F-22 - 질문에 대한 답변
소개
최근 F-22에 관한 많은 출판물이 네트워크와 언론에 게재되었으며 주로 두 개의 캠프로 나뉩니다. 첫 번째는 열렬한 기적 시편을 포함합니다.무기바다, 육지, 공중 및 수 중에서 수많은 적과 전투를 벌일 수 있습니다. 이전 세대의 항공기는 단순히 전투를 할 수없는 아음속 및 초음속 속도 비행기에서 미묘하고 슈퍼 기동이 가능합니다. 두 번째 캠프는“Reptor”와 같은 기사와 문장을 결합합니다. 날개가 달린 여행 가방은 원칙적으로 비행 할 수있는 모든 종류의 전자 장치로 200 억 달러를 채웠지만 실제로는 필요하지 않습니다. 사실, 그가 에어쇼에서 어떻게이 모든 트릭을 어떻게 시연하는지 분명하지는 않습니까? 어쩌면이 모든 것이 달 착륙과 같은 저주받은 미국인들에 의해 스튜디오에서 촬영 되었을까요?
한편, 격렬한 토론과 타액의 스프레이에서 미국인들이 근본적으로 새로운 전투 계급을 만들었다는 중요한 사실은 눈에 띄지 않았습니다. 비행 마지막에 자세히 설명 할 기술입니다. 그리고 이제 F-22 공기 역학에 대한 질문에 대한 약속 된 대답.
• F-22은 처짐, CIP, 날개 앞 가장자리의 선반 및 4 세대 전투기의 다른 공기 역학 요소와 같은 공기 역학 기법을 사용하지 않고 높은 각도의 공격에서 높은 안정성과 제어 성을 어떻게 유지합니까?
사실, "Raptor"는 4 세대 전투기와 같은 소용돌이 공기 역학을 가지고 있습니다. 극도로 심각한 제한에 부과 된 투명성 요구 사항 전방 동체의 측면 표면에있는 모서리, 공기 흡입구의 소용돌이 형성 상단 모서리 및 날개 (그림 1)의 뿌리에 작은 유입은 소용돌이 시스템의 형성을 담당합니다. 공기 흡입구 상단 가장자리의 실험적 개발은 특히 어려웠습니다. 여기에는 스텔스, 공기 흡입 작동, 와류 밧줄 생성, 도로 안정성 등 몇 가지 상충되는 요구 사항이 함께 나타났습니다.
그림 2, 3는 F-22 동체의 코 부분에 의해 형성된 와류 시스템을 보여줍니다. 왼쪽 그림은 연속 흐름의 와류 시스템을 보여줍니다. 공기 흡입구 상단 가장자리와 코 부분의 갈비뼈가 양쪽에서 용골을 따라 흐르고, 유입구의 소용돌이가 날개와 수평 깃털로 흐릅니다. 티어 오프 현상 (오른쪽 그림의 어두운 영역)의 발달로 인해 흐름 패턴이 바뀝니다. 소용돌이 하네스는 공기 흡입구의 가장자리에서 분리되어 소용돌이 모양으로 변하고 분리 된 전류 영역을 만들 수 없으므로 30 각도 정도의 수직 각의 효과를 유지합니다. 높은 공격 각에서, 작은 연신율의 날개의 속성은 앞쪽 가장자리의 큰 스윕 각도와 관련된 긍정적 인 효과를 갖기 시작합니다. 큰 압력 차이로 인해 가스는 날개의 아래쪽 표면에서 앞쪽 가장자리를 통해 윗면으로 흘러 나오기 시작하며, 이는 와류를 형성하고 날개의 윗면에서 분리되는 것을 방지하며 꼬리의 효율을 유지합니다 (그림 4).
물론, 날개의 고전적인 러시가 더 좋을 것입니다. 결국, 그는 또 다른 문제를 해결합니다. 소리의 속도를 지날 때, 공기 역학적 인 초점은 뒤로 움직입니다. 결과적으로 정적 안정성의 마진이 증가하고 추가적인 밸런싱 저항이 발생합니다. 초음속으로의 유입은 아음속에서 작은 리프팅 력을 만들어줌으로써 초점 이동을 후방으로 약화시키고 균형 저항을 줄입니다 (그림 5). 스텔스의 최전선에있는 "맹금류". 그러나 추가 저항은 어떨까요? 엔진은 강력합니다. 연료가 많이 들어가므로이를 참을 수 있습니다.
또 다른 것은 러시아의 X-NUMX + 세대 전투기가 다양한 범위의 공기 역학 개선을 사용하여 광범위한 마하 수와 공격 각도에서 공기 역학적 품질을 높일 수 있다는 것입니다. 이 작업의 두 번째 부분 [4]에서 자세히 설명했습니다. 거의 모든 사람들은 "맹금류"의 개발자를 은폐하여 버림 받아야했습니다.
• "랩터 (Raptor)"는 회전과 회전의 각속도가 어디에서 발생합니까? 전시회에서 시연하는 것이 "테일리스 (tailless)"계획의 비행기에서 일반적으로 나타나는 것입니까? 어쩌면 그것은 추력 벡터의 미분 편차입니까?
사실, 미일 계획이 아닌 날개의 작은 신도를 가진 모든 비행기에서 MiG-29, F-16, F-18와 같은 작은 스윕을 가진 날개보다 공기 역학적 하중의 더 좋은 분포가 스팬에 일반적입니다. . 이와 관련하여 가장 좋은 점은 공기 역학적 구성이 정면의 수평 꼬리 (GIP)가있는 "오리"입니다. 주익이 꼬리로부터의 시내 경사면에 위치하는 것으로 간주된다. 이러한 제도는 때로는 "복엽기 - 탠덤"이라고도합니다. 개척자들의 소개는 스웨덴의 "위그겐 (Wiggen)"(Fig. 6)이었다. 이스라엘의 라비도 같은 방식으로 지어졌습니다.
