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米格29腿短的奇葩原因之一。。。

2023-06-17 11:47 作者:FLYING翎羽  | 我要投稿

米格29屬于著名的短腿飛機之一了,三代機中恐怕沒有之一,對于前蘇聯(lián)來說,只用作前線戰(zhàn)斗機的米格29腿短也許不能算作很大的問題,不過卻也使得它因此而飽受詬病。

米格29腿短的原因,有幾點大伙都很清楚,那就是油少,搞個奇葩的輔助進(jìn)氣口也占用了不少空間,而R33雖然是渦扇發(fā)動機,但是偏偏油耗率還相對較高,又是重量不輕雙發(fā)戰(zhàn)斗機,內(nèi)油和F16這個輕型單發(fā)飛機差不多,這腿不短就有鬼了。但其腿短還有個原因一般卻很少被人提及,那就是---巡航升阻比不怎么高。

雖然和蘇27同為中央升力體雙發(fā)布局,但是這一根雙蒂的差異也太大了點,后者偏偏就以油多大長腿而著稱。

話不多說,上圖:

圖1、米格29飛行手冊上在各個高度下的最大升阻比只有10.4左右

圖1截圖自俄語版米格29飛行手冊第35頁,其0.8馬赫以前的最大升阻比只有10.4左右,到0.85馬赫時由于進(jìn)入跨聲速區(qū),機翼及機身局部會出現(xiàn)超聲速氣流產(chǎn)生了激波阻力,升阻比下降至10.1左右(這與下面給出的論文中的試驗結(jié)論一致)。

下方論文截圖中(圖2、圖3),米格29、蘇27、F22,在5000米海拔0.85馬赫時的試驗最大升阻比分別為10.1,11.6,10.1。

圖2、論文標(biāo)題“Determination of the Oswald efficiency factor at the aeroplane design preliminary stage”來自莫斯科航空研究所飛機工程學(xué)院
圖3、試驗飛行條件

然而,按照下方中航工業(yè)編審出版的《飛機設(shè)計手冊》中的直方圖(圖4),蘇27在0.8馬赫時的最大升阻比可以達(dá)到接近13(姑且按12.9計算),F(xiàn)22則達(dá)到了11.4左右,相對上方論文截圖中的最大升阻比均高出了約1.3,而作為對比,米格29手冊種的最大升阻比卻僅僅只多了0.3。這是什么原因呢?

圖4、飛機設(shè)計手冊中各機型0.8馬赫下的升阻比,蘇27要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他機型

除了由于0.8馬赫時沒有激波阻力巡航升阻比會略有提升外,更大的問題其實是出在了米格29的前緣襟翼設(shè)計上了,通常戰(zhàn)斗機使用前緣襟翼除了能減小機翼前緣吸力峰值從而增大失速迎角提高大迎角狀態(tài)下的最大升力系數(shù)外,還有通過改變機翼彎度使機翼在各種狀態(tài)下都具有最佳剖面彎度的作用從而實現(xiàn)減阻增升的效果。

上圖4中,我們就可以看到具備0.03彎扭和0.6倍展長前緣襟翼機翼的飛機升阻比就能大大高于使用平板機翼的飛機。

但是比較奇葩的是,米格29的前緣襟翼下偏后不僅不能提高最大升阻比,反而會使最大升阻比出現(xiàn)一定程度的降低。

圖5、米格29前緣襟翼下偏20度與不下偏時的升阻比

由圖5米格29俄語手冊中的前緣襟翼不同偏角的升阻比曲線圖可已看出,襟翼下偏后最大升阻比減小了0.4左右。要到升力系數(shù)增加到0.5后前緣襟翼下偏才能增加升阻比,有利于提高大迎角狀態(tài)下的機動升阻比,但是卻不利于巡航升阻比。因此可知,米格29在巡航狀態(tài)時(一般飛機巡航升力系數(shù)在0.4左右)前緣襟翼是不能下偏的。否則會降低巡航升阻比。

然而,蘇27的前緣襟翼下偏后試驗結(jié)果如下:

圖6、截圖自《蘇27的研制歷程-傳奇的誕生》

由上圖可以看出,蘇27前緣襟翼下偏后最大升阻比提升明顯,這應(yīng)該就是蘇27和米格29的最大升阻比進(jìn)一步拉開差距的主要原因所在。同理,F(xiàn)22最大升阻比由圖2的論文中和米格29的相同變成超過的原因也是如此。

究其原由,我認(rèn)為應(yīng)該是和米格29未使用電傳飛控系統(tǒng)有關(guān),畢竟沒有電傳飛控的情況下,前緣襟翼可能需要通過手動來進(jìn)行操作,而無法由電傳飛控系統(tǒng)根據(jù)飛機的狀態(tài)自動調(diào)整不同的偏角以使飛機具有最佳的機翼彎度和整體升阻比,而蘇27、F22等電傳飛機則具備上述能力。另外,米格29飛行手冊中只畫了0度和20度偏轉(zhuǎn)2種前緣襟翼偏轉(zhuǎn)角度,估計也是因為考慮手動控制操作不同的襟翼偏轉(zhuǎn)角度如果狀態(tài)太多的話會比較復(fù)雜,出于簡化操縱難度的原因,只設(shè)置了2種可用的偏轉(zhuǎn)狀態(tài),畢竟米格飛機本身就已經(jīng)比較難駕駛了。其中0度偏角應(yīng)該是主要用于亞聲速巡航和超音速飛行狀態(tài),而20度偏角則可用于飛機起降及高機動狀態(tài)。

圖7、由一些照片也可以看出,米格29在巡航狀態(tài)下前緣襟翼是不偏轉(zhuǎn)的
圖8、對比一下蘇27巡航時前緣襟翼的位置
圖9、F16
圖9、F22

?從照片看,蘇27巡航狀態(tài)下有下偏的也有不下偏的,這估計會受較多因素的影響,尤其是空速、迎角、高度等,飛機不一定都會處于最大升阻比狀態(tài)。

編隊飛行中的蘇27
伴飛中的蘇27

《蘇27的研制歷程--傳奇的誕生》中記載的西蒙諾夫的回憶訪談中基本證實了我此文中的說法,即米格29的前緣襟翼只有固定的兩種狀態(tài),而蘇27前緣襟翼是電傳綜合控制的偏轉(zhuǎn),二者的結(jié)果顯然是完全不同的。

PS:按照下面截圖中到說法,米格29的氣動數(shù)據(jù)也就和大改前的固定前緣的老蘇27 (T10)差不多,遠(yuǎn)不如后來推翻重新設(shè)計的蘇27。


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