四代战斗机
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关于四代机的几个技术问题四代战斗机(美、俄称五代机)没有国际公认标准。
美国F-22最初提的战技要求,强调要有所谓4S能力——超音速巡航、超机动、隐身、维修性可靠性。
此外还有“先发现、先攻击、先摧毁”和一些性能数据,如什麽高度、过载等要求。
现在前三个S比较公认,但不能认为缺一个S就不是四代机.。
每个国家是根据自己的经济实力、技术实力和军方要求研制新一代飞机。
这些要求有的互相有矛盾,强调了这个,别的就要有点损失。
所以这些要求的排序很重要,比如把隐身排第一,其它就要相对“让位”。
所以讨论此问题每个国家观点不一样,飞机研制是综合平衡的问题。
最早YF-22和YF-23竞标时,YF-23的隐身性能好于YF-22,但美国空军最终还是选择了YF-22。
本文重点讲前三个S的难点和矛盾以及一些有关四代机的话题。
超音速巡航先谈超音速巡航(超巡),即要求发动机不开加力飞超音速。
超巡最重要的是发动机和飞机阻力的问题。
一般要讨论飞机阻力都用阻力系数。
阻力等于4个参数乘在一起——大气密度,速度的平方,机翼面积,阻力系数。
而且为考虑别的方面,还要再乘以二分之一,因为二分之一乘以密度和速度的平方,称为“动压”,加二分之一就方便一点。
发动机推力要克服阻力,所以在设计新飞机有这个矛盾,考虑将难点压在哪一方面。
如果飞机已经尽一切办法将阻力减到最少,想达到超巡那就要看发动机。
相反如果发动机推力无法提高,就只能在气动上下死功夫,所以发动机和飞机设计单位往往有很多争论。
四代机以前的飞机要飞超音速,往往发动机要开加力,短时间推力很大、速度很快,但缺点是很耗油。
后来又想超音速,又想省油,就提出发动机不开加力长时间飞超音速,就是超音速巡航。
原来有的发动机开加力后的推力比不开加力要大50%甚至80%以上。
现在很多人谈发动机推重比要大,比如推重比10,但这是最大加力推力与发动机重量的推重比,要超巡还要重视发动机不开加力时的推重比要大。
计算飞机的阻力用的阻力系数分两部分,一个叫废阻力系数,就是和升力无关的那部分阻力。
四代战机发展历程第一代超音速战斗机喷气式战斗机在50年代就实现了超音速化,因而现代战斗机一般是按超音速断代的。
到目前为止,超音速战斗机共发展了四代。
在设计思想上,第一代超音速战斗机以追求更高的飞行速度为主。
1947年10月14日,美国贝尔公司研制的X-1火箭飞机首次实现了超音速飞行,为实用超音速飞机的研制积累了经验。
40年代后期至50年代初出现的许多亚音速喷气战斗机也为实用超音速飞机的研制成功打下了坚实的技术基础。
在这样的背景下,第一代超音速战斗机应运而生。
最具代表性的是美国的F-100和前苏联的米格-19。
F-100“超级佩刀”战斗机是美国北美航空公司于1948年开始研制的,其原型机YF-100A 于1953年5月25日完成了首次飞行。
米格-19是前苏联第一种实用超音速战斗机,由米高扬设计局研制。
为了研制米格-19,米高扬设计局先制造了一架验证机,它于1952年10月进行了首次试飞。
而经过大量改进的米格-19原型机首飞日期则是在1953年9月18日。
因此,究竟这两种飞机谁先谁后,至今也没有一致的说法。
第一代超音速战斗机,除F-100和米格-19外,还有美国康维尔公司的F-102“三角标枪”、麦克唐纳公司的F-101“巫毒”,英国的“猎人”式、法国达索公司的“超神秘”、瑞典的萨伯-35等。
这一代战斗机的性能特点是低超音速,最大平飞速度为1.3~1.5马赫。
为了实现超音速,采取的主要措施是加大发动机推力,使用后掠翼布局和三角翼等。
