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 標題  |
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ybzd
路人甲乙丙
3453 Posts |
 Posted - 05/10/2010 : 22:10:49
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前不久翻到介紹側衛系列的專著,提到一個問題,指出SU-27M以後,三翼面布局的側衛其實搞簡單控制率加復雜氣動面,也就是說寫飛控不行,就只好用復雜的氣動面來改善戰機的機動性,結果付出重量和阻力的代價...
那麼反過來,能否通過強大的飛控系統來替代復雜的氣動面實現高機動性呢?通過簡化氣動,減少舵面,改善控制率,來平衡匿蹤戰機的低RCS要求與高機動性要求的矛盾....
之前我也想過YF-23能不能依靠更復雜的飛控來彌補氣動效率的不足,實現接近F-22的機動性很有興趣...
還有比如取消垂尾,以此降低RCS和阻力,犧牲的偏航穩定性由飛控負責自動增穩,現代先天不穩的戰機很多,飛控都實現了俯仰方向的自動增穩,那麼水平方向由飛控自動增穩,是否也能替代垂尾的作用呢?
總而言之,疑問是對於改善戰鬥機敏捷性而言,飛控能多大程度上替代復雜氣動面? |
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閒遊之人
我是老鳥
6811 Posts |
Posted - 05/10/2010 : 22:21:52
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| 不過這樣會造成開發困難阿~~ |
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BlueWhaleMoon
我是老鳥
13036 Posts |
Posted - 05/10/2010 : 22:38:33
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| 先天不穩定構型就是一個很好的例子 |
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oops
路人甲乙丙
689 Posts |
Posted - 05/10/2010 : 23:05:58
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quote:
Originally posted by BlueWhaleMoon
先天不穩定構型就是一個很好的例子
樓上的意思是,先天不穩定構型能夠強化舵效
也就是以較小舵面積(=較簡單氣動結構)獲得等同甚至更好的機動力
而飛控除了實用化先天不穩定構型,更重要的是
飛控越強,不穩定比率越重,舵面積愈小,機動越好? |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/11/2010 : 11:16:43
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上面這些要求一直在做研究,X-36就是無垂直尾翼高機動性研究.
YF-23基本上算是失敗嘗試,它的運動性或許可以調得比YF-22還好,但問題是人家第三週就飛到的進度,它在弟三個月快完了才飛到,調飛控調太久了......
吉屋出售
台北縣板橋市大觀路一二樓公寓,接近國小至大學各級學校及公車總站,離捷運及板橋車站不遠.
詳情請洽0931043559田小姐 |
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blackknight
路人甲乙丙
4339 Posts |
Posted - 05/12/2010 : 14:17:39
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quote:
Originally posted by ybzd
前不久翻到介紹側衛系列的專著,提到一個問題,指出SU-27M以後,三翼面布局的側衛其實搞簡單控制率加復雜氣動面,也就是說寫飛控不行,就只好用復雜的氣動面來改善戰機的機動性,結果付出重量和阻力的代價...
那麼反過來,能否通過強大的飛控系統來替代復雜的氣動面實現高機動性呢?通過簡化氣動,減少舵面,改善控制率,來平衡匿蹤戰機的低RCS要求與高機動性要求的矛盾....
之前我也想過YF-23能不能依靠更復雜的飛控來彌補氣動效率的不足,實現接近F-22的機動性很有興趣...
可以先請教ybzd兄您看的是哪本書嗎?三翼面似乎不能直接證明是飛控簡單，因為Su-27M那種搞法是要抵銷機首增加的重量，而且昇阻比和拉G能力還提高了
你沒時間去把飛機整個佈局重新調整或是你技術還不夠(例如電子設備重量無法減輕)用這種方法似乎不能說是飛控簡單導致的妥協。
YF-22和YF-23記得當初美軍結標時是說兩台機動性差不多
但是YF-23的運動性真的能調到比YF-22好嗎?V型尾翼的機動時產生配平阻力似乎是很難解的問題
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我的女神!!
フルメタのシリーズを通しての女性キャラ人佋で不動のＮｏ．１を誇るテレサ�裔藉腎鉸橶褲�
記者：請問關於官方承認泰莎艦長是最萌的你有什麼看法?
發言人：非常好!!這是符合全體密銀戰隊隊員的最大共識，有助於部隊士氣的提升
和反恐活動的進行!!讓我們一起呼口號!!打倒暴力鐵拳女主角!!泰莎艦長是最萌的!!