단일 엔진 비행기의 종축에 대한 작은 관성 모멘트와 날개의 전체 후행 모서리를 따라 위치한 횡단 제어 체의 넓은 영역의 조합은 높은 회전 속도를 허용합니다. 그 중에서도 Mirage-2000가 가장 좋습니다. 이와 관련하여 F-15, F-16 및 F-22 뒤꿈치 비율 (그림 7; 원은 추력 벡터 제어 (UHT)가 해제되어 있고 UHT가 켜져있는 사각형으로 표시)를 비교하는 것이 좋습니다. F-15는 트윈 엔진이며 적당히 연소 된 날개를 가지고 있으며 F-16는 단일 엔진이므로 팔콘이 우선시되어야합니다. "Raptor"엔진은 질량 중심, 작은 연신율의 날개, 선단의 큰 스윕 및 매우 큰 꼬리 근처에 위치합니다. 이론적으로는 중간에 있어야합니다.
제로의 공격 각에서, 세 명의 모든 전투기는이 표시기 (약 200도 / 초)에 의해 거의 같습니다. 공격 각이 증가함에 따라 F-16가 나오고 육체 이점이 30 각도로 유지됩니다. "Raptor"추력 벡터 제어의 경우에도 마찬가지입니다. 그리고 높은 각도의 공격에서만 F-22로가는 것이 좋습니다. 외부인은 예상대로 F-15이었습니다.
그림에서. 7은 UHT가없는 F-22 발 뒤꿈치가 이미 약 20 도의 공격 각을 가지고 있음을 보여줍니다. F-15와 거의 동일합니다. Raptor 엔진의 노즐은 20 (31)의 공격 각도에 맞추어 잠겨있는 것으로 알려져 있습니다. 높은 공격 각에서 요 각도와 롤 각도를 제어하는 것은 UHT와 연결됩니다. 이 경우 노즐은 한 눈에 보일 수있는 이상한 것처럼 한 방향으로, 그리고 차별적으로 방향이 바뀌지 않습니다. 높은 각도의 공격에서 발 뒤꿈치 각도가 변하면 슬립 각도도 변합니다. 속도 벡터를 중심으로 회전 할 때 노즐은 위쪽으로 빗나가고 항공기는 조향 구동 모서리에서 후방 엔진 자동차처럼 작동합니다. 롤 비율이 크게 증가합니다. 항공기의 길이 방향 축을 중심으로 회전을 수행 할 필요가 있다면,이 기동은 공격 각을 변경하지 않고 수행됩니다. 이전에는 이러한 조작법이 X-XNUMX에서 실행되었습니다. 회전은 꼬리의 편차 및 노즐 플랩의 편차로 인해 수행되고, 그 다음에 하나, 그 다음 다른 쪽이 수행됩니다.
• F-22는 높은 각도의 미끄러짐으로 기동 할 때 어떻게 요 각도를 잘 관리합니까? 그는 자유롭게 통제 된 평면 코르크 마개를 수행하는 것 같습니다. 것은 raznotyag 엔진이다.
"Raptor"쇼의 쇼는 편평한 타래 송곳이 아니며, 8의 우박에 대한 공격 각에서의 속도 벡터 주위의 회전 (fig.55)입니다. 그런 공격 각의 롤 비율은 초당 몇도이고 선회 속도는 수십도 / 초이기 때문에 비행기가 단풍 나무처럼 떨어지는 것처럼 보입니다. 이것은 코르크 마개처럼 보이지만 코르크 마개처럼 보이지는 않습니다.
그림 8에 나와있는 기동을 여러 번 반복함으로써 조종사는 미국인이 에어쇼에서 사용하는 것과 같은 뷰어에서 평면 스핀의 환영을 만들 수 있습니다. "Raptor"의 회전 중에 노즐이 동 기적으로 벗어나는 것을 다시 한번 상기하십시오. 이론적으로, 노즐을 차동 적으로 편향시키는 것을 방지하는 것은 없습니다. 이것을 방지하는 특별한 기계적 연결이 없습니다. 그러나 F-22의 비행 역학의 관점에서 보면 이것은 완전히 비효율적입니다. 노즐은 서로 너무 가깝게 배치되어 무게 중심에 배치됩니다. 또한, 노즐은 20 각도보다 큰 각도로 작동하기 시작합니다. 최대 각도는 정확히 20도입니다. 서로 다른 방향으로 그들을 거부하는 것은별로 의미가 없습니다. 조밀하게 배치 된 평평한 초음속 디자인 제트는 높은 토출 능력을 가지므로, 두 노즐의 상 방향 처짐은 트랙의 안정성에 기여하는 수직 꼬리와 꼬리 동체 사이의 꼬리 동체 상부 표면 근처에서의 흐름을 안정화시키고 수평 방향 타의 효과를 안정화시킨다.
• F-22는 근접 전투에서 UHT를 어떻게 사용합니까? UHT를 사용하지 않고 4 세대 전투기와 근접 공격을 할 수 있습니까?
"맹금류"는 날개에 대한 낮은 하중과 높은 추력 대 중량 비율, 깨끗한 공기 역학 형태 및 내부 무기 구획을 특징으로합니다. 그러나 날개에는 인덕턴스가 높고 캐리어 특성이 좋지 않은 플랫 프로파일이 있습니다. 동체는 4 개의 구획을 배치 할 필요가 있기 때문에 중앙 구역의 면적이 너무 큽니다.
이론적으로 스모가 높은 전투기는 낮은 공격 각과 낮은 공격 각에서 이점을 얻을 수 있다고합니다. 결과적으로, 전투에서 "랩터"는 즉시 20 우박의 순서로 가야합니다. 추력 비가 높기 때문에 우위를 가져야합니다. 가능한 한 빨리 처리하십시오. 즉 사각의 증가율은 가능한 한 커야합니다. 서로 다른 전투기 (그림 9)의 균형을 잡는 방식을 비교해 보면 F-22의 제작자도이 사실을 알 수 있다고 결론 내릴 수 있습니다.
