无尾飞机 _生活百科

文章插图
无尾飞机【无尾飞机】无尾飞机，是没有水平尾翼和鸭翼的飞机。它的俯仰平衡和操纵靠机翼后缘升降副翼来完成。无尾飞机以其良好的隐身性能、敏捷性和便于装载货物等优点吸引了人们越来越多的兴趣。
基本介绍中文名：无尾飞机
外文名：taillessairplane
特点：阻力小、结构轻、机动性强
优点：隐身性、敏捷性好，便于载货
外形：没有水平尾翼和鸭翼
产生时期：1943年德国无尾火箭截击机
黄金时代：20世纪60年代
简要介绍

文章插图
无尾飞机无尾飞机是没有水平尾翼和鸭翼的飞机。它的俯仰平衡和操纵靠机翼后缘升降副翼来完成（见鸭式飞机）。由于取消平尾和机身载荷减小，结构重量轻。但是，为保持飞机平衡须付出一定的阻力代价；并且起飞着陆性能差。为了改善起飞着陆性能，无尾飞机通常採取较大的机翼面积。将飞机重心移到气动中心之后，可克服配平阻力大的缺点，再配以前缘增升装置，进一步改进机动性和起飞着陆性能。所以，无尾翼飞机实际上只是无水平尾翼的飞机。对无尾布局飞机设计，高升阻比、小低头力矩的高升力翼型设计是其关键技术之一。正常型式飞机都採用垂尾和方向舵实现稳定和方向控制，但随着迎角和马赫数的增加，垂尾提供方向控制的能力会迅速下降，为了满足高马赫的飞行和控制要求，不得不採用更大面积的垂尾，这既增加了飞机的重量，又增加了飞机的阻力，更不利于隐身的要求，有的资料估计，若不用垂尾，会减重5% ，减阻10%左右，再加上隐身的好处，这自然成为布局研究的热点之一。西方国家，尤其是美国，对无尾飞机布局开展了大量的研究，其重点是方向控制问题。他们除了研究常规的舵面，如俯仰襟翼、升降副翼、内外侧扰流板、“蛤壳式”装置、内外侧前缘襟翼的贡献外，其创新控制舵面包括全动翼尖、差动前缘襟翼、扰流-开缝-折流板、可收放方向舵以及下表面扰流板等。他们的研究表明，全动翼尖在各种飞行条件下都能提供较高的效率，是一种可用于无尾战斗机的极具潜力的偏航控制装置。此外，对前体边条的研究表明，它在不同的迎角和侧滑範围内都有效，而且套用于前体顶点时效率最高。兰利研究中心和Eidetics公司的研究表明，通过将边条伸展到不同高度或改变迎风偏角，可以获得不同大小和方向的偏航力矩。国外的统计资料表明，对常规的採用方向舵控制的作战飞机，如F-15 ， F-18A ，其偏航控制力矩係数在0.020 左右，而由此引起的不利滚转力矩係数在-0.003～-0 .009 。这可以作为无尾作战飞机偏航控制力矩需求量的参考。中国空气动力研究与发展中心总体技术部围绕无尾飞机布局的方向控制问题，选择了两种典型的机翼布局，除常规舵面外，还配置了活动翼尖(可顺气流方向偏转和绕翼尖偏转)、开裂式副翼、机头边条等，开展了风洞实验研究，以期为无尾飞机布局的方向控制提供了一些可行方案。其研究得到了国家重点实验室基金资助，大部分试验在西北工业大学翼型研究中心NF-3 风洞的三元实验段内进行。构造无尾飞机一般採用三角机翼。机翼后缘离飞机重心较远，可提高升降副翼的平衡操纵能力。对于超音速无尾飞机，小展弦比的三角翼还具有气动中心变化小的优点，这对于平衡能力差的无尾飞机非常重要。为了改善起飞着陆性能，无尾飞机通常採用较大的机翼面积，减少单位机翼面积上的重量载荷(翼载) 。此外，套用主动控制技术将飞机重心移到气动中心之后，可以从根本上克服配平阻力大的缺点，再配以前缘增升装置，可以大大改进无尾飞机的机动性和起飞着陆性能。法国无尾战斗机“幻影”2000就採取了这种技术措施。当巨型飞机的机翼大到足以容纳旅客和货物时，则可取消无尾飞机的机身，成为飞翼式飞机，它具有重量轻和阻力小的优点。