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为什么歼-6有翼刀,之后的歼击机却都没有再采用翼刀?

私人飞机网 更新时间:2021-04-30 09:41:52 来源: 字号:

摘要:为什么在国产歼-6型歼击机的机翼上有翼刀,而之后的国产歼击机却都没有再选用翼刀?

 

为什么在国产歼-6型歼击机的机翼上有翼刀,而之后的国产歼击机却都没有再选用翼刀?


翼刀,望文生义,便是飞机机翼上的刀。专业的说法便是在飞机机翼前缘锯齿形的机翼导流片。翼刀是只要喷气式飞机上才有的,螺旋桨飞机是不会有翼刀的。在前期的喷气式战役机上是比较常见的。翼刀的作用简略来说,便是防止飞翔过程中高速气流流向翼尖,使翼尖失去升力。


二战后期,由于战争的迫切需求,对飞机速度的要求越来越快,开端呈现了喷气式飞机。但在喷气式飞机上,传统的平直机翼难堪大用,特别是大大限制了速度的提升,在强激波阻力下简略呈现飞机崩溃坠毁等问题。


德国工程师最早发明晰后掠翼技能,也便是将机翼向后歪斜一定视点,来添加机翼临界马赫数,推迟激波的呈现,减小飞翔阻力,进步飞翔速度,乃至可以顺利跨越音速。


不过人们很快发现后掠翼也有缺点,便是简略失速,以及上仰严峻,这种状况与翼尖气流别离密切相关。高速气流从机翼流过,在翼根、翼尖效应的影响下,翼根吸力小,翼尖吸力大,然后构成压力差,导致失速和上仰。


由于物体外表不可能是肯定润滑,而且气体有粘性,所以机翼与气流相交的鸿沟面上就会呈现一层附面层。附面层在压力差作用下,会从翼根向翼尖活动,并在翼尖堆积,然后呈现气流别离。而气流一别离,翼尖部分升力就会急剧下降,飞机全体受力平衡就被打破,然后导致更严峻的成果。


一起,后掠翼飞机的翼尖延伸到机身中后部,又会构成一个向上昂首的力矩,使得机头上仰。这种机头上仰的现象,飞翔员很难纠正,成果就会引起失速,最终导致飞机坠毁。

为了处理这个问题,德国工程师沃尔夫·冈利贝首要发明晰翼刀,并在BA349“毒蛇”喷气飞机进步行了翼刀实验,在机翼上外表三分之二处装了一个与机身轴线平行的刀片,来减缓翼尖附面层的堆积,进步临界迎角,增强操控性,推迟失速的产生。


二战德国的航空工程师们在高速飞翔方面的研讨是具有划年代含义的,其间最重要的一个贡献便是选用后掠翼布局,但在实验中也发现后掠翼在高速飞翔时,机翼上的附面层气流会沿着后掠翼从翼根向翼尖运动,产生不稳定力矩,造成飞机状况难以控制,尤其是在飞机以一定的仰角飞翔时,很简略造成翼尖失速,然后使得飞机失控坠毁。


对此,德国航空工程师们经过实验提出了两个处理方案,榜首便是在机翼上加装翼刀,以降低附面层气流向翼尖运动,这种办法简略牢靠,几乎不添加什么本钱;第二便是在机翼前缘选用自动缝翼,闭合式与机翼成为一个全体,高速或大机动飞翔时前伸打开与翼面构成缝隙,通过这道缝隙强行导入一股紧贴主机翼外表的气流,强行冲击附面层推迟机翼上方气流别离。这两种处理办法各有各的优点和缺点不过,作用也都不错。


苏联规划师向来喜欢简略有用的,而且二战末期苏联还缴获了德国的BA349“毒蛇”喷气飞机,这架战机便是喷气战役机翼刀实验机型,苏联人很快就将这个技能用在了米格-15上。翼刀的缺点便是在进行高速大仰角机动,尤其是机翼歪斜不规则运动时,附面层气流仍是难免会绕过去,因而当二代机强调超音速飞翔后,用翼刀来阻止附面层气流也就不怎么好用了。另外,翼刀在战役机水平机动时就适当于几块减速板,因而在水平机动能力上就会差一些。这也是苏联米格-21仅仅只要一个小翼刀,后期改型乃至干脆取消了翼刀。美国则和苏联相反,什么作用最好就用什么,不太考虑本钱,因而美国处理翼尖附面层选用的是前缘缝翼布局,这种布局在机翼附面层的处理上要比翼刀更为明显,但控制起来也要杂乱许多。前缘缝翼的缺点便是战机笔直爬升时,仰角更大的缝翼相同起到了减速板的作用,在笔直方向的爬升功能会受到影响,一起简略产生振颤,这也是米格-15笔直爬升功能强,而一起代美国的F-86“佩刀”则是水平机动性强的原因地点。