"맹금류"는 대량으로 배치 된 엔진 노즐과 매우 큰 수평 꼬리의 중심에 매우 가깝게 배치되어 있습니다. 그러한 공기 역학적 구조는 UHT가없는 F-16보다 두 배의 기동 각도를 제공합니다 (그림 10). 편향 노즐을 적용하는 것이 장점을 증가시킵니다.
따라서 "Raptor"는 유리한 모드에서 4 세대 전투기와 긴밀한 조종 할 수있는 전투에 들어가는 법을 배울 기회가 있습니다. 또한, 높은 추력 대 중량 비율은 꾸준한 턴에서 16-22 우박의 각도까지 수행 할 수있는 장점을 제공합니다. (10-12 °에 4 대째 전투기의 대다수) 마하수 M = 0.5-0.8. F-16에서 약 11 도의 공격 각에서 안정 반전의 최대 속도에 도달합니다.
미국인들은 상당히 좋은 결과를 얻었습니다. 전투기는 새로운 특성 (초음속 속도 및 M> 1에서 기동 할 수있는 능력)을 제공하는 동시에 기존 모드에서 이점을 제공했습니다. 또 다른 점은 상당히 다르다고 발표되었다는 것입니다. 그들은 결정적인 우월성을 약속했습니다.
상황은 4+ 및 4 ++ 세대의 전투기와 다릅니다. 그들 중 다수는 초 임계 공격 각도와 초당 최대 30 도의 각도 회전 속도로 기동을 마스터했습니다. “Reptoru”가 기존 턴에서 그들과 싸우는 것은 어려울 것입니다. 슈퍼 기동성의 무기고에서“Reptor”에서 입증 된 유일한 것은 무기를 가리 키기위한“피치 각도의 일시적인 증가”입니다 (그림 11). 200 개의 미사일이 탑재되어있어 XNUMX 억 달러의 근접전 비행기는 운이 좋지 않을 수 있습니다.
• F-22는 초자연적 인가요? F-22에서 기동성을 높이기 위해 (회전 반경 감소, 회전의 각속도 증가) UHT가 사용되며 UHT가 초음속으로 적용되지 않는 이유는 무엇입니까?
UHT는 전투기의 엔진 추력이 충분하지 않기 때문에 초음속에서는 사용되지 않습니다. M> 1에서 사용 가능한 과부하가 몇 배 정도 떨어집니다 [1]. 예를 들어 탄도 미사일에서 유도 노즐은 일반적인 기술 솔루션이지만 추력 대 표면적 비율은 훨씬 더 높습니다.
F-22의 경우 편향 가능한 노즐은 공기 역학적 인 제어 표면의 효율이 충분하지 않을 때 낮은 속도와 높은 공격 각도에서만 사용됩니다 (그림 12).
두 노즐의 대칭 편향은 피치와 롤을 제어하여 저속 및 높은 공격 각에서 수평 꼬리 효과를 향상시키는 데 사용됩니다. 편향 노즐의 사용은 구조체의 질량을 15 ... 25 kg만큼 증가 시켰으며, 수평 꼬리 부분의 등가적인 증가는이 질량을 180 kg만큼 증가 시켰습니다.
super-maneuverability의 효과를 내기 위해 UHT는 사용되지 않습니다. 5-s에서 1980 세대의 초 기동성 항공기가 어떻게 표현되었는지 기억해야합니다. 이것은 상대적으로 작고, 값 싸고, 기동성이 좋은 항공기 (Fig.13)가 될 것으로 믿어졌습니다.
UHT는 직접적인 측 방향 힘을 생성하는데 사용되어야한다. 항공기의 공간적 위치에 관계없이 이동 궤도 (그림 14)와 궤적에 관계없이 항공기의 공간적 위치를 제어하는 공기 역학적 제어 장치와 함께 참여합니다 (그림 15).
슈퍼 기동성은 항공기와 조종사에게 작용하는 과부하를 줄이면서 무기의 범위를 확장시킵니다. 특히 디자이너를위한 광범위한 기회가 모든 노즐을 제공합니다. 이러한 노즐을 장착 한 비행기는 이론적으로 매우 비 전통적인 유형의 기동 (예 : 공대공에서 회피)을 수행 할 수 있습니다. "맹금류"는 이것을하는 방법을 결코 모르고 그것을 할 수 없을 것이다, 다만 그것을 필요로하지 않으며, 완전하게 다른, 극 초음속의, 미묘한 및 다만 관계 되 manoeuvrable 무언가에 의해 생각되었다.
그 후에 몇몇 다른 동향이 널리 퍼졌습니다. 1980-s의 시작으로, 5 세대 전투기는 35 톤을 넘는 대용량이지만 UHT 노즐과 다양한 공기 역학적 제어 장치가 사용되는 초 기동성 항공기로 나타 내기 시작했습니다 (그림 16). 그 효과를 연구하기 위해 1 : 2 척도 (그림 17)에서 무선 조종 모델을 개발했습니다.
5 전투기의 개념을 최종적으로 개발하기위한 다음 접근 방식은 AFTI 프로그램으로 모듈 식 원리 (그림 18)를 사용하여 실험용 항공기를 제작할 계획이었습니다.
연구 과정에서 원형 노즐과 평평한 노즐, 완전 회전 날개를 포함한 다양한 버전의 컨트롤을 비교했습니다. "triplane"계획은 측면 공기 역학적 힘의 직접 제어를 위해 의무적 인 것으로 간주되었다. 이러한 모든 혁신은 기동성있는 전투에서 전투기가 아닌 전통적 능력을, 그리고 장거리 및 중대한 탄약 인 대형 전투기를 약속했습니다.
4-35 톤 항공기에는 UHT, 37-12 제어 공기 역학 표면 및 자기 방어 시스템을 갖춘 14-20 톤 엔진이 장착 된 22-10 단거리, 중거리 및 장거리 미사일이 장착되어 있습니다. 검토. 그것은 중국 동지들의 재미있는 그림처럼 보일 수 있습니다 (그림 14, 19). 이제,이 모델은 컴퓨터 게임에서 사용됩니다.
