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飞机气动布局 飞机能飞上天空靠的是升力，而飞机的气动布局设计可不仅仅是考虑简单的升力。在各种复杂的飞行情况中，飞机的气动布局极大地影响着飞机的机动性。气动布局形态各异，是飞机进行多种飞行任务的能力基础，不同的气动布局也在不同情况中有着明显的优缺点...... 1、常规布局 飞机的水平尾翼和垂直尾翼都放在机翼后面的飞机尾部，是现代飞机最经常采用的气动布局。  这种布局是在机翼前沿根部靠近机身两侧处增加一片大后掠角圆弧形的机翼面积，这样可以大为改善飞机大迎角状态的升力。这增加的部分在我国一般叫做“边条”。新式战斗机很多都采用这种布局，如俄罗斯的米格－29、苏－27、美国的F－22、F－16、F－18等。一般来说，只要看到某一型飞机采用了边条的设计，就可推测到这型飞机是强调近距离格斗性能，适合大迎角、大过载机动飞行的。  （第一幅图是F-22战斗机，第二幅图是苏-27战斗机） 2、鸭式布局 鸭式布局，是一种十分适合于超音速空战的气动布局。将水平尾翼移到主翼之前的机头两侧，就可以用较小的翼面来达到同样的操纵效能，而且前翼和机翼可以同时产生升力，而不像水平尾翼那样，平衡俯仰力矩多数情况下会产生负升力。在大迎角状态下，鸭翼只需要减少产生升力即可产生低头力矩（称为卸载控制面），从而有效保证大迎角下抑制过度抬头的可控性。早期的鸭式布局飞起来像一只鸭子，“鸭式布局”由此得名。  歼-10 我国的三代歼击机歼-10，以及我国最新研制的歼-20。这些飞机的鸭翼除了用以产生涡流外，还用于改善跨音速过程中安定性骤降的问题，同时也可减少配平阻力、有利于超音速空战。在降落时，鸭翼还可偏转一个很大的负角，起减速板的作用。  歼-20 但是鸭式布局一定程度上会牺牲隐身性能，因此美国追求的极致隐身就让美国放弃了加强机动格斗性能优异的鸭式布局，所以我们看到美国的新一代战机F-22与F-35都没有使用鸭式布局。俄罗斯的最新一代T-50也没使用鸭式布局，而唯有中国在4代战机上大胆尝试，孰优孰劣，还要通过实战考验。 3、无尾布局 无平尾、无垂尾和飞翼布局也可以统称为无尾布局。对于无平尾布局，其基本优点为超音速阻力小和飞机重量较轻，但其起降性能及其它一些性能不佳，总之以常规观点而言，无尾布局不能算是一种理想的选择。然而，随着隐身成为现代军用飞机的主要要求之一以及新一代战斗机对超音速巡航能力的要求，使得无尾——特别是无垂尾形式的战斗机方案越来越受到更多的重视。 对于一架战斗机而言，实现无尾布局将带来诸多优点。首先是飞机重量显著减少；其次，尾翼的取消可以明显减小飞机的气动阻力，同常规布局相比，其型阻可减小60%以上；同时，取消尾翼之后将使飞机的目标特征尺寸大为减小，隐身性能得到极大提高；最后尾翼的取消同时减少了操纵面、作动器和液压系统，从而也改善了维修性和具有了更低的全寿命周期成本。（下图为协和式客机）  可是取消垂尾之后，飞机将变为航向静不稳定，同时丧失偏航控制能力但采用放宽静稳技术之后，无垂尾飞机可以是航向静不稳的，但不能是不可控的。针对这一问题可以采用推力矢量技术加以解决。推力矢量技术作为新一代战斗机高机动性的主要动力目前已经得到了较为完善的发展，大量实验都证明，在无垂尾的情况下，推力矢量具有足够有效的操纵功能。 4、三翼面 在常规布局的飞机主翼前机身两侧增加一对鸭翼的布局称为“三翼面布局”。三翼面的采用使得飞机机动性得到提高，而且宜于实现直接力控制达到对飞行轨迹的精确控制，同时使飞机在载荷分配上也更趋合理。  歼-15 三翼面布局的前翼所起的作用与鸭式布局的前翼相同，使飞机跨音速和超音速飞行时的机动性较好。但目前这种布局的飞机大多是用常规布局的飞机改装成的。三翼面布局的缺点是增加了鸭翼，阻力和重量自然也会增大，电传操纵系统也会复杂一些。不过这种布局对改进常规布局战机的机动性会有较好的效果。 5、飞翼布局  现代采用飞翼布局之一的飞机，就是大名鼎鼎的美国B－2隐型轰炸机。由于飞翼布局没有水平尾翼，连垂直尾翼都没有，只是像一片飘在天空中的树叶，所以其雷达反射波很弱，据说B－2在雷达上的反射面积只有同类大小飞机的百分之一。  由此可以看出，此类气动布局极大地提升了飞机避免雷达检测的能力！但是类似B－2这样的飞翼布局，其空气气动力效率高、升阻比大、虽然隐身性能好，但机动性差、操纵效能低。 6、变后掠翼 变后掠布局较好的兼顾了飞机分别在高速和低速状态下对气动外形的要求，在六七十年代曾得到广泛应用，但由于变后掠结构所带来的结构复杂性、结构重量的激增，再加上其它一些更为简单有效的协调飞机高低速之间矛盾的措施的使用，在新发展的飞机中实际上已经很少有采用这种布局形式的例子了。（下图为F-14战斗机）  我们见到的飞机样子五花八门，这是由飞机的气动布局决定的，气动布局不同，飞机的性能和飞行品质也就不同。 看完这么多种类型的气动布局后，看官们是不是对飞机设计的兴趣又增加了呢？快自己行动起来吧，有什么想了解的还能给小编留言！ 支持轻航之家，点赞+分享+转发 加轻航之家管理员微信 （qinghangwang） （旋翼机、固定翼、直升机相关图纸、资料） 文章源 | 网络 |
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