Destiny惡魔之翼

第23章 章節

向橫截面積分布，減小跨、超音速阻力，但會導致縱向轉動慣性增大，這對于提高飛機敏捷性和精确控制能力是不利的。機首軸線相對于機身水平基線下傾7°左右，機首兩邊有邊條，FLIR窗口和邊條一體化設計，起到一物兩用的目的。邊條沒有向外延伸到機翼，而是向後膨脹成為鼓包，直至中機身和背脊融合。相對尾撐而言，更應該叫作前撐。鼓包上安裝了帶上反角的鴨翼，裏面的空間還可以容納側向機載雷達系統（SLAR）或電子幹擾設備。兩個鴨翼之間是升力風扇，由半圓弧形的蓋板遮住，根據需要開關。蓋板也是背脊的一部分，變形後還作為駕駛艙前的防護板。中機身下兩個進氣道艙相隔1米懸挂在中央主翼下，進氣道唇口為接近矩形的梯形。主翼面是大展弦比、中等後掠角的上中單梯形翼，使人一看就基本了解到AMA－955‘Stormbird’注重亞/跨音速性能。後機身帶有尾撐，具有承力作用，尾撐也是MS模式中的手臂部分。垂尾和平尾安裝在尾撐上，展弦比較大，且都有切尖設計，對改善飛機的高速性能有益。後機身上高高拱起的發動機艙異常突出，之間形成一道溝，加上帶有三片折流瓣式偏轉葉片的尾噴口造成橫截面積很大，使零升阻力加大，對AMA－955‘Stormbird’的超音速性能造成很大影響。其實這也是可變形戰鬥機的通病，為了兼顧其它因素，不得不這麽做，就連AMX－110E.Sutherland都沒有解決。機身上沒有減速板，而是利用鴨翼大角度偏轉和垂尾方向舵反向偏轉來減速的。整架飛機采用随控布局（CCV)、自适應技術以及模塊化設計,即使機身有部分破損，依然不影響飛行。實戰測試中曾經有AMA－955的一側平尾和垂尾被擊中，之後那個部分模塊被抛掉，飛機還可以操縱飛行的記錄。

翼面設計

AMA－955之所以選擇三翼面布局，一是因為第七計劃科從Gloucester和Sutherland中積累了大量經驗，二是延續了以前的設計思想－－強調機動性。從Sutherland最初立項中可以就看出由于過于強調格鬥能力而被空軍“另眼相看”。三翼面飛機在許多方面都超過了傳統的二翼面飛機。比如美國在“飛機精确控制技術”（PACT）項目中發現，F－4PACT驗證機不需要依賴大的靜不穩定度就可得到機動性很大的提高，特別是在M=0.90時單位剩餘功率提高量比較大，而這正是飛機作急劇機動格鬥常用的M數區。F－15S/MTD驗證機表明，鴨面使氣動中心前移，增大飛機靜不穩定，提高了主動控制系統（ACT）的效能，比二翼面布局容易實現直接力控制，從而達到對飛行軌跡的精确控制。而且升力線斜率加大，特別是大迎角時升力有明顯增大。鴨面控制機翼氣流分離的有利幹擾在三翼面布局上依然存在，進行大迎角機動時失速迎角推遲，出現難以改出的深失速的可能性減小，減少了誘導阻力。鴨翼還提高了機動性和改善了襟翼、平尾以及垂尾舵面的操縱效率。在進行相同過載機動時，機翼載荷比二翼面布局小，全機載荷分配更均勻合理，因而可以減輕結構重量。比如進行法向過載為7g的機動時，二翼面布局的F－15機翼要承受6.9g過載，平尾為O.1g，而三翼面的F－15S/MTD機翼承受過載減小到5.2g，鴨面和平尾各承受0.9g，從而可以拉出更高的過載。而SU－35在不用加強機體結構強度的情況下穩定過載就達到了10g。在超音速時，三翼面飛機的靜穩定度也比二翼面飛機小，使得配平阻力減小，機動性能力提高。如果在設計開始就考慮三翼面布局可以得到一架更輕的飛機，更充分發揮這種布局的優點。基于三翼面布局可以大幅度提高機動性的優點，加上之前的經驗，第七計劃科為AMA－955選擇這種布局也就不足為奇了。

