主题:【原创】成都迈向航空创新的又一步:翔龙的联翼(2) -- TopGun
TopGun:【原创】成都迈向航空创新的又一步:翔龙的联翼(1)
TopGun:【原创】炸弹!!炸弹、、、、、、成都翔龙联翼(3)
联翼还有一个非常重要的优点:可以大幅度减小超音速音爆,而这是下一代超音速客机的关键。
第一代超音速客机协和被禁止在北美大陆上空超音速飞行,因为协和在超音速时产生的音爆会影响地面生活。这个因为音爆而导致的禁令严重减少了协和的销量。虽然协和还有油耗过大等其他缺点,但音爆问题硬生生地砍掉了协和的一大块市场。下面两图是欧洲航空的骄傲——第一代超音速客机协和:
欧美挟垄断全球亚音速客机市场之威,正在不紧不慢,却一步一个脚印地向下一代超音速客机迈进。到目前为止,以黑鸟、F-22等超音速飞机闻名的美国洛克希德马丁公司认为有一个大幅度减小超音速音爆的重要技术——联翼。
联翼因为前后翼中间有空隙,可以很容易地被用来设计成符合跨音速和超音速面积律的飞机。飞机越符合跨/超音速面积律,在突破音障和超音速飞行时音爆越小,甚至可以符合在陆地上超音速飞行的要求。
洛克希德马丁采用联翼布局,正在与其他公司合作,开发一种可以在符合陆地音爆规定下以1.6倍音速到1.8倍音速飞行的公务机。下面是联翼超音速公务机(SSBJ/QSST)三面图:
下图可以看到这个飞机的后翼是如何与前翼连接的。这个连接在飞机结构上用了加强件综合利用的概念:前翼的相关结构既用来连接后机翼,也用来安装发动机:
下图是从侧前方看这个飞机。可以清晰地看到后翼与垂尾的连接,也可以清晰地看到鸭式布局的前翼:
下图可见飞机腹部的大致情况:
下图是NASA展望下一代大型超音速客机的一个想象图:
欧美在开发新一代超音速客机上非常从容。他们从开发超音速公务机开始,然后进一步做更大的飞机,直至大型客机。欧美开发新一代超音速客机也可能导致行业的重新组合。正如上面所说,早已离开民用飞机市场的洛克希德马丁公司,有凭借超音速技术优势回归民机市场的想法。
这就使我认为,成都可以学习洛克希德马丁以超音速技术杀入民用飞机市场的路子,在超音速民用飞机上打破欧美的垄断。因为成都近日曝光的翔龙无人机采用了对于超音速民机很有前景的技术:联翼,而且成都正在开发超音速巡航战斗机J-20。下面两图分别是是采用联翼布局的成都翔龙和超音速巡航的成都J-20:
本文小结:
1,成都目前开发的联翼技术在新一代超音速民用飞机上很有前景;
2,成都应该学习洛克希德马丁,以超音速技术加入民用飞机市场。无论下一代超音速客机是否使用联翼,成都的超音速技术都对中国打破欧美在超音速客机上的垄断至关重要。
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说缺点之前先强调联翼的关键优点:
1,高的巡航升阻比、低的结构重量;
2,有利于符合跨音速和超音速面积律。
上述优点使得联翼非常适用于诸如运输机、客机、高空长航时无人机等强调巡航的飞机。
现在说我认为的缺点。不一定对,仅供参考:
1,对高机动不利。因为大迎角姿态下通过前翼的气流很容易使后翼的气动环境恶化。
2,不容易操控。前后翼分得越开、互相间升力分担得越均匀,这个问题越大。因为作为主要升力面的前后翼会离开飞机重心较远,导致飞机的操纵控制比较严重地依赖电传操纵或其他先进的控制手段。下图所示波音方案就有前后翼均远离重心的问题:
电传操纵使这个不易操控的缺点可以克服。另外,在诸如客机、长航时无人机之类强调巡航的飞机上使用,又可以避免联翼不适于高机动飞机的缺陷。
全村鹰应该是这个:
TopGun您认为目前联翼作为一种非主流的翼型的主要原因是什么?
在我印象中目前还没有使用联翼的实用机型。既然联翼具有如此优点,应该广泛采用才是。——会不会是设计思路保守,或尚未成熟?
貌似乎连翼机可以看做双翼机的变形。
超级大改型。
呵呵!
结构因素导致的优缺点上好像可以这样认为哈!
首先说明,翼型是机翼的截面。这里应该说联翼布局,即“联翼作为一种非主流的气动布局”。
联翼概念出现得晚,不象常规的单翼已经出现了很久。这是联翼用得很少的一个原因。
另一个原因是联翼相对现有亚音速民用客机的单翼在乘坐品质上大概还有一段路要走。现在民用客机的单翼在柔性机翼上已经很成熟,柔性的单翼在飞行时使飞机的乘坐品质优秀。相比之下,联翼在柔性上需要有比单翼更多的考虑。类似柔性机翼这些技术考虑,也使联翼这个新概念在飞机上用得尚少。下图是波音一个联翼方案的变形设计,可以用来参考柔性的问题:
这也是为什么洛克希德马丁的联翼超音速民用飞机探索是从很小的公务机开始,因为小飞机不必太考虑机翼的柔性问题:
我相信联翼如果在主要飞机上使用,还要克服包括上面说的柔性在内的很多具体技术问题。这些技术问题有的难度大,有的难度小,但应该没有难以克服的障碍。
总之,即使在欧美,联翼这个新概念要达到大规模实用也还有一段路要走。成都能在联翼的初期阶段就果断染指这个新技术,真正符合中国在科学技术上不能机械地跟着西方的屁股,而要面向未来、要跨越性超越的思路。