초기에 응용 프로그램의 개념은 이런 것을 보았습니다. 강력한 레이더를 장착하고 초음속으로 기동하는 전투기는 발리의 적을 공격합니다. 우리는 스텔스에 대해 특별히 신경 쓰지 않았습니다. 전투에서 그들의 주도권을 행사하기 위해서는 레이더가 켜져 있어야하고 더 이상 눈에 띄지 않을 정도로 충분하다고 믿었습니다. 그런 전투기 순항 미사일은 적어도 25 킬로미터의 거리에서 공격 할 수 있고, 50-70 킬로미터의 거리에서 적 전투기가 공격 할 수 있었다고 믿어졌다. 근접 전투에서 수퍼 기동성과 원형 자기 방어 콤플렉스는 전방 반구와 후방에서 로켓 발사를 보장해야했습니다.
점차적으로 새로운 기술로 이동하고 무기 구획에서 무기를 제거함으로써 항공기를 훨씬 더 콤팩트하게 만들 수 있음이 점차 분명해졌습니다. 날개와 동체의 통합 성이 높아짐에 따라 항공기 질량의 연료 비율을 높이고 공기 역학의 새로운 발전으로 순항하는 연료 소비를 줄였습니다. 결과적으로 20에서 30까지의 비행기가 강하게 평평한 베어링 동체와 함께 "오리 (duck)"계획에 따라 획득되었습니다. 이러한 방식으로 평면 노즐을 사용하여 씻어 내었습니다. 하나는 supercirculation의 효과에 의지 할 수있다. 그 예가도 1에 도시되어있다. 21, MiG - 1.42와 조금 다릅니다.
그리고이 풍부한 기초 작업 중 록히드가 F-22 프로젝트에서 사용한 것은 무엇입니까?
지금. 동물 계정. "랩터"- 슈퍼맨이 아닙니다.
• 추력의 상당 부분이 공기 흡입구를 생성한다고 적었습니다. 그러나 평평한 노즐의 플랩이 휘어 질 때 힘이 어떻게 균형을 이루고 어디에 있습니까?
실제로, 초음속에서 공기 흡입구는 상당한 견인력을 발생시킵니다. 초음속 공기 흡입구의 설계를 고려하여 이것을 설명하는 것이 어렵지 않습니다 (fig.22). 직접 닫는 충격 뒤에, 현재는 아음속이다. 공기 흡입구 (확산기)의 팽창 부분에서 흐름은 계속해서 억제됩니다. 내부의 압력이 환경보다 높으므로 내부 벽의 압력 분포는 결과적인 순방향을 제공합니다.
엔진 추력의 생성은 운동량 보존 법칙입니다. 많은 사람들이 지금까지 생각 하듯이, 비행기는 제트 기류, 프로펠러 또는 압축기에서 공기를 방출하지 않습니다. 무엇보다 UHT를 포함한 WFD의 원리는 오히려 오래된 책 [2]에 설명되어 있지만 드라이버에 따르면 그때부터 최고의 교과서는 출간되지 않았습니다. 일반적으로 다음과 같이 구성됩니다. 공기 흡입구와 압축기는 공기를 압축합니다. 이는 최적의 비율로 연료를 연소시키기에 충분한 양의 연소실로의 공급에 필요하다. 생성 된 연소 생성물은 샤프트를 통해 압축기를 구동하는 가스 터빈을 회전시킨다. 다음으로 가스가 노즐로 들어갑니다. 항공기가 움직이기 위해서는 노즐로부터의 제트 유출 속도가 항공기의 속도보다 빨라야합니다.
엔진의 어느 부분에 스러스트 력이 적용되는지는 중요하지 않지만 Pv 다이어그램 (압력 - 속도 증가)에서 추적하는 것이 편리합니다. 속도가 증가하는 엔진 영역에서 추진력이 발생합니다. 추력의 대부분은 노즐 (그림 23)에 의해 생성된다는 것을 알 수 있습니다.
반대로 컴프레서 (BC 섹션)는 저항을 만듭니다. 운동량 보존 법칙은 벡터이기 때문에, 제트의 편차는 반대 방향으로 향한 추력을 얻을 수있게한다. 힘은 노즐의 벽과 플랩에 가해집니다. 다음은 F-22의 UHT가 기동성을 높이기 위해 직접 사용되지 않는다는 확인입니다. 떠오르는 순간을 균형 잡을 수있는 방법은 없습니다. 반대로 UHT는 균형 조정에 사용됩니다. MiG-29OVT에서이 문제는 노즐 축이 간격을두고 있으며 노즐 자체가 모든면에서 볼 때 추력 벡터는 질량 중심을 지날 수 있습니다. 오리 비행기에는 문제가 없습니다. 여기서 PGO는 균형 조정에 사용됩니다.
• 모든 각도 UVT 노즐이 애프터 버너에서만 효과가있는 이유는 무엇입니까?
이것은 아마 호기심의 분야에서 나온 것입니다. 이것은 분명히 NPO의 MiG-29 및 UHT CLIVT 시스템에 관한 것입니다. Klimov. 이 추력 벡터 제어 시스템에서는 예를 들어 Su-30 에서처럼 모든 노즐이 벗어나지 않고 노즐의 초 임계 부분의 플랩 만 벗어납니다. 애프터 버너가 꺼지면 RD-33 노즐이 임계 단면의 직경을 줄입니다. 이 구성에서는 초음속 부품의 플랩을 거부 할 수 없습니다.
공기 역학적 인 제어 표면의 효율성이 부족한 곳에서는 UHT가 의미가 있다는 것을 상기하십시오. 그런 모드에서 애프터 버너없이 비행하는 것은 누구에게나 발생하지 않을 것입니다.