今天心情不錯~~~就到這吧!! |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/12/2010 : 15:08:09
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Su-33這樣搞是為了航艦起降,前翼看來只在少數極度需要升力,或是可能因攻角太高導致機鼻上仰的狀態下使用.Su-32/34/35同樣是面對機鼻過重.所以新的Su-35BM在航電重量問題改善後,前翼就又變成可裝可不裝的東西.
對照組的以色列Kfir,這個也是因為重心前移,所以要纏鬥時只好加個前翼,但加上前翼時那個爬升率就不像樣,因此要攔截時就拆前翼,Su-35BM的理由看來差不多.
這問題可以只靠飛控改善嗎?老實說飛控在這裡只能讓飛機好不好飛,你機鼻過重的話,運動性一定下降......
YF-23看起來翼負荷比較低,雖然沒有向量噴嘴會影響敏捷性,但是剩餘能量比較佔優勢.只是V型尾翼的兩面角效應導致的滾轉偏航耦合問題,會很難纏,YF-23沒時間去證明這問題的嚴重性與解決之道了......
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blackknight
路人甲乙丙
4339 Posts |
Posted - 05/16/2010 : 00:57:45
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quote:
Originally posted by dasha
Su-33這樣搞是為了航艦起降,前翼看來只在少數極度需要升力,或是可能因攻角太高導致機鼻上仰的狀態下使用.Su-32/34/35同樣是面對機鼻過重.所以新的Su-35BM在航電重量問題改善後,前翼就又變成可裝可不裝的東西.
對照組的以色列Kfir,這個也是因為重心前移,所以要纏鬥時只好加個前翼,但加上前翼時那個爬升率就不像樣,因此要攔截時就拆前翼,Su-35BM的理由看來差不多.
這問題可以只靠飛控改善嗎?老實說飛控在這裡只能讓飛機好不好飛,你機鼻過重的話,運動性一定下降......
YF-23看起來翼負荷比較低,雖然沒有向量噴嘴會影響敏捷性,但是剩餘能量比較佔優勢.只是V型尾翼的兩面角效應導致的滾轉偏航耦合問題,會很難纏,YF-23沒時間去證明這問題的嚴重性與解決之道了......
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關於前翼有兩個地方還有疑惑，Su-35的例子是說裝前翼可以增加昇阻比，但是幼獅卻是裝前翼後影響爬升率，代表說增加的昇阻比帶來的好處彌補不了阻力和重量的增加嗎?
前翼戰機的介紹中常有利於短場起降這點，但是這種說法應該只是跟純三角翼戰機的比較，和傳統佈局能用高昇力裝置的飛機比真的會比較好嗎?
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/16/2010 : 07:35:06
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增加的主要是升力,升阻比不見得增加,甚至可能降低--因為阻力增加太大.當然會有這問題的主要是Kfir這種改過來的,從頭開始設計還會出這種包也不容易.
對STOL有利主要是指SAAB-37這種設計,傳統設計的翼面積要拉到這麼大太難了,而翼面積大比較容易拉高總升力.傳統佈局用高升力裝置也要看你是怎樣的設計,搞到U-2或Tornado這種一開始展弦比就大得異常的設計,升力係數的優勢可以壓倒你翼面積的優勢;但其他常見固定翼設計,現在展弦比都不會高到哪去,這時前翼三角翼大翼面積的優點就出來了,除非像JAS-39/Lavi/J-10這種翼面積沒拉得多大的.
