Китай (аэронавтика)
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( апрель 2024 г. ) |
В самолетов конструкции скулой называют продольную линию резкого изменения профиля поперечного сечения фюзеляжа или подобного ему корпуса. Термин «скула» возник в судостроении, где он применяется к резкому изменению профиля корпуса лодки. [примечание 1] В корпусе летающей лодки или поплавке гидросамолета продольная линия резкого изменения поперечного сечения в месте соединения нижней плоскости с боковой стенкой является примером скулы.
На некоторых сверхзвуковых самолетах скула простирается на некоторое расстояние в сторону, причем очень острая кромка сливается с корневой частью передней кромки основного крыла. [примечание 2] Оставшаяся часть статьи посвящена этому типу подбородка.
Конфигурация
[ редактировать ]С точки зрения аэродинамики скула может действовать как длинное продолжение корневой части крыла вдоль фюзеляжа. Такие скулы впервые появились на Lockheed A-12, предшественнике SR-71 Blackbird , где они шли вперед от корней крыла вдоль бортов фюзеляжа, в которые сливались. [1]
Lockheed Martin F-22 Raptor имеет скулы вдоль носовой части, которые совпадают с воздухозаборниками двигателя. [2] Небольшие горизонтальные поверхности, образующие скругление между передним корнем крыла и воздухозаборником, чаще называются удлинением корня передней кромки (LERX) или удлинением передней кромки (LEX).
Эффекты скулы вперед
[ редактировать ]Большие скулы вдоль носовой части фюзеляжа могут существенно влиять на подъемную силу, сопротивление, продольную балансировку и путевую устойчивость самолета.
Эффект при высоких числах Маха
[ редактировать ]Скулы серии Lockheed Blackbird занимают около 40% длины самолета и создают полезную дополнительную подъемную силу на сверхзвуковых скоростях. Скулы можно понимать как усиление подъемной силы, создаваемой носовой частью, действуя как с малым удлинением поверхность «утка» . [3] Чтобы еще больше увеличить подъемную силу, передняя часть фюзеляжа установлена с положительным углом наклона относительно крыла.
Подъемная сила скулы увеличивается пропорционально квадрату числа Маха, помогая уравновесить сдвиг подъемной силы основного крыла назад в сверхзвуковых условиях. Если бесхвостое (треугольное) крыло балансируется для безопасного дозвукового полета, на высоких скоростях оно получает избыточное балансировочное сопротивление по тангажу и становится чрезмерно устойчивым, что приводит к плохой маневренности. Дестабилизирующий эффект передней поверхности обеспечивается скулами там, где это необходимо больше всего, при больших числах Маха.
Эффект на малых скоростях полета
[ редактировать ]Передние скулы также действуют как удлинения корня передней кромки (LERX) на низких скоростях и больших углах атаки, создавая вихревой поток над внутренним крылом, чтобы стабилизировать воздушный поток и локально увеличить его скорость, тем самым задерживая сваливание, а также обеспечивая дополнительную подъемную силу.
Направленный эффект
[ редактировать ]Скулы также повышают курсовую устойчивость, уменьшая неблагоприятное воздействие бокового ветра или рыскания на носовую часть фюзеляжа. В отличие от обычного фюзеляжа, скулы позволяют поперечному потоку плавно перемещаться по их профилю и за его пределы, избегая боковых сил, возникающих из-за отрыва и застоя потока. Опять же, эффект сильнее на более высоких скоростях и уменьшает размер вертикальных стабилизаторов (килей). У YF-12A отсутствовала передняя часть скул, как у SR-71, и, следовательно, требовалось дополнительное вертикальное оперение.
Боковой эффект
[ редактировать ]Улучшенное поведение поперечного потока также улучшает боковые характеристики за счет уменьшения крена, вызванного рысканьем, особенно во время посадки и взлета самолетов с треугольным крылом. Это, в свою очередь, помогает уменьшить влияние крена и рыскания и склонность к голландскому крену . Однако было также обнаружено, что скулы снижают боковую устойчивость в некоторых конфигурациях из-за резкого разрушения асимметричного вихря. [4]
Эффект скрытности
[ редактировать ]Совмещение скул как с фюзеляжем, так и с основным крылом позволяет избежать попадания угловых отражателей или вертикальных сторон . в радары [5] Это привело к тому, что в конструкциях реактивных истребителей пятого поколения малозаметные поверхности утки были заменены скулами, помогающими создавать вихревую подъемную силу над основными крыльями. [ нужна ссылка ] (Исключением является Chengdu J-20 , у которого переднее оперение установлено на одной линии с его скулами.)
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Угловой скул, отличается от мягкого (закругленного) скулы.
- ^ NASA-AIAA-98-2725 Влияние поперечного сечения фюзеляжа на устойчивость обычного истребителя использует выражения «скулообразное поперечное сечение фюзеляжа, скулированная носовая часть, фюзеляж с… включенным углом скулы». В NASA CR 189641 и AIAA 2008-6228 используются «носовая часть скулы и фюзеляж скуловой».
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дэвид Годфри (30 августа 1973 г.), «Черные дрозды из скунсовых работ» , Flight International : 383
- ^ «Производство F-22 Раптор» . globalsecurity.org. 7 августа 2011 г.
...скула F-22, кромка фюзеляжа, обеспечивающая плавное аэродинамическое перетекание в воздухозаборники и крылья.
- ^ Подъём передней части кузова составляет от 17 до 20 % от общего подъёма. Отчет AIAA 2008-6228, стр.15 рис. 8
- ^ Чемберс, Джозеф Р. «Моделирование полета». НАСА , 2009, стр.143.
- ↑ Ребекка Грант (политический эксперт) «Радарная игра» . Архивировано 9 июня 2012 г. в Институте Wayback Machine Митчелла , 2010 г.