애프터 버너 자체가 충격파 치료의 효과와 관련이 없다는 것을 이해하기 위해서는 그 수술 원리를 기억해야합니다. 애프터 버너는 터빈 뒤쪽에 설치되어 연소 생성물을 가열하여 내부 에너지를 증가시킵니다. 그것이 견딜 수 있고 압축기를 조정할 필요가 없다면 추가 연료는 터빈 앞에 불 수 있습니다. 이론적으로는 전기 히터를 장착하는 것이 가능합니다. 가장 중요한 것은 노즐 앞의 가스의 전체 압력과 온도입니다.
• 플랫 노즐이 F-22에 적용되고 원형 노즐이 F-35에 적용되는 이유는 무엇입니까?
평평한 노즐의 결점은 잘 알려져 있습니다 : 무거운 중량, 추력 손실, 굴곡 하중. 해병대의 F-35 변형에서 이러한 요소는 매우 중요하지만 은폐는 배경으로 사라집니다. 따라서 둥근 노즐이 선택됩니다 (그림 24).
가스 역학은 평면 노즐의 또 다른 심각한 단점을 안고 있는데, 이는 KVP가있는 항공기에서의 사용을 복잡하게합니다. 원형 단면이 직사각형으로 변하는 지점에서 강한 노즐 충격이 나타납니다 (그림 25).
둥근 노즐에서도 노즐 점프가 발생할 수 있지만 약한 점프가 발생할 수 있습니다. 평평한 노즐에서 노즐의 파괴를 위해 F-117 에서처럼 세로 파티션을 설치할 수 있습니다. 단거리 이륙 및 착륙 비행기에서 노즐 점프는 비행장 덮개의 강한 침식을 초래합니다.
동시에, 편평한 노즐은 편평한 동체와 함께 초음속 항공기에 잘 조립되어 있습니다. 초음속으로 바닥 압력을 크게 낮추어 최대 40 % 저항을 생성 할 수 있습니다. F-22의 경우 이것이 중요합니다. 또한, 평면 노즐은 상대적으로 단순히 Coanda 효과 (가까운 표면에 달라 붙는 제트)와 supercirculation의 효과와 같은 공기 역학적 효과를 사용하여 항공기의 공기 역학적 품질을 크게 향상시킵니다. 이것은 부분적으로 YF-23에서 사용되었습니다.
• F-119 내부의 악명 높은 레이더 차단기는 무엇입니까, 견인력 손실에 어느 정도 영향을 줍니까?
이 장치는 Fig. 26는 임펠러의 일종입니다. 그것은 적의 레이더 기지에서 터빈 블레이드를 닫습니다. 터빈 블레이드는 모서리 반사경보다 더 나쁜 모든 방향으로 파도를 반사하고 반사합니다. 동시에 사진에서 볼 수있는 블레이드는 적외선 유도 미사일 헤드의 애프터 버너의 뜨거운 요소를 덮습니다. 가스가 주로 노즐 내에서 가속되고, 레이더 블로커가 그 전방에 설치되기 때문에, 유속이 작은 영역에서는 추력 손실이 상대적으로 작다. 어떤 경우이든, 둥근 노즐에서 평평한 노즐로의 전환으로 인한 손실보다 작습니다.
• F-119을 사용하면 두 번째 회로의 공기가 어디에서 발생하는지 명확하지 않습니다. 팬 후 애프터 버너 앞에 터빈 뒤에있는 첫 번째 및 두 번째 회로의 흐름을 혼합하여 공기를 두 번째 회로로 가져 오는 것을 포함하는 고전적인 DDRDF 방식 인 것으로 보입니다. F-119을 사용하면 2 차 공기는 냉각 용으로 만 사용됩니다. 그것은 하나의 회로로 밝혀졌습니다? 또는 제조업체의 웹 사이트에 게시 된 그림 - 잘못된 정보?
두 가지 TDRD 체계가 있습니다. 주요 비행 모드가 형성되지 않았기 때문에, 왜 그 흐름을 혼합하지 않고 선택된 계획이 놀랍습니까? 팬은 추력의 일부를 만듭니다. 또한, 제 2 회로로부터의 공기는 환경으로 배출되지만, 이는 엔진을 단일 회로로 만들지 않는다. 예를 들어 D-30F에서 애프터 버너 모드가 기본 인 엔진에서는 애프터 버너 앞에서 흐름이 혼합됩니다.
결론. F-22 전투 항공기의 새로운 클래스로.
XNUMX 세대 전투기의 본질에 관한 첫 번째 논의에서, 가장 중요한 사실은 섀도우에 남아있었습니다. 미국은 새로운 수준의 항공 기술을 만들었습니다. 주요 전투와 유추하여 탱크 F-22는 주 전투 항공기라고 할 수 있습니다. 이것은 인터셉터와 전선 폭격기의 역할을 거의 동일하게 수행 할 수있는 최초의 전투 항공기입니다. 세계 항공이이 행사에 40 년 동안 진행되었습니다. 이를 달성하기 위해 어떻게 관리했으며 왜 일찍 발생하지 않았습니까?
보편적 인 항공기를 만드는 첫 번째 시도는 지금까지 미국에서 능가하지 못했던 일류 F-111 폭격기의 출현으로 끝났습니다. 그런 다음 F-15 전투기를 기반으로 다목적 차량을 만들려고했습니다. 그 결과 F-15E는 공중 전투에서 높은 잠재력을 유지하면서 지상 표적을 공격 할 수있는 능력을 획득했습니다. 그는 오랫동안 직접 아날로그를 가지고 있지 않았습니다. 아마 Su-27MKI의 출현 때까지 말이죠. 그러나, 낮은 윙 로딩 및 선단의 적당한 스위핑은 저고도에서 비행 할 때 용인 할 수없는 떨림으로 이어진다. 결과적으로, F-15E 충격 성능은 평범하지 않은 것으로 간주됩니다.