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toga
版主
Tajikistan
12781 Posts |
Posted - 05/16/2010 : 10:12:15
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起飛跑道長度需求：
F-22A：小於1,000英呎／305公尺，一說可在空戰構型下，僅須使用800英呎／244公尺長度跑道便能離地升空。
EF-2000：
* 緊急起飛攔截來自英國方面的資料聲稱小於275公尺／900英呎（一說最短可在約228公尺／750英呎的跑道範圍內起飛）；至於西班牙方面的操作經驗則顯示在空戰攔截構型下，颱風戰機僅需800英呎（244公尺）跑道便可離地升空。
* 常規標準防空作戰（17公噸級），後燃：1,500英呎（457.2公尺）。
* 常規標準防空作戰（17公噸級），軍推：3,000英呎（914.4公尺）。
* 常規長程空優作戰（20公噸級），後燃：2,250英呎（685.8公尺）。
* 常規長程空優作戰（20公噸級），軍推：4,500英呎（1371.6公尺）。
* 全備起飛作戰（23公噸級），後燃：2,500英呎（762.0公尺）。
JAS-39：輕裝下只需300公尺左右的起飛跑道長，而重裝時也不過400至600公尺。
Rafale：
* 緊急起飛跑道長度需求：≦400 m。
* 正常起飛跑道長度：590 m（開後燃器）。
* 正常起飛跑道長度：820 m（軍用推力）。
F/A-18E/F：
* 二中二短緊急攔截起飛重量（22,200公斤）下：440公尺。
* 重裝全備起飛重量（29,550公斤）下：1060公尺。
降落跑道長度需求：
JAS-39：一般狀況下只需350至400公尺左右的降落跑道長，而在最大降落重量狀況下的跑道長度需求也不過500公尺。
Rafale：450至490公尺。
EF-2000：500至700公尺／1,640至2,300英呎。
F/A-18E/F（二中二短，降落時機體重量約15,850公斤）：
* 乾燥跑道：780公尺。
* 潮濕跑道：1,280公尺。
* 結冰跑道：2,030公尺。 |
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Bohr
新手上路
176 Posts |
Posted - 05/17/2010 : 13:33:00
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飞控系统对飞机的控制不就是通过舵来实现的吗？
何来“替代”？ |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/17/2010 : 16:55:20
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quote:
Originally posted by Bohr
飞控系统对飞机的控制不就是通过舵来实现的吗？
何来“替代”？
這話的意思是,Su-33那種14~15個控制面的設計,能不能簡化到像B-58那樣只有3個控制面就達成?代價如何?
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toga
版主
Tajikistan
12781 Posts |
Posted - 05/17/2010 : 18:57:56
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先進的飛控就像是巧婦，能用相對平實的食材（空氣制動面）達成與一般主婦使用高檔複雜食材相當乃至於更佳的表現；當然食材的平實也得有一定的限度，再厲害的巧婦也難為無米之炊，或是化腐敗餿水為神仙美饌。
因此先進飛控是不該被描述為多大程度替代氣動舵面的作用（就像在正常情況下，巧婦本身是無法替代食材的....），而是能多少程度發揮氣動舵面之功能與潛力；真正可能用於替代傳統氣動舵面作用的，是向量推力或是非傳統氣動設計（如飛行翼）。 |
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ewings
路人甲乙丙
943 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 00:58:42
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簡單來講為什麼蘇聯的飛機需要多翼面，就是因為他們沒辦法解決氣動面耦合的問題，因為氣動面只能夠線性做動，控制率也還是古典的質心與氣動中心的力矩計算法則，所以只能實現傳統飛行，而當要進入極限飛行狀態，就會面對氣動面耦合問題。
CCV試驗機最重要的能力就是懈耦合飛行，傳統飛行中水平尾轉動一定會帶來爬升與抬頭兩種效應，要作到只爬升不抬頭，或是只抬頭不爬升，就必須先懈耦合，如果利用先進飛控系統，自然可以利用副翼等現有控制面，直接抵銷掉耦合效應，或是尾翼本身抓機體反應的相位差自己抵銷本身的耦合
早期CCV實驗通常外加控制面懈耦，但是隨著飛控系統能提供的做動方式增多與實驗數據，慢慢的已經可以作到不需要依靠多餘氣動面來穩定控制，而可以所有控制面全部動態變化，形成動態平衡控制
基本上像J-8II ACT或是Su-35那樣的三翼面機，只算是沒辦法用飛控解決耦合問題，而需要多餘的氣動面來補償的，算是技術缺乏的情況下弄出來的替代方案，簡單講，先進飛控能夠用副翼、方向舵、甚至發動機推力來做懈耦合，但是Su-35沒那種能力應用這些原有控制面，或是用了反而產生更嚴重的耦合問題，因此才要多裝一堆翼面，而飛控先進國像美德甚至日本,都沒有在新戰機裝多餘翼面的設計
目前邪惡的美國已經辦到，使用傳統民航客機，光是靠兩具發動機推力變化，就能夠實現俯仰與偏航的控制
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當你看到我在版上發的文章越來越多時，也代表我拿到博士學位的時間會越來越晚
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su37
路人甲乙丙
Taiwan
1337 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 08:16:33
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那個.....
有沒有大大可以用簡單的方式講解一下"氣動面耦合"^^|||?
之前在雜誌介紹戰機敏捷性的文章中常看到這個詞.... |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 09:51:55
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quote:
Originally posted by su37
那個.....
有沒有大大可以用簡單的方式講解一下"氣動面耦合"^^|||?
之前在雜誌介紹戰機敏捷性的文章中常看到這個詞....
