飞机空气动力布局

常规气动布局：这种布局的特点是有主翼和水平尾翼，大的主翼在前，小的水平尾翼在后，有一个或者两个垂直尾翼。常规布局最大的 优点是技术成熟。这是航空发展史上最早广泛使用的布局，理论研究已经非常完善，生产技术成熟稳定，同其他气动布局相比各项性能 比较均衡，所以目前无论是民用飞机还是军用飞机绝大多数使用这种气动布局（见图1、图2、图3）。 无尾布局：顾名思义就是没有“尾巴”的气动布局。这里的“尾巴”指的是水平尾翼，无尾布局就是没有水平尾翼的布局，主翼在机尾， 实际起到水平尾翼的作用。无尾布局的最大优点是高速飞行性能优异。由于没有水平尾翼，无尾布局大大减少了空气阻力，所以非常适 合高速飞行。无尾布局的机翼承载重量更合理，与机身链接结构更稳固，这就简化了机身结构，机身重量可以大大减小。无尾布局的缺 点是低速性能不好，影响到了机动性能和起降能力。无尾布局只能依靠主翼上的襟翼、副翼控制飞行，所以稳定性也不理想。无尾布局 在欧洲应用最为普及，法国的幻影系列是典型机型（见图4、图5、图6）。 鸭式布局：针对无尾布局的低速性能和稳定性的缺陷，后来飞机设计师们又重新采用了莱特兄弟发明的世界上第一架飞机的气动布 局——鸭式布局。因为当初这种气动布局的飞机飞起来像鸭子，故此得名。鸭式布局的主翼在后，小机翼在前，叫做鸭翼，所以这种气 动布局其实就是无尾布局加个鸭翼，又称之为无尾鸭翼布局。有了这个鸭翼，无尾布局的缺点得到明显改善。欧洲最为推崇鸭式布局， 瑞典的JAS39，英法德西班牙联合研制的欧洲战斗机EU2000，法国的阵风以及以色列的幼师全部采用鸭式布局。我国最新研制的歼10猛龙 就属于典型的鸭式布局（见图7、图8、图9）。 三翼布局：这种布局就是常规布局加个鸭翼。三翼布局的优势是又多了一个可以控制飞行的部位，三个机翼更好的平衡分配载重，机动 性能更好，可以缩短起降距离，对飞机的操控也更精准更灵活。缺点是增加的鸭翼又增加了阻力，降低了空气动力效率，增加了操控系 统复杂程度和生产成本。综合评测，常规布局增加鸭翼取得的性能改进得不偿失，所以目前只有俄罗斯苏27的改进型苏30MKI、33、34、 35、37等部分机型采用了这种气动布局（见图10）。 飞翼布局：这种布局简单说就是只有飞机翅膀的布局，看上去只有机翼，没有机身，机身和机翼融为一体。这种布局是空气动力效率最 高的布局，可以最大程度地降低阻力，同时也最大程度地减少了雷达波反射，因此飞翼布局也是隐身性能最好的气动布局。飞翼布局的 最大缺陷是操控性能极差，完全依赖电子传感和发动机的矢量推力控制，因此没有得到普及，只应用于大型飞机，例如轰炸机、运输机， 目前投入使用的只有美国的B2轰炸机（见图11）。 前掠翼布局：这种布局的特点是主翼前掠而不是后掠，不过虽然很早就开展了这种气动布局的研制工作，但是因为机翼前掠致命的稳定 性问题导致这种技术一直只停留在研发阶段，没有得到实际应用。典型机型有俄罗斯正在研制的S37金雕试验机和美国早已停止研制的 X29试验机（见图12）。 图1 我国的ARJ21支线客机 图2 我国的FC-1枭龙歼击机 图3 我国的歼11B歼击机 图6 英国火神轰炸机图5 英法联合研制的协和超音速客机图4 法国幻影F2000歼击机 图7 世界第一架飞机—飞行者一号 图8 俄罗斯图144超音速客机 图9 我国的歼10猛龙歼击机 图12 俄罗斯S37金雕试验机图11 美国B2隐形战略轰炸机图9 俄罗斯苏37歼击机 空气动力布局简介 页 1