静不稳定飞机的静不稳定度也是有限制的,这是因为静不稳定需要外来干预实现类似静稳定的效果,而干预的手段就是靠尾翼或者鸭翼的快速操作和其上的足够的气动力来实现。
响应慢时会带来问题,假设迎角增加了,此时尾翼或鸭翼应该快速产生恢复力矩,但这个恢复力矩假设产生太晚,飞机的迎角增加带来的气动力变量力矩已经超过了尾翼或者鸭翼产生的恢复力矩,或者是迎角增大到失速状态,可以说已经成为事后马后炮,失去了意义。
另外,尾翼和鸭翼的大小也很关键,因为如果翼面不够大,那么即便操纵响应速度快也无法提供足够的恢复力矩,那么也是不可接受的。
可以说,鸭式布局的最大难点,就在于飞控,李建军是重生者,他当然很清楚,没有电传操纵系统,鸭式布局飞机就不能够成功。
电传操纵系统是由传感器组(各种陀螺、加速度计等惯性测量器件和迎角传感器等大气测量器件)、输入设备、飞行控制计算机、舵机和电气传输线路组成。
而八十年代初的中国,可以说对电传操纵系统的了解还是零!
直到1987年,中国才做出第一架电传操纵系统技术验证机,即用歼6飞机改装的BW-1飞机,1989年才用歼8飞机,做出ACT技术验证机,但这两种验证机都是单轴的。直到1991年才做出多轴的验证机。
在世界上电传操纵系统的第一个用户是欧洲的狂风战斗机,紧接着是F-16。而通过使用电传操纵系统使飞行器性能得到巨大提高的典范则是Su-27。Su-27因为在研制期间改用四余度模拟式电传操纵系统,从而摈弃了传统的飞机设计法则,通过使用静不稳定布局获得了性能的空前提高。
而后来的几款典型的鸭式布局,也是使用电传操纵系统解决气动布局的问题。
台风战斗机,为了解决涡流干扰和配平操纵之间的矛盾,直接把鸭翼扔的远远的,形成“远距耦合”,这种布局下,由于距离太远,鸭翼涡流对主翼的干扰已经很小了,但同样意味着台风放弃了涡升力这种有益的升力增量,鸭翼远离重心,仅仅作为俯仰操纵翼面。所以台风超音速性能优异,而亚音速性能一般。
而阵风,采用了相反的思路,把鸭翼放的与主翼很近,甚至有重合,这样的布局,鸭翼涡流和主翼涡流耦合后会非常强烈,带来很高的升力增量,但同时,由于距离太近,力臂过短,产生的力矩过小,阵风鸭翼的俯仰配平效果很差。
阵风整体沿用了幻影2000无尾三角布局的操纵模式,其实可以认为阵风是幻影2000的发展,阵风的鸭翼,可以看作是一个可动的大的涡流发生器,而不是一个有效的操纵翼面。阵风与台风相反,是超音速性能一般,亚音速性能强悍。
瑞典的JAS-39,采用“中距耦合”,也就是不回避矛盾,正面设计,同时兼顾涡升力和配平操纵,但是很杯具的是,由于飞控编写水平差,飞机根本无法正常起飞,连出事故,最后找美国出马,编写飞控,最终国帮助瑞典完美解决问题。
李建军知道6XX所搞的新歼方案,就是鸭式布局,因为6XX所原本搞的歼9就是鸭式布局,新歼必然要延续之前掌握的气动布局方案。
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