第一代超音速战斗机使用的武器主要是机枪、机炮和火箭弹,后期改型加装了导弹,增强了攻击能力。
第二代超音速战斗机第一代超音速战斗机的性能仍然偏低,速度不够,升限、加速性、爬升率不够高,武器系统和机载设备相对简单,因而作战能力仍有很大不足之处。
为此,50年代后期各国开始发展第二代超音速战斗机,强调所谓“高空高速”,升限可达20000米以上,最大速度超过两倍音速。
个别的高空截击机的升限高达30000米,速度超过3倍音速。
第四代战斗机世界各国对第四代战斗机的战技要求主要体现在5个方面: 低可探测度, 超强隐形性能; 超强机动性和良好的操控敏捷性; 超声速巡航能力; 较大的有效载荷, 远航程; 短距起降。
隐身要求做为四代机的一个重要指标,主要是为了提高其生存和防御能力而提出的。
而隐身技术的发展日新月异, 成为了各国军事竞相追逐的制高点。
本文借黑丝机成功曝光满月之机,对小白兔现有的各种已投入实际应用和在研的飞机隐身技术做一次既不全面也不细致的梳理。
隐身技术又称为低可探测技术, 是通过降低飞机的信号特征, 使其难以被发现、识别、跟踪和攻击的一种技术。
按照个人习惯的分类方法,隐身技术可大体分为:无源隐身技术,有源隐身技术,新生隐身技术等三大类。
一、无源隐身技术目前我们所熟知的隐身技术均属此类,其原理是通过对飞机的外形,结构进行巧妙设计和采用吸波、透波材料等一系列措施,尽量减少飞机对电波、红外波、可见光和声波等能量的反射或辐射,降低信号特征,从而达到隐身的目的。
目前,各国军队都大量装备了远程搜索和目标指示雷达, 防空导弹和大部分高炮是由雷达引导攻击,因此,雷达隐身技术成为了飞机隐身技术研究应用的重要方向。
飞机对雷达的隐身性能指标主要是雷达散射截面积(RCS),它是指飞机截获雷达辐射功率后,向雷达接收机天线方向散射电磁波能力的量度。
RCS与许多因素有关, 其中包括目标本身的几何尺寸、形状、材料以及目标视角、雷达频率和电波的极化等。
通常, 目标尺寸越大, 其RCS可能越大, 但许多理论和试验研究都表明, 目标(散射体) 的外形对其RCS的大小影响更显著; 同时, 雷达散射截面积与雷达波长也有关, 当飞机的长度(如翼展) 为雷达波长的一半时, 其雷达散射截面积很大, 也最易被雷达探测到。
目前,降低飞机RCS的常用方法有两种: 外形隐身技术和材料隐身技术。
1. 外形隐身技术外形隐身技术是最直接有效的手段, 但需要与飞机的气动外形设计相结合。
战斗机分代标准战斗机是现代空战的主要武器装备,其性能和技术水平直接关系到国家的空军实力和国防安全。
战斗机的分代标准是对其技术水平和性能特点的一个重要评价指标。
目前,国际上对战斗机的分代标准主要是按照其研制和服役的时间进行划分,通常分为一代、二代、三代、四代和五代战斗机。
每一代战斗机都代表着当时的最先进技术水平和作战能力,下面将对各代战斗机的特点和技术发展进行介绍。
一代战斗机是指20世纪50年代至60年代初期服役的战斗机,其特点是使用涡轮喷气发动机、机炮武器和机械式飞行控制系统。
代表机型有米格-15、F-86等,主要用于近距离空战和对地攻击任务。
二代战斗机是指60年代末期至70年代初期服役的战斗机,其特点是采用涡喷发动机、雷达导航和空对空导弹武器系统。
代表机型有米格-21、F-4等,具备一定的远程作战能力和对抗能力。
三代战斗机是指70年代末期至80年代初期服役的战斗机,其特点是采用了先进的涡喷发动机、全天候作战能力和先进的电子对抗系统。
代表机型有米格-29、F-16等,具备了超音速巡航和多用途作战能力。
四代战斗机是指90年代至21世纪初服役的战斗机,其特点是采用了先进的隐身技术、网络化作战能力和超音速巡航能力。
代表机型有苏-57、F-22等,具备了超强的隐身和信息化作战能力。
