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DS 5/DS 5LS论坛 >  BWB,中国航空工业的下一个弯道超车?

发表于 2016-12-19 12:22    IP属地:未知

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BWB,中国航空工业的下一个弯道超车?
近年来,中国军事现代化进入了快车道,航空科技正在起飞。但另一方面,中国航空科技还任重道远,还有太多的空缺需要填补,其中包括中型通用平台。这是公务机一级的通用飞机,主要用于中等特种载荷、长航时、远程任务,比如预警、视距外侦察监视、电子战、海上巡逻等,在有人无人组网作战中,还可担任空中前进指挥所,控制作战进程。

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发表于 2016-12-19 12:23    IP属地:未知


公务机通常用于VIP运输,但这样的中型通用平台也是重要的军用平台

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发表于 2016-12-19 12:23    IP属地:未知


雷西恩“哨兵”是基于庞巴迪尔“环球快车”的战场监视飞机

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发表于 2016-12-19 12:23    IP属地:未知


巴西航空R-99是基于ERJ145的预警机,ERJ145是支线客机,与公务机同级

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发表于 2016-12-19 12:23    IP属地:未知


达索“猎鹰”900MPA是基于“猎鹰”900的海上巡逻机
[ 本帖最后由 txyyq 于 2016-12-19 12:23 编辑 ]

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发表于 2016-12-19 12:23    IP属地:未知


用于靶机拖带、投放更是常见,这是澳大利亚Air Affairs Australia的“利尔喷气”35

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发表于 2016-12-19 12:24    IP属地:未知

在欧美,有大量现成的远程公务机可以用作平台,典型的有美国的湾流G550、“利尔喷气”、雷西恩“隼800”、加拿大庞巴迪尔“环球快车”等,不仅作为要员专机,还作为电子侦察、空地监视、空中预警、海上巡逻等,当然还有更加传统的靶机拖带。中国缺乏现成的平台,仅有的ARJ21不适合远程、长航时需要,C919太大,用于特种任务时经济性不好。军事应用也是要考虑经济性的,尤其是在和平时代。国防是用来保障经济发展的,不是给经济发展增加不必要负担的,只有讲求经济性的国防发展才是可持续的。
  说道经济性,现有飞机的主流设计为筒体-机翼构形,也就是具有筒形机体和明显的机翼、尾翼,经济性并不好。筒体-机翼构形有很多优点,筒体是承载的主体,机翼是产生升力的主体,各司其职,设计和制造技术也已经成熟。筒体便于分段制造,规则的圆筒还容易加长、缩短,以适应不同需要。但筒体-机翼也有明显的缺点。筒体只产生很少甚至不产生升力,机翼只承受很少甚至不承受载荷,机翼与筒体结合的翼根处应力集中,必须极大地加强局部结构,带来重量增加。很多年来,人们致力于研究更加高效的气动体,其中以飞翼为极致。

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发表于 2016-12-19 12:24    IP属地:未知

在欧美,有大量现成的远程公务机可以用作平台,典型的有美国的湾流G550、“利尔喷气”、雷西恩“隼800”、加拿大庞巴迪尔“环球快车”等,不仅作为要员专机,还作为电子侦察、空地监视、空中预警、海上巡逻等,当然还有更加传统的靶机拖带。中国缺乏现成的平台,仅有的ARJ21不适合远程、长航时需要,C919太大,用于特种任务时经济性不好。军事应用也是要考虑经济性的,尤其是在和平时代。国防是用来保障经济发展的,不是给经济发展增加不必要负担的,只有讲求经济性的国防发展才是可持续的。
  说道经济性,现有飞机的主流设计为筒体-机翼构形,也就是具有筒形机体和明显的机翼、尾翼,经济性并不好。筒体-机翼构形有很多优点,筒体是承载的主体,机翼是产生升力的主体,各司其职,设计和制造技术也已经成熟。筒体便于分段制造,规则的圆筒还容易加长、缩短,以适应不同需要。但筒体-机翼也有明显的缺点。筒体只产生很少甚至不产生升力,机翼只承受很少甚至不承受载荷,机翼与筒体结合的翼根处应力集中,必须极大地加强局部结构,带来重量增加。很多年来,人们致力于研究更加高效的气动体,其中以飞翼为极致。

典型筒体-机翼构形的飞机有明显的机翼、尾翼,功能清楚,设计成熟,但产生升力的机翼不承载,承载的筒体不产生升力,应力集中在翼根,受力和结构效率不好

飞翼没有机翼、机身之分,产生升力与承载是同一结构,受力和结构效率大大提高

相比于最大载客量500-600人的波音747-400来说,载客量超过800人的飞翼/BWB的尺寸大大减小,阻力也减小,尽管翼展有所增加

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发表于 2016-12-19 12:24    IP属地:未知

飞翼取消了筒体,载荷直接在肥厚的机翼内装载,而且沿翼展均匀分布,应力也因此均匀分布。在理论上,如果能在任何时候都做到升力与重力的平衡而且绝对的均匀分布,飞翼用纸糊都可以,对结构强度的要求降到最低。这当然在实际上是不可能做到的,至少在地面上静止的时候,结构要能够承担自身和载荷的重量,不能还没有飞起来就散了架。重量分布也不可能绝对均匀,总是有的部位更重,有的部位更轻,轻重部位之间总是有一定的应力存在的。但飞翼的气动效率和结构上的好处还是显而易见的,问题是飞翼有本质上的气动控制难题,在制造上也多有不便。
  飞翼可以有垂尾,也可以取消垂尾。无尾飞翼不仅具有隐身的好处,也降低重量和阻力。飞翼的横滚依然由副翼控制,俯仰由襟翼-平尾控制,方向则由襟副翼不对称展开、形成差动阻力来控制。
  无尾飞翼可以看作一个完整的机翼,但除了机翼外,什么也没有了。没有传统的筒形机体,也没有传统的平尾垂尾。飞翼后缘的襟翼-平尾与重心和气动中心的距离很短,俯仰控制力矩天然较短。除了燃油消耗外,飞翼的重心还大体不变,但气动中心(也称升力中心)随速度与姿态而改变,本来就短的俯仰控制力矩相对与气动中心的移动就很敏感,造成很大的飞控问题。另一个问题是方向安定性,传统的筒体-机翼构形具有较长的纵长,垂尾好比风向标的羽翼,起到自然稳定的作用。但无尾飞翼只有靠适当打开的副翼和上表面阻力板来保持方向安定性,上下同时打开以抵消额外升力影响,两侧同时打开以保持阻力平衡。在气流扰动下发生向左的偏航时,左侧翼尖相对于前进方向有所后退,气流相对速度减小,阻力减小;右侧翼尖则相对前进,气流相对速度增加,阻力增加。两侧力平衡的结果是飞机向右扭转,回归正常的前进方向。气流扰动下向右偏航的情况也可类比分析。所以飞行中的B-2翼尖好像微张的嘴巴,永不闭拢,对隐身与减阻的优越性有所抵消。

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发表于 2016-12-19 12:24    IP属地:未知


理想飞翼的载荷沿翼展均匀装载,B-2已经很接近了

没有垂尾的B-2只有用上下对称打开的副翼实现方向控制,通过左右不对称打开产生偏航力矩,改变方向

最早的B-2设计很像现在的B-21,但还有内倾双垂尾

由于俯仰控制力矩太短,B-2最后把中间的三角形后体改成W形,增加一点纵向力臂,才能解决飞控问题

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