鸭式布局这么好我们都来搞!以色列鸭式飞机如何一步步走向失败?原创大水2018-10-07 22:43:21
鸭式布局是上世纪70年代出现的风潮,由于升阻比大,机动性好,超音速性能优势,而且整机重量轻,起降距离短,受到了全世界航空大国一致热追,虽然第一款鸭式布局飞机由瑞典人在1970年就批量一款半鸭式布局JA37雷战斗机,但是在整个80年代,全世界研发鸭式布局的热潮中,瑞典人也继续领先,开发出了JAS39鹰狮鸭式战斗机,这一款战斗机,采用鸭式布局后,飞机空重比雷几乎小了43%,发动机推力最大推力减小了三分之一,而且载弹量几乎保持一致,而且机动性更好,这就是鸭式布局的威力。
飞机小了一大圈,性能指标还提高了,这就是鸭式布局给飞机设计师带来的红利 欧洲的英法都不约而同采用了鸭式布局,法国人在鸭式布局上花了很多功夫,最早就是在幻影3幻影5机翼前方加一个小型固定三角翼面,虽然这么一点点小东西,但是对于飞机的升力却有大幅度的提升,盘旋性能提高了20%多,但是涡流增升带来的阻力也使得飞机的加速性降低了11%左右,由于法国发动机历来比较弱,所以就采取了比较谨慎的做法,尽量降低鸭式布局带来的阻力,所以,采用了一个超小面积的鸭翼作为阵风战斗机的三角机翼补充,最终也使得阵风战斗机,加速和爬升能力和幻影2000相比有了台阶性的进步,同时保持了三角翼飞机盘旋和滚转的优势,最终成为一种强悍的,能和F15匹敌的先进战斗机。
阵风战斗机在增升和减速之间做了谨慎的选择,最终阵风战斗机性能比较均衡 而欧洲台风战斗机在英国和德国这对难兄难弟的相互忽悠下,放弃了涡流增升,几乎就作为一个远距离的前置平尾使用,超音速性能确实不错,就是亚音速机动性稍差点意思,虽然飞机总推力比阵风大了3吨,最终格斗还是经常输。
英德合作的台风战斗机就是个飙车狂,速度是最大追求 而美国人经历了多款鸭翼研究飞机之后,还是选择放弃,而俄罗斯人在欧洲鸭式浪潮中,也动摇了,在苏联解体前开发出了重型鸭式飞机-米格1.44,大体设计来说,很像台风战斗机吹胖,性能指标也偏向于超音速高速飙车,当然,不合时宜的缺席了隐身时代,惨遭淘汰。
米格1.44感觉很像大型台风,追求超音速性能,机腹弹仓4发导弹 而中国在歼10战斗机上,缺乏经验,在跨音速格斗上倾注了过多的精力,而雷达技术落后导致机头太粗,机翼面积大使得飞机加速性能不够好,在新一代鸭式战斗机歼20研发上,虽然也有个硕大的机头,但是设计师还是将主要精力用于提高超音速性能上,而且保证了隐身性能,造就了一个传奇。
歼10是总师宋文骢设计的第一款全新战斗机,也是唯一一款,由于缺乏经验,性能有些缺陷 从歼10到歼20,中国设计师才搞懂了鸭式飞机设计,对于中国第一次完全掌握三代机设计制造技术,和鸭式布局设计来说,歼10也可以算满分,有歼10做基础,歼20方案出来很快,在歼10战斗机批量生产2-3年后,成都飞机研究所就拿出了歼20的详细设计方案,最终在四代重歼项目竞争中夺冠。
歼20在歼10基础上,设计更加完美 而另外一个野心勃勃的小国,早在上世纪70年代也展开了鸭式布局的研发,经过20年的努力最终失败,这就是以色列的狮LAVI战斗机。
以色列LAVi战斗机 最初他们就是想在成功的幼狮C2飞机上开发一款轻型便宜的空战飞机,以色列人的研究结果表明,仅仅安装一个鸭翼,就可以使得飞机的大迎角性能飞速提升,提升幅度高达50%,而且攻角范围可以轻松达到30度,而大部分三代机最大攻角就是24度。
小小的鸭翼就有无穷的魔力,这使得全世界飞机设计师为之疯狂
这就是以色列人第一个鸭式战斗机方案,飞机采用后掠翼,鸭翼和主翼重叠这设计特点一直延续下去 可以看出,鸭翼和主翼重叠而且机翼采用展弦比较大的后掠翼设计,可以最大限度的压缩机身总长以及机翼尺寸,将鸭式布局,涡升力干扰能力压榨到极限,这也是犹太人的一个特色吧。 1974-1976年进一步研究结果,得到了ARIEH式战斗机最早的一些设计构想:经过验证的气动布局设计-使用幼狮C2的鸭翼。在F15和F16上经过验证的先进发动机-PW-F100。电传操纵控制-随控布局CCV构型,结构和幼狮近似(这一点专门针对第一个方案),翼身融合体,带雷达,最大9G极限过载。
保留鸭式设计,但是强调机身和幼狮相似是这个方案的特色 但是经过认真研究后,结合以色列购买F16A得到的关键数据,以色列人很快就发现这个沿用幼狮C2方案的严重不足了,在稳定盘旋和作战半径数据有相当的差距,但是载重和瞬盘有超越,最终的结果决定修改: 修改也包含双发高推比设计,也可能采用英国罗罗公司的RB199设计,从对空和对地能力来看,以色列人还是不满意,需要大力提升。
