三角翼飞机(为什么鸭式飞机大多是三角翼?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议
本文目录
正文
1、为什么鸭式飞机大多是三角翼?
确切地说是从四代战斗机开始,鸭翼+大三角翼的布局开始扎堆出现,比如瑞典的JAS-39,以色列的狮式战机,我国的歼10,欧洲的EF2000和法国的阵风战斗机,都是鸭翼+大三角翼,且取消平尾的布置。所以这绝对不是偶然现象。
JAS-39
阵风战机
EF-2000
歼10
我们来简单理顺一下鸭翼战机使用大三角翼的逻辑。一架飞机,要么要有鸭翼,要么有平尾,
因为他俩的主要的作用都是在不同速度和攻角下来配平飞机的力矩,使飞机姿态可控。但实际上鸭翼的作用还不仅于此。近距耦合的鸭式布局飞机,鸭翼是产生的脱体涡流,流经后面的主机翼时,因为涡流芯部处于低压区,和主翼气流产生有利扰动,表现为提供一种额外的升力(即涡升力),可以较好地提升飞机的升力系数;同时可以延缓主翼上附面层分离,使战机的失速攻角增大。
近距耦合的鸭式布局,鸭翼产生的涡流可以为主翼提供额外升力
涡流的路径并不是向正后方后掠过后面的主翼,而是向斜后方掠过主翼。因此设计成大三角翼,一个是可以让主翼的升力提高,降低翼载荷,还有一个就是它的面积越大,就越能利用好涡升力。加上鸭式布局的战机可以省略平尾,所以三角翼可以继续往后延伸到飞机的尾部。于是就成了我们看到的鸭式布局+大三角翼的样子。
未采用三角翼的鸭式布局飞机当然凡事也有例外,比如歼20虽然是鸭式布局,但机翼并不是三角翼,而是梯形翼,而且还在主翼和鸭翼之间采用了边条;再比如Su-33和歼-15,采用的是后掠翼,但也在机头处增加了一对较小的鸭翼。这与沈飞当年提出的五代机方案,则是一种三翼面布局,即鸭翼-主翼-平尾的布局是一样的。再比如美国当年的X-36技术验证机,采用的是鸭翼+翼身融合布局,机翼采用的是一种复合形状,外翼后掠,内翼前掠。而目前各国已经提出的六代机方案中,也有采用鸭翼加梯形翼的。可见鸭翼和什么机翼搭配并不是固定的,战斗机的气动布局仍是在处在不断发展的,不断探索的过程中。
Su-33和歼15是在常规布局基础上增加了一对鸭翼
歼20属于鸭翼+梯形翼,也不是大三角翼
X-36为鸭式布局+翼身融合
六代机方案里也有使用鸭翼+翼身融合的气动布局
2、为什么很少见后掠翼或者三角翼设计的螺旋桨飞机?
螺旋桨飞机的特性飞行速度快不了,完全没有必要
后掠翼和三角翼,其主要作用在于降低飞机在高亚音速和超音速飞行时的激波阻力,这种阻力是临近音速才会出现,又通常称为音障。机翼角后掠翼,不仅可以把机翼藏在激波椎后面,而且可以降低机翼表面气流的相对马赫数。后掠角越大,越适合高超音速。但是如果不追求速度,不是超音速或亚音速飞机的话,平直翼更好。因为平直飞机低速情况下,有效升力翼面积更大,升力系数更大,失速速度更低。比如A-10攻击机,其最高速度只有0.68马赫,而且以低空低速机炮攻击为主,所以也是采用平直翼的布局。但是螺旋桨飞机的特性,根本不可能飞出高速。因为螺旋桨桨叶相对速度超过音速时,同样会产生激波和音障,这不仅大大降低桨叶产生拉力,还会导致桨叶断裂。所以大部分螺旋桨飞机速度只有500-600公里,折算成马赫速度也就0.4-0.5马赫左右。二战德国制造的TA-152,1.2万米高空嗑药后速度也只能达到760公里/小时,约0.62马赫,这种情况下,自然不需要设计成后掠翼,平直翼更适合这个速度区间。毛熊的图-95熊式战略轰炸机是极少数在螺旋桨飞机上采用后掠翼设计的飞机。这主要是因为他有相当狡猾的涡喷模式,美国以及北约最初基于螺旋桨飞机工作原理认为其最高飞行高度约9000米,最高飞行时度约580公里。但是直到苏联解体后他还有涡喷模式,这种模式下螺旋桨自然顺桨,不产生拉力,完全靠涡桨发动机像涡喷一样喷气推进。这种模式下,最高飞行高度可以达到13000米,最高时度可以达到900公里。
3、三角翼飞机优势在哪?
