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四代战斗机

发布时间：2022-12-02 19:55:45 来源：文档文库

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关于四代机的几个技术问题四代战斗机（美、俄称五代机）没有国际公认标准。美国F-22最初提的战技要求，强调要有所谓4S能力——超音速巡航、超机动、隐身、维修性可靠性。此外还有“先发现、先攻击、先摧毁”和一些性能数据，如什麽高度、过载等要求。现在前三个S比较公认，但不能认为缺一个S就不是四代机.。每个国家是根据自己的经济实力、技术实力和军方要求研制新一代飞机。这些要求有的互相有矛盾，强调了这个，别的就要有点损失。所以这些要求的排序很重要，比如把隐身排第一，其它就要相对“让位”。所以讨论此问题每个国家观点不一样，飞机研制是综合平衡的问题。最早YF-22和YF-23竞标时，YF-23的隐身性能好于YF-22，但美国空军最终还是选择了YF-22。本文重点讲前三个S的难点和矛盾以及一些有关四代机的话题。超音速巡航先谈超音速巡航（超巡），即要求发动机不开加力飞超音速。超巡最重要的是发动机和飞机阻力的问题。一般要讨论飞机阻力都用阻力系数。阻力等于4个参数乘在一起——大气密度，速度的平方，机翼面积，阻力系数。而且为考虑别的方面，还要再乘以二分之一，因为二分之一乘以密度和速度的平方，称为“动压”，加二分之一就方便一点。发动机推力要克服阻力，所以在设计新飞机有这个矛盾，考虑将难点压在哪一方面。如果飞机已经尽一切办法将阻力减到最少，想达到超巡那就要看发动机。相反如果发动机推力无法提高，就只能在气动上下死功夫，所以发动机和飞机设计单位往往有很多争论。1
四代机以前的飞机要飞超音速，往往发动机要开加力，短时间推力很大、速度很快，但缺点是很耗油。后来又想超音速，又想省油，就提出发动机不开加力长时间飞超音速，就是超音速巡航。原来有的发动机开加力后的推力比不开加力要大50%甚至80%以上。现在很多人谈发动机推重比要大，比如推重比10，但这是最大加力推力与发动机重量的推重比，要超巡还要重视发动机不开加力时的推重比要大。计算飞机的阻力用的阻力系数分两部分，一个叫废阻力系数，就是和升力无关的那部分阻力。另一个叫诱导阻力系数，就是和升力有关的阻力，升力大时，产生的这个阻力就大。现在只讨论废阻力系数，因为飞机飞很快，比如跨/超音速时，升力系数要求很低，所以阻力与诱导阻力系数关系不太大。废阻力系数包括两部分，一部分与飞机本身外形有关，超音速时还有激波阻力。最难的在跨音速那段，废阻力突然有一个阻力高峰，所有超音速飞机的这个高峰都在M数1.2左右。过得了这个“坎”，飞机就可以超音速，过不了，速度就上不去。发动机进气道如果设计得好，速度越快，推力越大，M数1.3、1.4有的发动机还可以增大推力。所以怎么样减少废阻力系数在M数1.2左右的峰值是关键问题。过去认为这个峰值能达到0.03最好，但很难实现，现在一般维持在0.04或不超过0.04就很好了。（见图X）减少这个峰值的办法有：机翼大后掠角，很薄的机翼，流线型机身，还有面积率。机头到机尾横截面面积是流线型，跨音速阻力就小。飞机本身机身是流线型，加了机翼，横截面就鼓出一大块，机身机翼之间位置有个凸起，所以座舱放在机翼之前，就平滑了凸起。座舱位置的设计要考虑的问题，一个是视线，一个是着陆时对地观察角，一个就是面积率。如果座舱很靠前，就说明考虑了面积率要求。减少阻力还可以减少各种机身口盖，减少飞机的“冲洗面积”（或称浸润面积，就是暴露在空气外面的整个飞机的外表面积）。2

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/9fc5b07c1711cc7931b716dd.html