五代战斗机是指21世纪初开始服役的战斗机,其特点是采用了先进的超音速巡航、隐身和网络化作战能力。
代表机型有歼-20、F-35等,具备了全方位的隐身和信息化作战能力。
随着科技的不断发展,战斗机的分代标准也在不断更新。
未来的战斗机将会更加注重信息化作战、网络化作战和智能化作战能力,隐身技术、超音速巡航技术等将会得到更加广泛的应用。
同时,无人机、激光武器、电磁武器等新型武器装备也将会对战斗机的发展产生深远影响。
因此,战斗机的分代标准将会随着技术的不断进步而不断更新,未来的战斗机将会呈现出更加先进、多样化和全方位的作战能力。
总之,战斗机的分代标准是对其技术水平和作战能力的一个重要评价指标,各代战斗机都代表着当时的最先进技术水平和作战能力。
第四代战斗机百科名片第四代战斗机第四代战斗机是目前正在研制的最先进的战斗机,它的技术战术指标是根据现代高技术局部战争的实战经验提出的。
现代战争已经由过去的单一兵器的对抗转变为海、陆、空军三位一体全方位的较量,而其中最重要的则是制空权的争夺。
目录概述代表机型和战斗机分代1:亚音速战斗机2:强调超音速性能的战斗机其他相关第一、二、三、四代战斗机的概况区别第一代第二代第三代第四代中国第四代战斗机相关报道节目实录中国四代战斗机-歼20概述代表机型和战斗机分代1:亚音速战斗机2:强调超音速性能的战斗机其他相关第一、二、三、四代战斗机的概况区别第一代第二代第三代第四代中国第四代战斗机相关报道节目实录中国四代战斗机-歼20展开编辑本段概述由于通讯手段和电子雷达、预警设备的发展,使现代战争的战场空前扩大,为了适应这一变化,飞机的作战半径也应该相应增加,为此对第四代战斗机提出了超音速巡航的要求;而为了应对敌方强大的电子雷达系统和防空导弹的威胁,飞机具有隐身能力也是必不可少的;隐身无疑提高了飞机的生存率。
综合起来对第四代战斗机往往要求具有下列战术技术性能:第四代战斗机第四代战斗机的标准通常称为4S标准,因为这四个标准的英文单词都以S开头,即Super ManeuverabilitySuper Sonic CruiseStealthSuperior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness翻译成中文就是―超机动性‖、―超音速巡航‖(某些翻译为不开加力都超音速巡航,实际上是多余的,因为战斗机巡航状态一般不用加力,加力一般用于对空格斗冲刺等任务)、―隐身能力‖和―高级战役意识和效能的航空器‖(直译)。
关于Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness国内有一些译作―高可维护性‖,―超视距打击‖等等。
按照F-22的制造商洛克希德马丁公司的官方文档(http://www.lockheedmartin. com/data/assets/corporate/press-kit/F-22-Brochure.pdf)的解释,更倾向于解释为―高信息优势‖,也就是―网络中心战‖。
兵器知识库-什么是第四代
战斗机
第四代战斗机是指90年代以后装备部队的新一代战斗机,其典
型型号有美国的ATF,前苏联的“米格”f-2000,法国的“阵风”,
欧洲的EFA,瑞典的JAS-s39及以色列的“狮”等。
ATF是先进战术
战斗机的缩写,预计90年代中期达初始作战能力。
该型机将采用几
十种新技术,主要有目标定位和攻击技术、隐身技术、短距起落技术、防核生化袭击等,同时将具有超音速巡航能力和高机动飞行能力,并具有较大的航程,起飞滑跑距离可缩短至425~600米。
由于第四代战斗机大部分已完成设计、投产和试飞,所以2000
年之后服役的第五代战斗机正在进行论证设计之中。