1980-ies의 시작 부분에서 파업 항공기의 새로운 모습을 만들기 시작했습니다. 이것은 전투기 파업에서 탈출 할 수있는 초음속 스로잉을 할 수있는 비행기로, 폭탄을 사용하지 않고 해독 조작을 수행 할만큼 충분히 기동성이 있어야합니다. 사실 중동 전쟁의 경험에 따르면 공격의 출구에서 80 %의 손실을 입은 전투기가 나왔다. 따라서, 폭격기는 큰 날개와 높은 추력 대 중량 비율을 요구한다. 이것은 차례 차례로, 폭격기가 효율적인 차량으로 설계되도록 허용했다. 폭탄 하중과 연료의 질량은 항공기 질량의 중요한 부분이 될 수 있습니다. 범위가 증가합니다.
그러나 극단적으로 낮은 고도에서 날아갈 때 대기의 증가 된 난기류를 다루는 큰 날개의 경우에는 어떻습니까? 가장 쉬운 방법은 "duck"계획의 [PGO]를 사용하는 것입니다. 자동 제어 시스템이 진동을 방지합니다. 나중에 일반적인 공기 역학 구성에 대한 해결책이 발견되었습니다. 앞 가장자리가 큰 스윕 날개는 바람의 수직 돌풍에 잘 견딥니다.
그렇다면이 단락에서 폭탄로드를 철회 한 모든 사람들로부터 무엇이 일어날까요? 맞습니다, 요격기와 매우 큰 반경의 행동과 탄약이 있습니다. 이를 실현하기 위해 이스라엘은 높은 기동성을 가진 타격 항공기 라 불리는 "Lavi"를 설계하기 시작했습니다. 소련에서는, 동시에, C-37 (이 이름을 가진 첫번째)는 더 높은 자료로 공격 항공기, 전투기 폭격기 및 전선 전투기의 대용품으로 여겨졌습니다.
F-22은이 방향으로 돌파구를 나타냅니다. AFAR는 지상 및 항공기 목표 모두에 동일하게 적용됩니다. 내부 칸막이에는 폭탄과 공대공 미사일이 있습니다. 유니버설 조종사를 양산하는 것이 불가능하다고 몇 년 동안 기록 했는가? 그리고하지 마! 동일한 글라이더와 비행 데이터를 가진 폭격기와 요격기가 공격을 받게된다면 충분합니다. 그리고 일부 조종사는 가까운 기동 전투의 주인이되고, 후자는 폭탄을 떨어 뜨려 훈련되고, 초음속으로 적으로부터 이탈합니다. 그리고 이것은 앞으로 큰 발전이 될 것입니다.
이상한 사람들은이 미국인들입니다. 군대 F-35의 종류에 따라 단일 항공기를 제작했으며 전체 디자인이 35 % 이상인 차량을 보유했습니다. 그들은 단일 글라이더와 장비를 기반으로 세계 최초로 전선 요격기와 전폭기를 대체하고 침묵하는 항공기를 만들었습니다. 통일 된 글라이더는 MiG-25P와 MiG-25РБ 였지만 단 하나의 비행기가 처음이었습니다. F-22을 같은 라인의 전투기와 폭격기에 적용하고 조용히 유지하는 연습법을 완전히 연습하십시오. 이상하지만.
문학
1. P.V. 불릿 초음속으로 구획에서 로켓 발사 문제.
2. 제트 엔진 이론. 에드. 닥터. 테크. Sciences S.M. Shlyakhtenko, M., "기계 공학", 1975, 568 p.
최근 F-22에 관한 많은 출판물이 네트워크와 언론에 게재되었으며 주로 두 개의 캠프로 나뉩니다. 첫 번째는 열렬한 기적 시편을 포함합니다.무기바다, 육지, 공중 및 수 중에서 수많은 적과 전투를 벌일 수 있습니다. 이전 세대의 항공기는 단순히 전투를 할 수없는 아음속 및 초음속 속도 비행기에서 미묘하고 슈퍼 기동이 가능합니다. 두 번째 캠프는“Reptor”와 같은 기사와 문장을 결합합니다. 날개가 달린 여행 가방은 원칙적으로 비행 할 수있는 모든 종류의 전자 장치로 200 억 달러를 채웠지만 실제로는 필요하지 않습니다. 사실, 그가 에어쇼에서 어떻게이 모든 트릭을 어떻게 시연하는지 분명하지는 않습니까? 어쩌면이 모든 것이 달 착륙과 같은 저주받은 미국인들에 의해 스튜디오에서 촬영 되었을까요?
한편, 격렬한 토론과 타액의 스프레이에서 미국인들이 근본적으로 새로운 전투 계급을 만들었다는 중요한 사실은 눈에 띄지 않았습니다. 비행 마지막에 자세히 설명 할 기술입니다. 그리고 이제 F-22 공기 역학에 대한 질문에 대한 약속 된 대답.
• F-22은 처짐, CIP, 날개 앞 가장자리의 선반 및 4 세대 전투기의 다른 공기 역학 요소와 같은 공기 역학 기법을 사용하지 않고 높은 각도의 공격에서 높은 안정성과 제어 성을 어떻게 유지합니까?
사실, "Raptor"는 4 세대 전투기와 같은 소용돌이 공기 역학을 가지고 있습니다. 극도로 심각한 제한에 부과 된 투명성 요구 사항 전방 동체의 측면 표면에있는 모서리, 공기 흡입구의 소용돌이 형성 상단 모서리 및 날개 (그림 1)의 뿌리에 작은 유입은 소용돌이 시스템의 형성을 담당합니다. 공기 흡입구 상단 가장자리의 실험적 개발은 특히 어려웠습니다. 여기에는 스텔스, 공기 흡입 작동, 와류 밧줄 생성, 도로 안정성 등 몇 가지 상충되는 요구 사항이 함께 나타났습니다.