为了得到最佳效果,以色列人尝试了很多种进气道方式,最终发现F16的进气道最好 由于双发带来了高推比优势,当然也带来了高重量和阻力,最终使得初衷低价成为泡影,所以,双发方案下马。
双发设计机身宽敞,带了极佳的挂弹潜力和机动性 在发动机的选择上,也经历了一番波折,最初采用一台F18的F404发动机,飞机尺寸和重量得到了极度的缩减,得到了一个不错的结果,在飞机载重能力和航程方面超越了幼狮C2。
这就是单发鸭式布局方案,采用7吨推力的F404发动机,飞机很轻,载重能力惊人 最终在LO-33布局上得到的参数使得以色列人下了决心,未来战斗机就是这个样子:鸭翼三角翼组合的气动布局,全动鸭翼,机腹进气道,翼身融合,电传操纵配合静不稳定布局设计,能到手的最先进的发动机。 而且以色列人对新飞机的要求定调了:和F16一样的对空能力和电传操纵,和F4一样的挂弹能力和对地攻击作战半径,带对空对地作战雷达,而且要求飞机高生存力:内置电子对抗设备,减低可观察信号,提高穿越敌人防区的速度。
这就是最终定调的LAVI狮式战斗机 最终的得到狮式战斗机的气动要求:飞机有最高的瞬时盘旋和稳定盘旋能力,优秀的跨音速和超音速加速性,以及军推下的低空高速飞行速度。 机翼展弦比2.35,前缘后掠角54度,50个剖面形状组成的机翼外形(太复杂了),操纵面控制规律由飞行状态决定(比如,飞行速度和攻角,对空还是对地模式)。
中国歼10机翼设计和狮式战斗机类似复杂,但是鸭翼和机翼组合则拉长了距离,不敢重叠 发动机选择则比较容易,从F404起步,F100,F1120,最终选择了F1120这个漏气涡扇发动机,使用高端F100发动机的话,性能将会超越F16对美国军机外销不利,而这款飞机研制费需要美国支援。 为了保证项目能进行下去,不和美国的当红飞机F16冲突,以色列人选择了F1120这个F100高端发动机的降档产品,最终强调对地攻击能力,挂点多,挂载重量大,高达8.3吨!
犹太人的疯狂也体现在,飞机一共有16个挂点,超越了苏27的12个,F16的9个
这是狮式战斗机远程对地攻击的典型挂载,2个超大油箱,一大堆炸弹 当然,过于狂妄的设想,往往在冷酷无情的物理法则面前立即撞得粉碎,狮式战斗机试飞后,就发现了抬头太猛难于控制,而且鸭翼和机翼距离太紧,耦合作用强,但是带来了巨大的阻力,导致飞机航程严重不达标,而且所有的解决问题的梦想都在美国人身上。
以色列人开发这个小型的炸弹卡车,最终遭到失败 当然美国人也不是傻子,吭哧吭哧帮犹太人把这个战斗机的设计实现了,F16哪里还有活路! 1985年美国人终于怒了,狮式战斗机gun!!!
F16是美国三代机的现金牛,谁动了都和美国严重过不去,LAVI不死没天理 狮式战斗机是以色列历史上最大的一次军事开发项目,也是以色列飞机公司最后一次自主研发复杂战斗机项目,费用严重超支,技术问题严重,最终下马,大量设计师下岗,这严重打击了犹太人的自信,当然在狮式战斗机流散下岗人员内,以色列人在互联网找到了新的G点,几百上千个新技术公司崛起,从另外一个角度支撑了以色列的发展。 或许,LAVI死的很好很合适。
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龙113813879911月前
前几天看篇文章称以色列把图纸卖给了兔子,才有了现在的歼10,不过两者的外形非常相似,我尤其注意了单尾翼,刨除细节简直一样。飞机背部妖娆的曲线也很像,还有早期进气道,鸭翼等。 回复 ⋅ 77条回复55
999和6月前
美国1935就在轰炸机上用过,俄罗斯法国也用,我们的歼15因为要在航母起降也加了鸭翼,可见这不是什么高精尖唯我独尊的技术,而且世界到四代隐身机都抛弃了鸭翼,只有我们的歼20在用,估计还是发动机不行不得已而为之,至于歼20性能方面我们都不是内部人员只能在表面现象判断;歼20服役这么多年了空军到现在还没有大量换装和量产,以我们国家的生产能力大量生产换装没什么问题,估计是空军对隐身机性能要求还是很高的 回复 ⋅ 67条回复16
卡鸽天空2018年10月8日
没有大规模风洞群就不要碰近耦合鸭翼。一堆一堆的气动耦合问题不提前吹出来,后面设计会变成一个经费无底洞,多少银子都填不满 回复 ⋅ 77条回复531
猪脚1363月前
讲那么多没个明白人,就是除了美国。其他人都没有那么强劲省油的发动机。所以发动机不行,只有上鸭翼弥补。但是这东西又不一定谁都完得好。 回复13
豆豆79676891280882018年10月8日
j20就是因为鸭翼。在发动机不如f22的情况下,载弹量多了四吨。超音速提高20%。
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