米,旋翼核心间距9.80米;翼展10.72米,机长12.83米,990991藏宝阁玄机;其空重为4341千克,设计起飞重量5897千克,最大起飞重量(采用短距起降方法)6804千克。
1973年7月,贝尔公司开始了倾转旋翼研讨机的设计开发工作。1976年10月,第一架原型机出厂,并于1977年5月实现了首次自在悬停飞行,这架原型机于1978年8月交付国度航空航天局(NASA),同年9月,开端了第二架原型机的地面测试工作。1979年4月,首次进行直升机状态的飞行试飞,同年7月,完成从直升机状态到飞机飞行状况的转换飞行,飞翔中平飞速度大到了297千米/小时,同年11月,平飞速度到达了383千米/小时的速度。1980年3月的试飞中,平飞速度也终于达到590千米/小时的预约指标。

验证机之二:X-29A

与原型T2相比,T2CCV的重要不同就是使用了三余度数字式电传操纵系统,飞行掌握系统舵机;增加了机动襟翼,水平前翼和垂直前翼,原有的后座舱用来装置实验装备。T2CCV只有研究5种随控布局:控制增益;放宽稳固度;机动载荷把持;直接升力供给和直接侧力节制。其中直接升力由程度前翼和机动襟翼提供,水平侧力由垂直前翼和垂直尾翼提供。
T2CCV自1983年开始的试飞工作始终进行到1988年,在此基本上失掉了大批的试飞数据,为进一步开发电传操纵系统和随控布局的研究打下了坚实的基础,F-2在设计上受益甚多。

我一直以为,T-2教练机对于日本军用航空有着特殊的意思。它作为一种双发超音速高等教练机,一直到现在都是日本主要的高级教练机;由此改良出的F1近距援助飞机加上自产的Type 80 反舰导弹,很长时间就是日本对海打击力气的中坚;而T2CCV的呈现,使日本人完全的实验了电传操纵操纵系统,由此得来的教训,直接汇入F2声援战斗机的电传系统,承前继后,莫过于如此,一旦这种负反馈构成早餐吃油条的网友
言归正转,T2CCV是1982年三菱重产业公司在T2高级教练机基础上改装的单座随控布局技术研究机。事实上早在1978年,日本防守厅技术研究与发展部就选中T2作为试验机,,用来研究和发展放宽稳定度飞行控制技术,获取相关的工程数据。1978年4月,三菱重工开始设计工作,到了1983年8月,T2CCV进行了首次飞行。
T2CCV机长17.85米,机高4.45米,翼展7.88米;空重6310千克,腾飞重量9670千克,最大起飞重量12800千克;其发动机采用两台国产TF40-801A动员机,最大推力3300千克,T2CCV的最大速度可达Mach1.4。

对日本,国人老是一种特别的情感,尤其是军事喜好者。曾经屡次看到说日本航空不积聚,大跃进上F2成果处处不顺利的说法,其中就有提到日自己电传把持体系靠引进美国。

本文出自北朝论坛,作者 : Lsquirrel

前掠翼是一个并不新潮的概念,早在二战时代,就有德国空军的Ju-287前掠翼重型喷气轰炸机的尝试,当时人们就意识到前掠翼在进步灵活性,避免进入尾旋跟较好的低速操纵性等优点,尤其是在全部飞行包线内特殊是Mach1邻近的阻力较小,更是让人”蠢蠢欲动”,当然,在当时的技巧前提下,确实也只是蠢蠢欲动。由于在高速飞行,前掠翼存在致命的气动发散问题,也就是迎角增加时,气动增力使前翼外沿向上扭转,使迎角进一步增添。如斯恶性轮回,使机翼结构受到损坏。为了增强构造增长的重量,基础上对消了前掠翼的长处。
好在跟着材料的提高,涌现了强度高重量轻的高级复合材料,应用复合材料的各向异性,通过公道铺层的措施控制机翼的强度和刚度,解决气动发散问题,X-29A应运而生。

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