基本上,飛彈的控制面往往是垂直水平都一樣大,但飛機不是,提供升力的主翼最大,俯仰的水平尾翼其次,偏航的垂直尾翼最小且不對稱.平飛還好,假如滾轉90度,會怎樣?向右滾轉90度時,垂直尾翼提供右後方的升力,但左邊沒升力,然後主翼的升力方向朝右,因此滾轉的同時,會讓機首向右(主翼的效應)向下(後方垂直尾翼的效應)偏,這就是"滾轉耦合偏航".
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Bohr
新手上路
176 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 09:58:54
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quote:
Originally posted by dasha
quote:
Originally posted by Bohr
飞控系统对飞机的控制不就是通过舵来实现的吗？
何来“替代”？
這話的意思是,Su-33那種14~15個控制面的設計,能不能簡化到像B-58那樣只有3個控制面就達成?代價如何?
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飞控系统的目的就是整合现代飞行器不断增多的控制翼面来使飞行员能够独力操纵飞机。减少翼面不是飞控的事而是气动的事。 |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 10:02:58
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quote:
Originally posted by Bohr
quote:
Originally posted by dasha
這話的意思是,Su-33那種14~15個控制面的設計,能不能簡化到像B-58那樣只有3個控制面就達成?代價如何?
飞控系统的目的就是整合现代飞行器不断增多的控制翼面来使飞行员能够独力操纵飞机。减少翼面不是飞控的事而是气动的事。
"翼面"是氣動的事,"控制面"是飛控的事.所以小弟強調的是控制面數量,只是Su-35搞到控制面獨立成翼面還數量太多.
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ewings
路人甲乙丙
943 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 10:56:46
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quote:
Originally posted by Bohr
quote:
Originally posted by dasha
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Originally posted by Bohr
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何来“替代”？
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飞控系统的目的就是整合现代飞行器不断增多的控制翼面来使飞行员能够独力操纵飞机。减少翼面不是飞控的事而是气动的事。
自從飛控系統導入CCV概念後，飛控和氣動這兩種東西實際上已經變成是在講同一件事了，控制載具構型(CCV)，實際上就是講飛機的氣動設計是由控制的角度去思考設計，而不是先求會飛再去控制，所以實際上要添加翼面，也是先思考在控制上需要這個翼面與其上的控制面才加，而不是加了以後再去看看可以提供什麼額外的效應，而要刪減也是要看控制系統允不允許這樣做
而控制面增多，並不是飛控系統的初衷，而是飛控系統不好，才會弄出一堆無謂的控制面，像是三翼面的前翼來說，在大多數的偏航與低攻角飛行中，都是閒置不用的，這些在空氣動力上都屬於呆重
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 13:08:47
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quote:
Originally posted by ewings
而控制面增多，並不是飛控系統的初衷，而是飛控系統不好，才會弄出一堆無謂的控制面，像是三翼面的前翼來說，在大多數的偏航與低攻角飛行中，都是閒置不用的，這些在空氣動力上都屬於呆重
同時還有額外的阻力,Kfir已經告訴我們,這阻力很大,大到可以讓飛機的爬升率,從F-104變成C-130......
早在航空初期,就有些前輩認為連尾翼或前翼都是呆重,於是搞全翼或導管設計,只是他們都搞不定控制上的問題,因此目前的主流還是升力歸主翼,另外加一組控制面進行姿態控制,甚至B-2都服役了,全翼客機還沒能到通過民航規定的水準.不過搞到要兩套控制面做差不多同樣的工作,那問題就大了,表示你不夠班.
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閒遊之人
我是老鳥
6811 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 19:03:16
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t50的可動前翼套
是否能用來代替前翼? |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/18/2010 : 20:34:44
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quote:
Originally posted by 閒遊之人
t50的可動前翼套
是否能用來代替前翼?
只看到下垂沒看到上仰的東西,除非是我們還沒看到,不然看來沒有完整的前翼功能......
