目前,全球现役中采用鸭翼布局的战斗机,有法国“阵风”、瑞典JAS-39、欧洲EF-2000“台风”、俄罗斯苏-30MKI、苏-33、苏-34、中国歼-10、歼-15、歼-20等。
鸭翼,是战斗机的前置翼,貌似鸭子蹼一样而得名,是将战斗机的前置翼,设置在主翼前面,既有利于减轻战机的结构重量,同时可以用较小的机翼面积获得较大的全机升力。
采用鸭翼的战斗机,可通过主翼前面的两块左右对称的鸭翼,对气流形成干扰作用,从而在主翼上方形成一个低压区域,能提升战斗机主翼的升力,从而有效提高战斗机大迎角的机动性。
在正常飞行状态下,鸭翼对战斗机来说,所起到的作用并不大,但当战斗机需要大仰角、小半径盘旋的时候,鸭式布局就会凸显出明显的作用,在很大程度可以有效弥补发动机性能不足的缺点。
尽管鸭翼布局,能给战斗机带来良好的机动性,但鸭翼布局的战斗机也存在一定缺陷,鸭翼天生就是静不稳定的构型,且会影响到主翼的流场。
在进行机动的情况下,鸭翼所形成的气压非常不稳定,导致战斗机主翼气压也忽高忽低,进而影响战斗机的操控性能,在大迎角情况下存在失速之嫌。
对于非常强调进攻,战斗机操控性能要求高,美国空军就放弃了战斗机的鸭翼布局,毕竟一台强大的F119-PW-100航空发动机,就能将最大起飞重量32吨的F-35隐形战机送上天空,拥有强大的航空发动机,自然就不会冒险让战斗机采用稳定性能欠佳的鸭翼结构了。
欧洲、中国乃至俄罗斯,至少在航空发动机领域,与美国相比仍然有相当大的差距,因此,某些型号战斗机的研发,就只能退而求其次地采用鸭翼布局,在航空发动机动力相对不足的前提下,来有效提高各自战斗机的机动性能。
战后,自战斗机进入喷气式时代以来,全球研发装备的所有战斗机中,采用鸭翼布局的战斗机,在气动外型布局中,占比仍然是少数,绝非主流设置,也就上述提到的那些款战斗机而已。
鸭式布局战斗机并不少!
战斗机的分类有多个角度,比如按照技术代差分类,按照轻重型分类,从气动布局来看则有常规气动布局、鸭式布局、三角翼布局和前掠翼布局等等,其中常规气动布局和鸭式布局是如今的两种主流战斗机气动布局方式。
鸭式布局的战斗机并不少,欧洲台风、阵风和鹰狮均采用鸭式布局,我国的歼10、歼20也是鸭式布局,侧卫系列中的苏30MKI、苏33、苏34也是鸭式布局,我国的歼15也有一对小鸭翼,这些战斗机占据了世界现役战斗机的半壁江山!
鸭式布局战斗机可以增加整体升力,提升大迎角升阻比,对战斗机的机动能力可以带来明显的增强,不过鸭式布局战斗机的设计难度比较大,比如对战斗机飞控系统的要求较高,因此要研发鸭式布局战斗机,没有一流的飞控技术是不行的。
美国的几款现役战斗机都没有采用鸭式布局,不过像F16等采用了大边条设计,可以在一定程度上达到鸭式布局的效果。不过美国的战斗机未采用鸭式布局的主要原因还是因为其航发的性能足够,战斗机的机动能力、升力等问题完全可以用大推力航发这种简单的方式来解决,这就是所谓的“力大砖飞”!
用发动机可以解决的问题,再加上一对鸭翼显得有些多余,而且会增加战机整体的复杂度,因此美制战机纷纷抛弃了鸭翼布局设计。不过对航发性能还略微不足的国家来说,战斗机鸭式布局则是最佳的选择。
鸭式布局主要的作用就是解决发动机动力的不足,用这种设计方式增强战机的整体性能。在常规飞行中鸭翼的作用并不大,甚至没任何作用,不过当战斗机进行大仰角、小半径盘旋飞行时鸭翼的作用就显现出来了,因此鸭翼对增强战斗机近距离格斗能力的作用非常明显!
我国第一款鸭翼局部战斗机就是歼10,到歼20这里鸭翼布局的技术成熟度已经非常高,解决了战斗机对机动能力要求的同时,对隐身和战机操作复杂度的影响并不大。
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