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学者:歼17首飞照疑是PS 边条翼违反设计原则

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2015-11-05 14:53:11

 近日,网上流传到一张新型战机首飞的照片,据称该战机型号为歼-17,是中国最新型

的歼击轰炸机。从外形上看这个飞机非常怪异,其最著名的特点就是主翼前方宽大的边条翼和扁平的机头。据称该型飞机装备了国产涡扇-10发动机,是中国版的苏-34,能够替代中国的歼轰-7和轰-6执行远程对地打击任务。甚至有人煞有介事的说这款飞机的机头比苏-34更大,可以装备更大的雷达,因此也具有很强的空战能力。然而从飞机设计的角度来说,这款新飞机却完全不符合基本的设计原则。

该照片战机里其他部分都比较正常,是苏-27的经典传统构型,关键就在机头和边条翼违反了常规。其中机头因为没有俯视图只有上视图无法判断其整体构造,所以不能做出武断的判断,但其边条翼的设计则完全违反了飞机设计的原则。

网传歼-17首飞莫激动,可能是PS的照片

网上最近流传的所谓歼-17战斗轰炸机照片

边条翼是现代战机基本都会采用的构造,战机在大迎角状态下产生气流分离而主翼失速时,边条翼会和空气作用产生气流涡。这种气流涡会对主翼产生一个从下而上的压力,从而产生升力,在一定迎角下这个升力甚至可以和主翼面最大升力接近,从而扩大了飞机在大迎角时的可操作性。这个涡升力不能太大也不能太小,太小自然无法承担起大迎角操作的重任,太大则会导致飞机失去平衡。一般影响边条翼性能的因素有边条翼的前缘后掠角、面积、前缘形状和主翼的配合程度。下面从影响边条翼性能的几个因素对该照片中飞机边条翼构造做出判断。

一、前缘后掠角(无法判断)

边条翼形成的涡要足够大但也要稳定,一般从形成稳定的涡升力来说,前缘后掠角应该大于70°,但在前缘后掠角大于76°时,机头方向会产生一个不对称的涡升力,给飞机很大的侧力,导致飞机失去稳定,因此飞机的前缘后掠角一般不大于76°。图片中没有给出飞机机翼具体结构,也就无法看出飞机的前缘后掠角,因此无法作出判断。

二、边条翼的面积(不符合)

边条面积太大将使俯仰力矩前移,对基本翼的作用增大。这就会给整个飞机前部一个向上的力矩抬头力矩,这个力矩太大,则飞机就要失去控制,特别是大迎角的时候,飞机机头被向上推而尾翼无法平衡,飞机就倾向于向更大的迎角发展,最终导致失速机毁人亡。但也不能太小,因为边条面积可以提高大迎角的升阻比,就可以使飞机携带更多的载荷。

为了平衡这两个矛盾边条一般选择边条翼面积和主翼面积之比ka=(0.05-0.1)之间,且主要是展向为辅,弦向为主。但我们看到图片中国这款飞机的边条和主翼面积之比已经超过了这一区间,因此飞机是不可控的。

网传歼-17首飞莫激动,可能是PS的照片

F-16就采取了S型边条翼的构造用来增升,但能明显看到其翼面积很小,且后掠角很大

三、边条翼的形状(不符合)

就升力特性和力矩特性来讲,S型边条最好,三角形次之,直线最差。所以边条翼一般都采用的是S型但后掠角很大的近三角形边条翼,为了使边条翼的涡流吸力特性更好,一般设计前缘弯扭,如此可以使吸力特性增加70%以上。但图片中这个边条翼却使用了怪异的梯形且展向较长,这样的设计完全不利于飞机大迎角时的涡流升力。有人也许会说F-22也采取了这种类似梯形的边条翼,但F-22的考虑有三点。

第一是必须使用钝角配置将正面雷达波的镜面反射减到最小。第二是要使用边条翼和发动机机舱互相结合的手段减少气流损失和RCS。第三则是F-22这种构型固然在大迎角时升力稍微不足,但其拥有的矢量发动机则完全可以弥补格斗中的大迎角作战问题。但网上这个所谓的歼-17战斗机机身到处都是缝隙,明显不是隐身设计,而其边条翼与发动机距离甚远且从下往上的遮盖住了进气道口,这甚至在战机倒飞时还会阻碍进气道进气,那这种缺点就不可容忍的了。

网传歼-17首飞莫激动,可能是PS的照片

F-22也采取了梯形边条翼,但其拥有矢量发动机可以弥补,且主要是为了隐身设计考虑

四、主翼和边条翼的配合(符合)

边条和鸭翼都是使用涡升力进行增升的装置,但不得不考虑这些翼面和主翼之间的综合作用,在边条翼很小的时候,主翼前缘涡会转移到边条翼前缘。鸭翼则利用距离隔开,使得两个翼面的涡不会互相影响而破裂。一般边条设计时必须使基本翼与其配合好才能达到理想的升力和阻力特性,这要求基本翼的后掠角一般在38°到44°之间,44°时最大,展弦比在2.8到3.5,一般选择切尖三角翼,稍跟比在3-5之间。从图片上看这条是符合的。

网传歼-17首飞莫激动,可能是PS的照片

苏-34鸭嘴兽飞机采取了三翼面设计的格局,鸭翼也是一种可以增加升力的方式

从以上分析来看,这款所谓的歼-17战机完全不能稳定且无法发挥大迎角时的边条翼作用,因此基本可以判断其图片属于伪造。从中国战机的发展来看,我国已经拥有歼-16这种新型战斗轰炸机,完全没有必要再在这么短时间内再去发展另一款战斗轰炸机,如果真要发展,那一定是朝着隐形战斗轰炸机的目标去的。

网传歼-17首飞莫激动,可能是PS的照片

我国的歼-16战机已经定型设计成熟,且可以完成大多数战斗轰炸的任务

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