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ybzd
路人甲乙丙
3453 Posts |
Posted - 05/21/2010 : 21:12:53
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quote:
Originally posted by ewings
簡單來講為什麼蘇聯的飛機需要多翼面，就是因為他們沒辦法解決氣動面耦合的問題，因為氣動面只能夠線性做動，控制率也還是古典的質心與氣動中心的力矩計算法則，所以只能實現傳統飛行，而當要進入極限飛行狀態，就會面對氣動面耦合問題。
CCV試驗機最重要的能力就是懈耦合飛行，傳統飛行中水平尾轉動一定會帶來爬升與抬頭兩種效應，要作到只爬升不抬頭，或是只抬頭不爬升，就必須先懈耦合，如果利用先進飛控系統，自然可以利用副翼等現有控制面，直接抵銷掉耦合效應，或是尾翼本身抓機體反應的相位差自己抵銷本身的耦合
早期CCV實驗通常外加控制面懈耦，但是隨著飛控系統能提供的做動方式增多與實驗數據，慢慢的已經可以作到不需要依靠多餘氣動面來穩定控制，而可以所有控制面全部動態變化，形成動態平衡控制
基本上像J-8II ACT或是Su-35那樣的三翼面機，只算是沒辦法用飛控解決耦合問題，而需要多餘的氣動面來補償的，算是技術缺乏的情況下弄出來的替代方案，簡單講，先進飛控能夠用副翼、方向舵、甚至發動機推力來做懈耦合，但是Su-35沒那種能力應用這些原有控制面，或是用了反而產生更嚴重的耦合問題，因此才要多裝一堆翼面，而飛控先進國像美德甚至日本,都沒有在新戰機裝多餘翼面的設計
目前邪惡的美國已經辦到，使用傳統民航客機，光是靠兩具發動機推力變化，就能夠實現俯仰與偏航的控制
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J-8II ACT的小前翼是固定不動的,類似於M2000-5那個前翼,不能算真正三翼面吧. |
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BlueWhaleMoon
我是老鳥
13036 Posts |
Posted - 05/22/2010 : 00:01:22
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另外, 現在還在努力研究怎麼用飛控把垂直尾翼幹掉(簡少阻力). ㄧ直到70年代, 有些飛機為了穩定問題, 還加大原先設計的垂尾, 付出阻力的代價求穩定.
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Edited by - BlueWhaleMoon on 05/22/2010 00:46:26 |
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ewings
路人甲乙丙
943 Posts |
Posted - 05/22/2010 : 18:02:08
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quote:
Originally posted by ybzd
quote:
Originally posted by ewings
簡單來講為什麼蘇聯的飛機需要多翼面，就是因為他們沒辦法解決氣動面耦合的問題，因為氣動面只能夠線性做動，控制率也還是古典的質心與氣動中心的力矩計算法則，所以只能實現傳統飛行，而當要進入極限飛行狀態，就會面對氣動面耦合問題。
CCV試驗機最重要的能力就是懈耦合飛行，傳統飛行中水平尾轉動一定會帶來爬升與抬頭兩種效應，要作到只爬升不抬頭，或是只抬頭不爬升，就必須先懈耦合，如果利用先進飛控系統，自然可以利用副翼等現有控制面，直接抵銷掉耦合效應，或是尾翼本身抓機體反應的相位差自己抵銷本身的耦合
早期CCV實驗通常外加控制面懈耦，但是隨著飛控系統能提供的做動方式增多與實驗數據，慢慢的已經可以作到不需要依靠多餘氣動面來穩定控制，而可以所有控制面全部動態變化，形成動態平衡控制
基本上像J-8II ACT或是Su-35那樣的三翼面機，只算是沒辦法用飛控解決耦合問題，而需要多餘的氣動面來補償的，算是技術缺乏的情況下弄出來的替代方案，簡單講，先進飛控能夠用副翼、方向舵、甚至發動機推力來做懈耦合，但是Su-35沒那種能力應用這些原有控制面，或是用了反而產生更嚴重的耦合問題，因此才要多裝一堆翼面，而飛控先進國像美德甚至日本,都沒有在新戰機裝多餘翼面的設計
目前邪惡的美國已經辦到，使用傳統民航客機，光是靠兩具發動機推力變化，就能夠實現俯仰與偏航的控制
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J-8II ACT的小前翼是固定不動的,類似於M2000-5那個前翼,不能算真正三翼面吧.
J-8II ACT的前翼絕對不會是只是為了產生渦流而已，而是因為控制上有需要，雖然沒動，但是還是以控制補償的身份存在，比起會動的前翼，不會動的前翼效益比又更低了.....
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ybzd
路人甲乙丙
3453 Posts |
Posted - 05/22/2010 : 18:11:24
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| J-8II ACT的前翼除了產生渦流以外,前翼增升使升力中心靠前,把原本穩定的飛機變成不穩以便測試電傳飛控也是原因之一... |
Edited by - ybzd on 05/22/2010 18:11:57 |
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標題 |
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對戰機敏捷性,飛控能多大程度替代氣動舵面的作用?
