飞翼布局在无人侦察作战飞机上的应用探讨

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1、飞翼布局在无人侦察作战飞机上的应用探讨第27卷2007拒第5期lO月飞机设计AIRCRAFTDESIGNV01.27No.5Oct2Oo7文章编号:1673—4599(2007)05—0007—05飞翼布局在无人侦察作战飞机上的应用探讨詹光,刘艳华(沈阳飞机设计研究所,辽宁沈阳110035)摘要:从飞翼布局的特点出发,分析将飞翼布局应用于无人侦察作战飞机的优势,并探讨了将飞翼布局在应用中引入的几个主要技术问题.最后,指出飞翼布局是无人侦察作战飞机气动布局的较好选择.关键词:气动布局;无人作战飞机;飞翼中图分类号:v221.3文献

2、标识码:AApplicationofFIyingWingConfigurationtoUCAVforReconnaissanceZANGuang,LIUYan-hua(ShenyangAircraftDesign&ResearchInstitute,Shenyang110035,China)Abstract:AdvantagesinapplicationofflyingwingconfigurationtoUCAVforreconnaissanceareana—lyzed.Somemajortechnicalissues

3、resultingfromtheapplicationofflyingwingconfigurationaredis—cussed.Finally,itissuggestedthattheflyingwingconfigurationisanoptimalselectionofaerodynam—icconfigurationdesignofanUCAVforreconnaissance.Keywords:aerodynamicconfiguration;UCAV;flying-wing无人侦察作战无人机,顾名思义,不仅要能适于

4、执行侦察,监视等作战任务,而且还应具有携带武器对敌目标进行精确打击的能力,是一种能进行"发现即打击"作战的高端无人机.为了高效完成其作战任务,无人侦察作战飞机的飞机平台应兼有侦察飞机和作战飞机的特性.因此,无人侦察作战无人机气动布局的选择也应同时考虑到两类作战任务的要求.一般来说,作战飞机为提高其作战效能,通常选择的是小展弦比的气动布局形式,而侦察飞机为提高其侦察待机时间,会采用大展弦比机翼的气动布局形式以提高其升阻比.目前的飞机,主要应用气动布局形式有常规布局,无尾布局,鸭式布局,三翼面布局和飞翼布局等.一般认为,飞翼布局气动

5、效率高,可以在小展弦比情况下获得很高的升阻比.在此收稿日期:2006—11—27;修订日期:2007-07-03种情形下,飞翼布局可能是无人作战侦察飞机气动布局形式的较好选择.本文正是从这一想法出发,探讨飞翼布局在无人侦察作战飞机应用的优势和一些技术难点问题.1飞翼式布局飞机的优点飞翼布局是指仅有一块一体的翼面的气动布局形式,全机没有平尾,垂尾,鸭翼等安定面,甚至没有明显的机身.现役的应用飞翼式布局飞机的典型代表当属美国的B一2隐形战略轰炸机,其升阻比高,隐身特性好,拥有大航程和装载的同时具有超强的隐身能力,可以穿透严密的纵深防

6、区摧毁目标,已成为美国空军不可替代的战略空中打击力量.综合分析飞翼式布局飞机具有如下优点:8飞机设计第27卷1.1飞翼式布局飞机阻力小.升阻比高一般的战斗机浸润面积比在4—5,而飞翼式布局没有平尾,垂尾等安定面,浸润面积比约在2—3之间.浸润面积比直接影响飞机的亚声速零升阻力系数,一般的战斗机零阻系数在0.017左右,而飞翼式布局的战斗机亚声速零阻系数可以在0.0O9左右.在同等的展弦比条件下,飞翼式布局明显具有较高的升阻比,最大升阻比约为正常布局的1.4倍.1.2飞翼式布局有利于实现外形隐身对比其他布局形式,其RCS(雷达截面

7、积)小.大量研究表明…,飞机的垂尾,鸭翼及垂尾等各个翼面的棱边及平尾与垂尾之间的夹角都是很大的雷达散射截面部位.飞翼布局由于没有垂尾和平尾等安定面,外形干净简洁,散射源少,因此,更容易实现外形隐身.如图l所示,同样追求高隐身性能的情况下,评估其两者的RCS是相当的,而B-2飞机的展向尺度却是F一22的4倍.如此可见,飞翼布局在实现高隐身性能方面具有及其突出的优势.图1B-2与F一22大小尺度对比1.3飞翼式布局有利于减小结构质量有统计表明,飞机的尾部占全机质量的15%,去掉平尾,垂尾等安定面,会减少相当可观的结构质量.不仅如此,

8、飞翼布局内部装载布置紧凑,各种机载设备均顺着机翼刚心线,沿翼展方向布置,并与机翼的气动载荷分布基本一致,结构设计简单,可进一步减轻机翼梁等主承力结构的质量.1.4采用翼身融合的飞翼式布局内部空间大飞翼式布局很容易实现翼身融合,融合后的机翼/机身一体化布局内部空间