预计将采用X翼、斜翼、前掠翼及结合式机翼等新概念战斗机,并大量采用发展中的高技术,最典型的是隐身技术,可能向全隐身方向发展;高推重比技术,估计将使推重比由第四代的10以下提高到20以上;结构和新材料技术,将采用阶碳、陶瓷、金属粘结剂等复合材料。
此外,还将广泛采用短距起落技术,进一步改进飞机的机动性能,大量改进电子设备,提高自动控制能力。
SummarizationoftheFourthGenerationFighterPerformance西北工业大学张加圣王海涛万小朋赵美英在设计先进飞机时。
在考虑超音速巡航能力,隐身性能,高机动性和敏捷性,足够的有效载荷,大航程、高可用性,多目标攻击和超视距攻击能力,短距起降性能,高可靠性和维护性的同时,还应着重考虑性能优化问题。
继90年代美国推出第四代战斗机F-22之后,俄罗斯和欧洲各国相继研制出了具有第四代战斗机性能的新一代战斗机。
但是由于第四代战斗机的标准还是不太明确,因此一些据称是第四代的战机,其性能指标其实只能达到第三代半,大多是第三代战斗机的改进型,很多基本性能远没有达到第四代的要求。
本文以当今各国所公认的第四代战斗机17—22和F-35为参考,对其性能指标加以介绍,以供设计先进战斗机时参考。
超音速巡航能力第四代战斗机配有先进的高推重比发动机,可以使战斗机在发动机不开加力的情况下以马赫数66航窄制造技术・2008年第16期Ma=1.5~1.6进行长时间的超音速飞行,而第三代战斗机只有在发动机开加力的情况下才能进行短时间的超音速飞行。
用于第四代战斗机的发动机推重比由8增加到10以后,当保持发动机推力不变时,海平面最大爬升率增加16%,在高度9000rn以Ma=0.9和Ma=1.6稳定盘旋的过载值分别增加9%和11%,同样高度由Ma=0.8增速到Ma=1.6的时间缩短18%。
这种发动机有着良好的高度和速度特性,而且推力随Ma的增大而增大,特别是Ma>1时迅速增大,如果与良好的飞机气动特性相结合,可保证飞机实现不加力超音速巡航,增大超音速航程,节省油量。
良好的隐身性能第四代战斗机都具备较好的隐身能力。
在第四代战斗机的结构设计中大量使用了复合材料,使飞机的结构重量大为减轻。
同时结合大量的特种吸波材料和在关键部位涂以吸波涂层,加上对外形进行精心的隐身几何设计和热屏蔽技术,使这种飞机具有很好的对雷达、红外探测等手段的隐身特性,可以在敌防区进行长时间的活动而难以被敌方所发现。
第四代歼击机的航空电子系统歼击机是实施空中打击的重要作战平台,其性能水平的高低代表了一个国家的国防实力。
世界主要国家都非常重视歼击机的发展,争相投巨资开发研制新一代歼击机。
预计在未来20年内,各军事强国将相继装备第四代歼击机或具有第四代歼击机部分特征的新型歼击机。
第四代歼击机的主要特征是,具有超声速巡航能力、良好的隐身和短距起降性能、超视距和多目标攻击能力、高机动性和敏捷性,以及多任务、大载荷、远航程、高可靠和可维修性。
歼击机的作战效能与机载航空电子系统(avionics systems)的技术水平密切相关,也可以说,机载航空电子系统的技术水平标志着战斗机的先进程度。
世界主要军事大国在发展先进作战飞行平台的同时,尤其注重发展作战飞行平台上用于夺取信息优势的电子信息装备,第四代歼击机航空电子系统正是紧紧围绕着综合化和信息化这两条主线而不断发展的。
美国的F-22和F-35歼击机是世界上第四代歼击机的典型代表,本文将以它们为例,对第四代歼击机航空电子系统的技术和结构特点及主要技术加以分析。
四代机航空电子系统的技术特点航空电子系统是由各种机载信息采集设备(传感器/数据链)、信息处理设备、信息管理和显示控制设备以及相应软件组成的网络。
