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沃尔沃XC Classic论坛 >  歼-6发展始末

发表于 2017-02-21 16:27    IP属地:未知

  在当时来说,脱后机身的设计是合理有效的。不过这种设计最大的问题是拆装和维护发动机时相当麻烦,需要做很多无用功。随着时代的进步与技术的发展,这一设计已经逐渐难以适应现代战机的维护要求。但在没有其它设计可以参照对比的情况下,脱后机身的设计影响了中国数十年。直到研制 K-8 的时候,中方提出的仍然是传统的脱后机身方案,而外方提出的则是通过后机身蛤壳状舱门快速拆装的方案,而 K-8 最终采用了更方便适用的外方方案。由此可见米格的设计对中国影响之深。

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发表于 2017-02-21 16:28    IP属地:未知

  歼-6 的后体设计也极具特色。双发飞机存在严重的后体干扰问题,由此带来的干扰阻力在飞机总阻力中占有较大比例,因此其后体设计一直是重点和难点。歼-6 采用了复杂的机尾整流罩设计,将双发喷管包裹其中。这种设计相当独特,不见于西方战机,即使在米格系列中也仅见于米格-19。但这一设计在中国却是影响深远。60 年代开始研制的歼-8 飞机,其后体设计就明显参考了歼-6 的机尾整流罩——原因无他,歼-6 是当时唯一可供参考的双发飞机后体设计的实物。甚至到了 1988 年范保罗航展,以 B-7 名称展出的飞豹模型,其后体仍然是这种设计。


歼-6 的机尾整流罩。摄影:以前


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发表于 2017-02-21 16:29    IP属地:未知

  在歼-6 机身上看不到现代超音速战斗机上常见的“蜂腰”特征,也没有证据表明该机应用了跨音速面积律。在关于强-5 的资料中提及,该机是中国航空工业率先尝试应用跨音速面积律进行设计的机型——则其母型米格-19 必然没有采用这一设计。从时间上看,1952 年底 NACA 工程师理查德.T.怀特康柏和他的研究小组首先发现了跨音速面积律;而米格-19 的直系原型机 SM-2/1 于 1952 年 4 月就已出厂;与米格-19 血缘更近的 SM-9/1 虽然是 1954 年 1 月 5 日首飞,但实际是修改了后机身以容纳新发动机的 SM-2/1。因此,米格-19 不可能在其设计中应用跨音速面积律。同时代的 F-100 也没有应用跨音速面积律,不过 F-100B(即后来的 YF-107A)在应用面积律并采用多波系超音速进气道后,其最大速度急剧提高到 M2.25。

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发表于 2017-02-21 16:29    IP属地:未知

  早期歼-6 仿自米格-19,沿袭其没有应用跨音速面积律的机身不足为怪(应用跨音速面积律进行设计需要综合考虑整个机体的横截面积分布,而非单独的机身,但在外观上表现最明显的则是机身的蜂腰——笔者注)。但研制歼-6 III 之时空军提出的标准如此之高,沈阳飞机厂动的“手术”也不小(进气系统、机翼设计全都改了),为何没有应用效果较明显的跨音速面积律呢?有可能是因为时间要求的紧迫(从空军要求到总装仅仅用了 4 个多月)和改进设计的复杂造成了这一结果。

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发表于 2017-02-21 16:30    IP属地:未知

机翼
  机翼设计是歼-6 最突出的特点之一,它是从米格-17 到米格-19 实现超音速跨越的保证,但歼-6 的发展潜力受限在很大程度上也是因为机翼设计,算是应了中国那句俗话:“成也萧何,败也萧何。”
  歼-6 基本型的机翼完全照搬米格-19S,为大后掠角中单翼,翼梁采用 D-16-T 铝合金。翼展 9.19 米,翼面积 25 平方米,展弦比 3.38。采用高速对称翼型,相对厚度 8.73%(翼根)/8%(翼尖)。机翼前缘后掠角 58°,1/4 弦线后掠角 55°。

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发表于 2017-02-21 16:31    IP属地:未知