도 4 1. 소용돌이 F-22의 요소의 밑면
그림 2, 3는 F-22 동체의 코 부분에 의해 형성된 와류 시스템을 보여줍니다. 왼쪽 그림은 연속 흐름의 와류 시스템을 보여줍니다. 공기 흡입구 상단 가장자리와 코 부분의 갈비뼈가 양쪽에서 용골을 따라 흐르고, 유입구의 소용돌이가 날개와 수평 깃털로 흐릅니다. 티어 오프 현상 (오른쪽 그림의 어두운 영역)의 발달로 인해 흐름 패턴이 바뀝니다. 소용돌이 하네스는 공기 흡입구의 가장자리에서 분리되어 소용돌이 모양으로 변하고 분리 된 전류 영역을 만들 수 없으므로 30 각도 정도의 수직 각의 효과를 유지합니다. 높은 공격 각에서, 작은 연신율의 날개의 속성은 앞쪽 가장자리의 큰 스윕 각도와 관련된 긍정적 인 효과를 갖기 시작합니다. 큰 압력 차이로 인해 가스는 날개의 아래쪽 표면에서 앞쪽 가장자리를 통해 윗면으로 흘러 나오기 시작하며, 이는 와류를 형성하고 날개의 윗면에서 분리되는 것을 방지하며 꼬리의 효율을 유지합니다 (그림 4).
도 4 2. 보텍스 하네스의 도움으로 트랙 안정성을 안정화시킵니다. 공격 각도 22 우박.
도 4 3. 소용돌이 시트와 코르크에서 실속의 억제. 공격 각도 22 우박.
도 4 4. 회오리 바람이 날개의 앞 가장자리에서 부러지다.
물론, 날개의 고전적인 러시가 더 좋을 것입니다. 결국, 그는 또 다른 문제를 해결합니다. 소리의 속도를 지날 때, 공기 역학적 인 초점은 뒤로 움직입니다. 결과적으로 정적 안정성의 마진이 증가하고 추가적인 밸런싱 저항이 발생합니다. 초음속으로의 유입은 아음속에서 작은 리프팅 력을 만들어줌으로써 초점 이동을 후방으로 약화시키고 균형 저항을 줄입니다 (그림 5). 스텔스의 최전선에있는 "맹금류". 그러나 추가 저항은 어떨까요? 엔진은 강력합니다. 연료가 많이 들어가므로이를 참을 수 있습니다.
도 4 5. 날개의 고전적인 뿌리와 공기 역학적 특성에 미치는 영향
또 다른 것은 러시아의 X-NUMX + 세대 전투기가 다양한 범위의 공기 역학 개선을 사용하여 광범위한 마하 수와 공격 각도에서 공기 역학적 품질을 높일 수 있다는 것입니다. 이 작업의 두 번째 부분 [4]에서 자세히 설명했습니다. 거의 모든 사람들은 "맹금류"의 개발자를 은폐하여 버림 받아야했습니다.
• "랩터 (Raptor)"는 회전과 회전의 각속도가 어디에서 발생합니까? 전시회에서 시연하는 것이 "테일리스 (tailless)"계획의 비행기에서 일반적으로 나타나는 것입니까? 어쩌면 그것은 추력 벡터의 미분 편차입니까?
사실, 미일 계획이 아닌 날개의 작은 신도를 가진 모든 비행기에서 MiG-29, F-16, F-18와 같은 작은 스윕을 가진 날개보다 공기 역학적 하중의 더 좋은 분포가 스팬에 일반적입니다. . 이와 관련하여 가장 좋은 점은 공기 역학적 구성이 정면의 수평 꼬리 (GIP)가있는 "오리"입니다. 주익이 꼬리로부터의 시내 경사면에 위치하는 것으로 간주된다. 이러한 제도는 때로는 "복엽기 - 탠덤"이라고도합니다. 개척자들의 소개는 스웨덴의 "위그겐 (Wiggen)"(Fig. 6)이었다. 이스라엘의 라비도 같은 방식으로 지어졌습니다.
도 4 6. 쌍발 탠덤 공기 역학적 구성의 예. 사브 "비겐"
단일 엔진 비행기의 종축에 대한 작은 관성 모멘트와 날개의 전체 후행 모서리를 따라 위치한 횡단 제어 체의 넓은 영역의 조합은 높은 회전 속도를 허용합니다. 그 중에서도 Mirage-2000가 가장 좋습니다. 이와 관련하여 F-15, F-16 및 F-22 뒤꿈치 비율 (그림 7; 원은 추력 벡터 제어 (UHT)가 해제되어 있고 UHT가 켜져있는 사각형으로 표시)를 비교하는 것이 좋습니다. F-15는 트윈 엔진이며 적당히 연소 된 날개를 가지고 있으며 F-16는 단일 엔진이므로 팔콘이 우선시되어야합니다. "Raptor"엔진은 질량 중심, 작은 연신율의 날개, 선단의 큰 스윕 및 매우 큰 꼬리 근처에 위치합니다. 이론적으로는 중간에 있어야합니다.
도 4 7. 발 뒤꿈치 각도의 속도가 공격 각에 미치는 영향
제로의 공격 각에서, 세 명의 모든 전투기는이 표시기 (약 200도 / 초)에 의해 거의 같습니다. 공격 각이 증가함에 따라 F-16가 나오고 육체 이점이 30 각도로 유지됩니다. "Raptor"추력 벡터 제어의 경우에도 마찬가지입니다. 그리고 높은 각도의 공격에서만 F-22로가는 것이 좋습니다. 외부인은 예상대로 F-15이었습니다.
그림에서. 7은 UHT가없는 F-22 발 뒤꿈치가 이미 약 20 도의 공격 각을 가지고 있음을 보여줍니다. F-15와 거의 동일합니다. Raptor 엔진의 노즐은 20 (31)의 공격 각도에 맞추어 잠겨있는 것으로 알려져 있습니다. 높은 공격 각에서 요 각도와 롤 각도를 제어하는 것은 UHT와 연결됩니다. 이 경우 노즐은 한 눈에 보일 수있는 이상한 것처럼 한 방향으로, 그리고 차별적으로 방향이 바뀌지 않습니다. 높은 각도의 공격에서 발 뒤꿈치 각도가 변하면 슬립 각도도 변합니다. 속도 벡터를 중심으로 회전 할 때 노즐은 위쪽으로 빗나가고 항공기는 조향 구동 모서리에서 후방 엔진 자동차처럼 작동합니다. 롤 비율이 크게 증가합니다. 항공기의 길이 방향 축을 중심으로 회전을 수행 할 필요가 있다면,이 기동은 공격 각을 변경하지 않고 수행됩니다. 이전에는 이러한 조작법이 X-XNUMX에서 실행되었습니다. 회전은 꼬리의 편차 및 노즐 플랩의 편차로 인해 수행되고, 그 다음에 하나, 그 다음 다른 쪽이 수행됩니다.