二战完毕后,人类进入了喷气年代。前期的喷气式战役机寻求高空高速,所今后掠翼成为干流。翼刀结构简略,作用也很明显,所以很快就得到了大量运用。


许多人以为翼刀简略有用,所以才会这样被广泛运用。其实,这仅仅人们在喷气年代前期对后掠翼的空气动力学特性了解太少。首要想到的是用物理办法来处理翼尖失速问题。后来跟着对空气动力学研讨的进一步深入,才发现了更多的控制沿翼展活动的办法,包括前缘襟翼、锯齿缺口等等。跟着这些办法逐渐有用化,翼尖失速的问题也得到了彻底处理。


再回到歼-6的话题上,歼-6的原型是苏联的米格-19。米格-19归于战后的第二代喷气式战役机,二代机最大的特点便是最大速度打破音速,也便是俗称的超音速。不过,其时对跨音速飞翔的研讨很不够,全世界各国都产生了在超音速试飞时产生事故的悲剧。苏联在研发超音速飞机的时候,也产生过机毁人亡的严峻事故。


米格-19是在米格-17的基础上改然后成,所以主要机体结构都是沿袭米格-17的规划。规划的重点是超音速飞翔的操纵和稳定性,所以选用了米格-17上的翼刀。


歼-6是米格-19的国产仿制型,所以也就沿袭了米格-19的翼刀。


其实,这是飞翔动力学上的问题,飞机飞翔,靠的便是机翼上下气流差。歼-6是地道苏联血缘的仿制产品,这一代飞机也是榜首代打破音障的飞机,从技能上来说,仍是源自德国技能,其时德国人就发现喷气飞机速度到了音速今后,飞翔时气流会在机翼外表构成一层相对流速较慢的附面层气流,在后掠翼机翼上,这层气流还会朝机翼翼尖活动累积,最后能导致飞机从翼尖开端失速失控,这方面是有血的经验的。德国人对此提出了两个处理方案,一个办法便是在机翼上加装翼刀,用简略粗暴的办法,强行打断附面层气流朝翼尖活动。

 

另一个办法是加装缝翼,装在机翼前的缝翼,一般是和机翼合成一个全体,在高速飞翔时,则打开和机翼行成一道细缝,凭借高速飞翔时,这道缝隙里产生的高速气流,去吹散机翼上的附面层气流。二战完毕后,这部分资料分别被美苏得到,又有了各自开展,苏联选择了简略牢靠的翼刀,而美国则开展了缝翼,在其时这一代机型上,这两者各有优劣,翼刀简略牢靠,大仰角飞翔时,更是势不可挡,咱们可以在许多影视作品里,看到翼刀飞机在高速飞翔时,翼刀拉出的白色气流,给人以真正“划破漫空”的震慑作用,不过装了固定翼刀后,飞机在水平机动上,就适当于装了几块减速板,所以在说到这类飞机时,水平机动一般是不大提的。


缝翼飞机又不同,水平机动适当超卓,大仰角飞翔则跟翼刀机水平机动时相同,缝翼会变成减速板,而且跟全体加装且固定的翼刀相比,缝翼是活动的,受力面大,支撑点少,简略被吹飞吹断,产生故障不能活动的状况频出,在其时那一代机型上,应该说缝翼本钱高,牢靠性差,比翼刀是略逊一筹的。可是从高空高速的二代机开展到速度极限开端,速度的敏捷进步,对气动布局的要求越来越高,这时的飞机现已不太在乎翼尖失速了,让翼刀的作用逐渐丧失,对飞翔布局的影响却在加大,所以讲求速度的歼击机上,翼刀开端消失。到了三代机、四代机,都是开端玩缝翼和新呈现的襟翼,以及锯齿型机翼规划,这跟航空技能里资料开展,工艺开展也分不开,如今的缝翼早不想开始那样本钱高牢靠性差了。


可是,跟着三代机的呈现,飞翔速度更快,机动性更好,对大迎角飞翔功能的要求也更高。跟着战机速度的添加,流经气流的流速也相应进步,如果再运用翼刀的话,在迟滞高速气流时受到的力就会比较大,很有可能造成翼刀的断裂。所以说,为了可以取代翼刀,就呈现了前缘襟翼等规划。这便是在歼-6之后的三代机大都装有前缘襟翼,其作用便是添加升力和进步战机的失速临界角。

 

不过翼刀也不能说从此被筛选了,有时作为一种弥补规划,仍是会被选用,例如美国的F-18“大黄蜂”战役机前期型号,为了处理大边条翼产生的涡流会直接流向双垂尾,对垂尾造成危害。就从故纸堆里翻出了翼刀规划来处理问题,在机翼上加装了两片翼刀。虽然初衷与翼刀的开始目的毫不相干,但装的便是翼刀,这总没错。苏联的米格-25及其改善型米格-31也有一对大翼刀。


所以说,跟着技能的开展,以及对航空理论的深入研讨,以前难以处理的问题现在都变得极为简略,运用不影响战机气动功能的办法,就可以替代原本杂乱的规划。喷气式飞机上的翼刀便是这样的典型比如。 

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