随着飞机的发展,机载航空电子系统分系统和设备的数量不断增多,大体经历了分立式航空电子系统、联合式航空电子系统、综合航空电子系统、先进综合航空电子系统等几个发展阶段。
F-22飞机采用的是综合航空电子系统,其主要技术特点是:系统高度综合化信息对抗归根到底是电磁频谱的对抗。
随着电磁对抗频谱的扩展,现代战斗机的航空电子设备不断增加,而飞机的安装空间和布局方式又受到严格限制,因此,对相关电子设备进行综合,以充分利用资源的航空电子系统综合化设计思想就被提了出来。
综合化设计不但可以在简化设备、节省安装空间、减轻战斗机负荷上取得显著效果,还可使不同设备、不同频谱的信息实现最优综合、融合和无缝链接。
关于四代机的几个技术问题四代战斗机(美、俄称五代机)没有国际公认标准。
美国F-22最初提的战技要求,强调要有所谓4S能力——超音速巡航、超机动、隐身、维修性可靠性。
此外还有“先发现、先攻击、先摧毁”和一些性能数据,如什麽高度、过载等要求。
现在前三个S比较公认,但不能认为缺一个S就不是四代机.。
每个国家是根据自己的经济实力、技术实力和军方要求研制新一代飞机。
这些要求有的互相有矛盾,强调了这个,别的就要有点损失。
所以这些要求的排序很重要,比如把隐身排第一,其它就要相对“让位”。
所以讨论此问题每个国家观点不一样,飞机研制是综合平衡的问题。
最早YF-22和YF-23竞标时,YF-23的隐身性能好于YF-22,但美国空军最终还是选择了YF-22。
本文重点讲前三个S的难点和矛盾以及一些有关四代机的话题。
超音速巡航先谈超音速巡航(超巡),即要求发动机不开加力飞超音速。
超巡最重要的是发动机和飞机阻力的问题。
一般要讨论飞机阻力都用阻力系数。
阻力等于4个参数乘在一起——大气密度,速度的平方,机翼面积,阻力系数。
而且为考虑别的方面,还要再乘以二分之一,因为二分之一乘以密度和速度的平方,称为“动压”,加二分之一就方便一点。
发动机推力要克服阻力,所以在设计新飞机有这个矛盾,考虑将难点压在哪一方面。
如果飞机已经尽一切办法将阻力减到最少,想达到超巡那就要看发动机。
相反如果发动机推力无法提高,就只能在气动上下死功夫,所以发动机和飞机设计单位往往有很多争论。
四代机以前的飞机要飞超音速,往往发动机要开加力,短时间推力很大、速度很快,但缺点是很耗油。
后来又想超音速,又想省油,就提出发动机不开加力长时间飞超音速,就是超音速巡航。
原来有的发动机开加力后的推力比不开加力要大50%甚至80%以上。
现在很多人谈发动机推重比要大,比如推重比10,但这是最大加力推力与发动机重量的推重比,要超巡还要重视发动机不开加力时的推重比要大。
计算飞机的阻力用的阻力系数分两部分,一个叫废阻力系数,就是和升力无关的那部分阻力。
另一个叫诱导阻力系数,就是和升力有关的阻力,升力大时,产生的这个阻力就大。
现在只讨论废阻力系数,因为飞机飞很快,比如跨/超音速时,升力系数要求很低,所以阻力与诱导阻力系数关系不太大。
废阻力系数包括两部分,一部分与飞机本身外形有关,超音速时还有激波阻力。
最难的在跨音速那段,废阻力突然有一个阻力高峰,所有超音速飞机的这个高峰都在M数1.2左右。
过得了这个“坎”,飞机就可以超音速,过不了,速度就上不去。
发动机进气道如果设计得好,速度越快,推力越大,M数1.3、1.4有的发动机还可以增大推力。
所以怎么样减少废阻力系数在M数1.2左右的峰值是关键问题。
过去认为这个峰值能达到0.03最好,但很难实现,现在一般维持在0.04或不超过0.04就很好了。
(见图X)减少这个峰值的办法有:机翼大后掠角,很薄的机翼,流线型机身,还有面积率。
机头到机尾横截面面积是流线型,跨音速阻力就小。
飞机本身机身是流线型,加了机翼,横截面就鼓出一大块,机身机翼之间位置有个凸起,所以座舱放在机翼之前,就平滑了凸起。