  这种机翼由于后掠角相当大,已接近传统后掠翼的极限,此后除了变后掠翼飞机外再也没有其它机型在后掠翼上采用如此之大的后掠角。不过如果我们看看历史就知道,这个设计并非凭空创造,而是一个渐变的发展过程。早期米格-15 在吸收了德国航空技术(特别是 Ta.183)的基础上采用了 35°后掠翼,获得较好的高速性能。米格-17 的原型(I.330)是在米格-15BIS 的基础上采用新机翼(机翼内侧前缘后掠角 49°,外侧前缘后掠角 45.5°,相对厚度 8.8%)。米格-19 的原型机 SM-2(I.360)的机翼后掠角进一步加大到 58°,相对厚度仍与米格-17 的机翼相当,已经具有生产型机翼的特点。
  不难看出,米高扬设计局是通过不断加大机翼后掠角,提高临界马赫数,以获得较好的高速性能直至超音速。但是后掠角太大,必然会带来诸如结构增重、机翼刚度、操纵面和襟翼效率、翼尖失速及其导致的自动上仰等一系列负面影响。

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发表于 2017-02-21 16:32    IP属地:未知

  机翼翼型方面,仍然具有亚音速翼型的典型特征。翼型头部钝圆,有利于保持较大的前缘吸力,推迟附面层分离,但跨超音速时机翼前缘将产生较强的激波,严重阻碍飞机超音速性能的提高。而另一个关键参数翼型相对厚度,从米格-17 到米格-19 几乎没有变化。这表明,米格-19 完全没有应用从德国获得的另一项高速飞行的关键技术——薄翼型。由于超音速波阻的增加约与相对厚度的平方成反比,因此超音速飞机的翼型相对厚度一般选择在4%~6%。


歼-6 机翼翼型头部钝圆。摄影:以前




[ 本帖最后由 vincent-song 于 2017-2-21 16:32 编辑 ]

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发表于 2017-02-21 16:33    IP属地:未知

  事实上 F-100 已经开始采用 45°中等后掠翼,相对厚度 7%左右的薄翼型。如果综合考虑米格-19 在后掠角、相对厚度方面的选择,只能认为,米高扬设计局在超音速方面走的是稳妥的路线——加大后掠角是已经过米格-17 验证且成熟的措施,但过大的后掠角必然产生结构强度、刚度等方面的问题,如果再采用薄翼型,由此带来的结构增重很可能令人无法接受。当年苏联究竟有没有完全消化薄翼型技术已经无从查考,但米格-19 没能采用薄翼型,其大后掠设计是一个决定性因素。

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发表于 2017-02-21 16:34    IP属地:未知

  由于机翼后掠角太大,翼尖失速问题比较严重。为了解决这一问题,米高扬的措施是在机翼外段设置一对和翼弦等长、高 320 毫米的翼刀,以阻止附面层向翼尖堆积,推迟翼尖失速。这种设计简单,重量轻,但效果相当有限——采用同类设计的米格-15、米格-17 多次在战斗中失速进入螺旋,70 年代在歼-6 上频繁发生的螺旋事故,足以证明这一点。然而国内有些文章却宣称,米格-19 采用一对大翼刀就解决了翼尖失速问题,而 F-100 却要用到复杂的全自动前缘缝翼,由此得出结论:苏联设计师远比美国高明。这种片面的说法实在令人哭笑不得。就效果而言,自动缝翼比翼刀好得多。米格-19 的这个设计,既有传统设计思想的影响,也有技术水平的限制(在后来米格-21 的初期选型中,其 E-2 原型机才开始应用前缘襟翼)。对于中国来说,这种设计易于仿制,但同样不利于我们学习先进的航空技术——歼-12 设计之初曾考虑设置前缘缝翼,后来从简取消;到了 1990 年歼-7E 出现,前缘襟翼才开始实用化,而该机装备初期前缘襟翼时仍然毛病不断。


歼-6 巨大的翼刀。摄影:以前


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发表于 2017-02-21 16:35    IP属地:未知

  机翼后缘内侧设有后退式襟翼,与米格-17 相同。这种襟翼除了具有单缝襟翼的优点外,放下时还可以增大机翼面积,进一步改善起降性能,但结构比较复杂,只能用于起降状态。后缘襟翼在起飞状态下偏角为 15°,着陆状态下偏 25°。机翼外侧为传统副翼,由于后掠角较大,副翼效率受影响。


机翼后缘后退式襟翼动作机构


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