三角翼的优点就是适应超音速高速飞行,飞机在超越音速时候,机头的空气因为激波急剧压缩,形成音障,这一直是阻碍飞机超音速的主要原因,机头的激波无法避免,但是机翼可以,怎么办?
三角翼或者后掠翼来避免激波压缩空气,很多著名的高速飞机都是三角翼,比如F106等等,这一布局在冷战时期非常盛行,因为当时的飞机追求两高原则,高空高速,那时候你飞不到2马赫都不好意思见人,缺点也很明显,三角翼升力低,机动性大幅度下降。
4、动力三角翼,旋翼飞机,哪个安全?
旋翼机比较安全一点,在失去动力情况下旋翼机有点类似于直升机可以缓降不像动力三角翼只能滑翔下降速度过快。
5、三角翼飞机的作用?
动力三角翼可以用来观光、休闲、越野飞行、公安外勤、部队任务、紧急救护。
动力三角翼飞行速度慢、高度低、体积小、占地少;不需专业机场、机库。开放式座仓,全景式飞行。机翼可折叠,易转场运输。起降距离短,不需专用跑道。整机价格低廉。属悬挂运动器材,不用通用航空执照。驾驶操纵简单,有极佳的安全性。
中国首架民用型三角翼飞机首飞:
2006年10月18日,一架民用型动力三角翼飞行器在飞翔。
当天,哈尔滨航空工业集团有限公司研制生产的FY550型动力三角翼飞行器首飞成功。这是中国首架自主研制生产的民用型动力三角翼飞行器。动力三角翼飞行器能够短距离起飞和着陆,具有良好的超低空飞行性能,操作使用简单、易学,便于快速装配和车载运输。
6、动力滑翔三角翼多少钱一架?
三角翼国货价格主要在10到30万 进口的有上百万的
动力系统另配(主要就是航空发动机了)这玩意也很贵 而且还不好买到(养护也很麻烦)
我们单位买了一套 又是给政府写申请要证明 又是到航管部门 军方申请 然后又派人到南方联系三角翼给这玩意办各种证件
人员 场地 车辆前后花了700多万 还不算使用费用 个人很难承担的起
这玩意二手的也不便宜
而且你飞他要有动力三角翼的驾驶证(靠证培训+考费也要十多万)
建议你搞个滑翔机去玩 这个门槛底
我要说明的是我们单位买的动力三角翼是最好的 我绝的甚比一架小学飞机 而且还公费培养了专门驾驶养护人员 建了机库 起降场 和其他专业设备
7、三角翼飞机有哪些种类?
三角翼飞机分为有平尾式和无平尾式两类。有平尾式,如歼-8、米格-21、苏-15歼击机等;无平尾式,如“幻影”Ⅲ型歼击机和“协和”式超音速客机等。采用双三角翼(即机翼前缘成折线)或加装前缘缝翼等气动措施,可改进三角翼飞机的起降和稳定盘旋性能。随着现代科学技术的发展,采用电传操纵和放宽静安定度等技术可明显改善三角翼飞机的飞行性能,如“幻影”2000型歼击机。