座舱位置的设计要考虑的问题,一个是视线,一个是着陆时对地观察角,一个就是面积率。
如果座舱很靠前,就说明考虑了面积率要求。
减少阻力还可以减少各种机身口盖,减少飞机的“冲洗面积”(或称浸润面积,就是暴露在空气外面的整个飞机的外表面积)。
所以严格讲飞机的阻力问题,不要单看阻力系数,还要看面积,因为阻力还要乘上面积。
如果飞机做的很大,面积很大,也许算出的阻力系数小,但发动机推力要求不是光克服阻力系数,而是克服整个飞机阻力。
合理的考虑是阻力系数乘以机翼面积,否则有的飞机机翼面积很大,阻力系数很好,其实真正阻力不小。
另一个是飞机飞行高度。
飞机飞行高度高,阻力小,因为越高,空气密度越低。
飞得高一些,飞机就可以快一些。
例如飞机同样速度,在9 000米时阻力比13 000米要大。
有趣的是,在11 000米以下时,发动机的推力会随着空气密度下降而大幅降低,约与空气相对密度若干次方成比例,这时,假如空气密度降低一半,发动机推力下降不止一半。
但高度11 000米以上,到了同温层,发动机推力的下降又和空气相对密度成比例了,所以在11 000以上飞就划算了,因此超音速巡航一般在11 000米以上。
还有一个概念,真正超音速巡航应该保持在M数1.25以上才算。
例如歼-6最大飞行M数1.3,严格说只能算跨音速飞机。
综上所述,超巡是发动机推力和飞机阻力综合平衡的结果,如果一架飞机克服阻力的气动设计不佳,推重比10的发动机也不一定能推动飞机超巡。
把F-22的发动机放在F-15上,F-15不一定能超巡,因为当年气动设计不考虑这要求(实际如何没有具体算过)。
隐身有些国家对隐身不太重视,如法国、英国。
一些国家虽然不强调隐身,但其主要为本土作战,可利用地面雷达,多雷达配合对抗隐身飞机。
因为隐身飞机上下表面方向隐身不好。
如果采用雷达网,隐身飞机总难免飞到敌方某一个雷达的上方。
现在反隐身用长波雷达联网,或用超视距雷达。
像F-22那样,机载雷达间歇发射也会利于隐身。
过去F-15的机载雷达天线平时折返90度横过来,对隐身也起作用。
隐身还有方位的问题,要看军方要求。
比如是要求360°,还是只要求正前方, 对尾后没有要求。
后机身隐身,主要是推力矢量喷口如何隐身。
俄罗斯T-50这方面好像就不太重视。
军方和研制单位要视需求而决定值不值得在此花钱并付出重量、复杂性等的代价。
隐身有几种方法。
第一叫几何隐身,如机翼各翼面前后缘互相平行,让反射波都向一个方向(很窄角度范围)发射;减少开缝,开缝地方用锯齿形(让雷达反射波不规则)等,有缝的部位最好用隐身胶带封住。
第二是涂料。
但有三个缺点。
过去一种涂料只对某一波长起作用,可以涂多层,但会带来飞机增重(有的增加二、三百千克)。
所以研制涂料时比较注意减少单位重量。
隐身涂料喷涂要控制喷涂厚度,比如某一涂料只有喷涂特定厚度才对某一波长起作用,否则会效果很差,非常麻烦。
现在只在重点部位喷涂。
隐身涂料怕潮湿,一下雨就会破坏隐身效果,维护起来很麻烦。
因为涂料含金属粉,遇潮会失效。
此外,还有一个附着力问题,涂料要不容易由于机体经常性轻度变型脱落。
座舱盖要镀透明金属膜才起到隐身作用。
第三是采用复合材料。
对隐身性能, 复合材料越多越好,可是现在一些承重部件(如加强框)无法用, 还存在战损修理困难等问题。
第四是结构,比如B-2机翼前缘内部为隐身结构,以散射雷达波,但带来制造困难。
结构上还有采用S形进气道、武器舱一定要内置等要求。
至于武器舱盖设计似乎并不是很重要(有人认为可以把盖设计成推拉式),因为武器发射瞬间也会破坏隐身。
第五是等离子隐身。
理论上飞机覆盖上一个电离层,可以隐身,但要产生那么高的等离子体需要很大功率的能源,现在看来战斗机不可能带那么大的能量源。