但是三翼面布局的鴨面有利幹擾在迎角增大到一定程度時，渦流會發生破裂，導致穩定性和操縱性發生突然變化，以及氣動力非線性的産生（F－15ACTIVE的橫向穩定性在迎角達到30°時就發生了穩定→不穩定→穩定的大幅度變化）。由于鴨面及其偏度對大迎角的穩定性和操縱性的影響在不同迎角和側滑角時可能是相反的，在設計中要進行周密分析和詳盡的試驗。另外三翼面布局在小迎角時的阻力比二翼面布局大，超音速狀态下更明顯。由于增加了一個升力面和相應的操縱系統，重量自然增大，對飛控軟件的編寫也複雜許多。為了解決這些問題，蘇霍伊設計局将鴨翼設計成前掠。我們知道飛行時後掠翼的氣流是由翼根流向翼尖，大後掠角的鴨翼就是通過翼尖産生脫體渦對主翼的有利幹擾從而達到增升目的。而将鴨翼改為前掠，氣流就從翼尖流向翼根，以上種種優點和缺點就不存在了。這樣鴨翼就只是作為一個獨立的舵面，不會對主翼産生各種幹擾。而主翼後掠角較小，展弦比大，加上其它輔助設計，即使沒有鴨翼的有利幹擾依然可以有較高的升力系數。選擇前掠鴨翼的另一個原因可能是時間關系——接連不斷的戰争和設計任務已經沒有什麽時間讓第七計劃科好好研究試驗鴨翼渦流和主翼之間的關系了。

鴨翼布置在駕駛艙後，帶有45°的上反角，可以提高直接力控制效果，但降低了橫向穩定性。翼尖前緣有雷達告警接收機（RWR）。鴨翼距離機翼較遠，有較高的升阻比，提供的操縱力矩也大，加上前掠翼比後掠翼升力大，就可以減小鴨翼面積（大鴨翼很難滿足跨音速面積律的要求，也增大了超音速阻力），但位置過于靠前會導致太大的靜不穩定度。選擇這樣做主要是為減小配平阻力和提高機動性考慮。比如加裝鴨翼後，SU－35亞音速縱向靜不穩定度從SU－27的5%放寬到20%平均氣動力弦長，以高機動性見長的X－29達到35%，可以比拟的只有F－22“猛禽”，這些戰鬥機的機動性都非常不錯（想想Sutherland吧，鴨翼非常靠前，而前掠翼又使得重心十分靠後，靜不穩定度太大，亞音速下的控制異常靈敏，導致試飛員死的死，傷的傷，幾個能駕駛的不光是SS還是BT）。AMA－955的梯形翼在亞音速時氣動中心比較靠後，從亞音速到超音速的氣動中心移動量也比較大，所以大幅度放寬靜穩定度一部分也是因為這個原因。此外，飛機的不安定程度在有外挂時會根據載荷的不同而改變，通過運用鴨翼就能夠控制其不安定程度。在湍流大氣層低空飛行時，鴨翼還是縱向振動和抖動的主/被動“減震器”，大大減小了機體載荷，提高了飛行安全性和舒适性。

有了鴨翼，就可以更好的實現直接力控制的非常規機動（DFCM）和過失速非常規機動（P*）。當鴨翼、機翼後緣襟翼和平尾一同進行操縱時就能實現直接升力控制，進行機身俯仰指向和垂直位移機動；鴨翼差動與方向舵操縱結合就能實現直接側力控制，進行機身方位指向和橫向位移機動。直接力控制在二翼面布局的飛機上也可以實現，（據說我國的SU－27使用了自己開發的全權數字式四餘度電傳操縱系統（FBW），具備CCV操控能力，可使飛機在沒有俯仰的情況下利用直接力控制實現上升和下滑等一系列非常實用的動作。）瑞典的JAS－39“鷹獅”通過鴨翼、升降舵和方向舵配合也可以産生直接升力和直接側力，而不用改變飛機的航向。雖然控制效果不如三翼面布局，但這種“非耦合”的飛行模式在使用航炮進行空對空攻擊或對地面目标投放非制導武器的時候是非常有用的。

進氣道外側凸起的整流罩主要作用是減阻和為機槍安放提供空間，其前緣延伸至進氣道唇口前面，可能還會形成渦流。整流罩向後向外擴展成扇形直至主翼根部，相當于邊條翼（LEX），在大迎角下可産生脫體渦以推遲機翼失速，提高飛機升力。但由于前緣半徑較大，氣流不易分離，