如同美国下马的机载激光武器(ABL)一样,军方认为要实用,功率还要增加一倍,但ABL的载机波音747已经是很大的飞机了,所以下马也是因能源问题,现在只留作为科研项目。
超机动超机动严格说叫过失速机动,即失速时还可以机动,就是迎角超过失速迎角,例如30°还可以做动作,大多数飞机空气动力舵面此时都不太起作用,所以超机动一定要靠推力矢量。
因此超机动最大关键是气动设计和推力矢量。
一些验证机气动设计很好,但推力矢量在试飞时没装,等以后矢量技术成熟后再加装就可以获得超机动能力。
美国在早期ATF项目招标, yF-22与YF-23竞争,在决定飞机构型时做过各种试验,得出一个结论——鸭翼布局,在超音速机动时比平尾布局要好得多, 但后来综合考虑设用鸭式布局。
其它一些问题倾斜垂尾第一,越小对隐身越好;第二,垂尾最好不要加方向舵,对隐身不利;第三,能差动最好,可以起减速板的作用。
如果推力矢量不完全够用,差动垂尾对操纵也有好处。
原来有的飞机全动垂尾超音速时太灵敏,容易失控。
所以超音速时还是有方向舵好,因为不太灵敏。
超音速时垂尾锁定不动,靠方向舵,到小速度时全动。
但操纵系统牵涉到自动化技术,由于技术进步,即使超音速时全动垂尾再灵敏,现在也可用计算机控制其灵敏度。
横向机动可以靠差动平尾或鸭翼。
而很多时候垂尾除对方向安定性作用比较大外,对操纵性作用不是很大,很多飞行员甚至不蹬舵,完全用副翼代替垂尾。
差动垂尾还有一个很大好处是可以起减速板作用(在飞机无减速板或减速板很小时),减少着陆滑跑距离。
此外,飞机横滚时,坡度七八十度,垂尾相当于平尾的作用。
蚌式进气道(也称DSI进气道)首先是超音速时有好处,简单、减轻重量,鼓包可将附面层分离出去,不必用隔板。
早期鼓包很简单,现在也许可调整鼓包的位置高度,配合进气口边缘倾斜来提高超音速进气效率。
前缘形状斜一点、歪一点,以获得不同的效果。
进气道设计,如果不追求较高的飞行M数(如M数2.0),完全可以用不可调进气道。
如果追求较高的飞行M数,就用可调进气道。
早期很多机型都是可调进气道,后来发现太复杂,又增加故障率、维修时间和重量,到F-16就采用不可调的了。
总之要综合平衡,不要求M数2.0,就可以不用,F-22就是不可调进气道。
复合材料其缺点:一是价格比较昂贵,二是战损修复能力很差。
比如被打一个洞,修复能力与金属材料相比很差。
好处是轻、隐身效果好。
F-22早期ATF计划提战技要求时,要求全机结构60% 采用复合材料,最后只有26%。
现在似乎没有哪种作战飞机主要承重隔框、受力梁用复合材料。
因为一旦受伤损坏,很难修复,飞机甚至报废。
所以要根据研制国家的情况综合考虑,得出一个最好的材料使用方案。
鸭翼不一定十分影响隐身鸭式布局比水平尾翼布局超音速机动性好得多。
如果鸭翼用复合材料制造,鸭翼不乱动,隐身影响就有限。
主要是鸭翼与机身间那条缝对隐身影响较大。
此外,隐身和雷达探测距离是开四次方的关系,减少雷达反射截面积到原来的百分之一,雷达有效距离减小不到70%。
比如一架飞机雷达反射截面积是5平方米,缩小到其百分之一——0.05平方米,雷达探测距离理论值只减少68.4% 。
如果再费很大努力,付出更大代价把雷达反射截面积减少到0.01平方米,即原来的1/500,雷达探测距离理论值只减少78.9%,收获愈来愈不明显。
所以总师会综合衡量,考虑是否采用鸭翼,影响多大。
腹鳍会不会破坏隐身是和垂尾差不多的道理,只能说腹鳍会对隐身略有影响。
当然隐身飞机最理想是没有垂尾、没有腹鳍。
如果是验证机,腹鳍可以先装,今后也可以减小甚至去掉。
米格-29就没有腹鳍。
没有垂尾要有替代方法,一般靠差动副翼。
但现在除了飞翼布局的轰炸机外,所有战斗机都有垂尾,因为去掉垂尾后,其机动操纵性不够好。