• F-22는 높은 각도의 미끄러짐으로 기동 할 때 어떻게 요 각도를 잘 관리합니까? 그는 자유롭게 통제 된 평면 코르크 마개를 수행하는 것 같습니다. 것은 raznotyag 엔진이다.
"Raptor"쇼의 쇼는 편평한 타래 송곳이 아니며, 8의 우박에 대한 공격 각에서의 속도 벡터 주위의 회전 (fig.55)입니다. 그런 공격 각의 롤 비율은 초당 몇도이고 선회 속도는 수십도 / 초이기 때문에 비행기가 단풍 나무처럼 떨어지는 것처럼 보입니다. 이것은 코르크 마개처럼 보이지만 코르크 마개처럼 보이지는 않습니다.
도 4 8. 속도 벡터 주위의 회전을 이용한 동적 U-Maneuver
그림 8에 나와있는 기동을 여러 번 반복함으로써 조종사는 미국인이 에어쇼에서 사용하는 것과 같은 뷰어에서 평면 스핀의 환영을 만들 수 있습니다. "Raptor"의 회전 중에 노즐이 동 기적으로 벗어나는 것을 다시 한번 상기하십시오. 이론적으로, 노즐을 차동 적으로 편향시키는 것을 방지하는 것은 없습니다. 이것을 방지하는 특별한 기계적 연결이 없습니다. 그러나 F-22의 비행 역학의 관점에서 보면 이것은 완전히 비효율적입니다. 노즐은 서로 너무 가깝게 배치되어 무게 중심에 배치됩니다. 또한, 노즐은 20 각도보다 큰 각도로 작동하기 시작합니다. 최대 각도는 정확히 20도입니다. 서로 다른 방향으로 그들을 거부하는 것은별로 의미가 없습니다. 조밀하게 배치 된 평평한 초음속 디자인 제트는 높은 토출 능력을 가지므로, 두 노즐의 상 방향 처짐은 트랙의 안정성에 기여하는 수직 꼬리와 꼬리 동체 사이의 꼬리 동체 상부 표면 근처에서의 흐름을 안정화시키고 수평 방향 타의 효과를 안정화시킨다.
• F-22는 근접 전투에서 UHT를 어떻게 사용합니까? UHT를 사용하지 않고 4 세대 전투기와 근접 공격을 할 수 있습니까?
도 4 9. F-22와 다른 전투기의 균형을 잡는 방식의 비교
"맹금류"는 날개에 대한 낮은 하중과 높은 추력 대 중량 비율, 깨끗한 공기 역학 형태 및 내부 무기 구획을 특징으로합니다. 그러나 날개에는 인덕턴스가 높고 캐리어 특성이 좋지 않은 플랫 프로파일이 있습니다. 동체는 4 개의 구획을 배치 할 필요가 있기 때문에 중앙 구역의 면적이 너무 큽니다.
이론적으로 스모가 높은 전투기는 낮은 공격 각과 낮은 공격 각에서 이점을 얻을 수 있다고합니다. 결과적으로, 전투에서 "랩터"는 즉시 20 우박의 순서로 가야합니다. 추력 비가 높기 때문에 우위를 가져야합니다. 가능한 한 빨리 처리하십시오. 즉 사각의 증가율은 가능한 한 커야합니다. 서로 다른 전투기 (그림 9)의 균형을 잡는 방식을 비교해 보면 F-22의 제작자도이 사실을 알 수 있다고 결론 내릴 수 있습니다.
"맹금류"는 대량으로 배치 된 엔진 노즐과 매우 큰 수평 꼬리의 중심에 매우 가깝게 배치되어 있습니다. 그러한 공기 역학적 구조는 UHT가없는 F-16보다 두 배의 기동 각도를 제공합니다 (그림 10). 편향 노즐을 적용하는 것이 장점을 증가시킵니다.
도 4 10. 각 각의 변화율
따라서 "Raptor"는 유리한 모드에서 4 세대 전투기와 긴밀한 조종 할 수있는 전투에 들어가는 법을 배울 기회가 있습니다. 또한, 높은 추력 대 중량 비율은 꾸준한 턴에서 16-22 우박의 각도까지 수행 할 수있는 장점을 제공합니다. (10-12 °에 4 대째 전투기의 대다수) 마하수 M = 0.5-0.8. F-16에서 약 11 도의 공격 각에서 안정 반전의 최대 속도에 도달합니다.
미국인들은 상당히 좋은 결과를 얻었습니다. 전투기는 새로운 특성 (초음속 속도 및 M> 1에서 기동 할 수있는 능력)을 제공하는 동시에 기존 모드에서 이점을 제공했습니다. 또 다른 점은 상당히 다르다고 발표되었다는 것입니다. 그들은 결정적인 우월성을 약속했습니다.
상황은 4+ 및 4 ++ 세대의 전투기와 다릅니다. 그들 중 다수는 초 임계 공격 각도와 초당 최대 30 도의 각도 회전 속도로 기동을 마스터했습니다. “Reptoru”가 기존 턴에서 그들과 싸우는 것은 어려울 것입니다. 슈퍼 기동성의 무기고에서“Reptor”에서 입증 된 유일한 것은 무기를 가리 키기위한“피치 각도의 일시적인 증가”입니다 (그림 11). 200 개의 미사일이 탑재되어있어 XNUMX 억 달러의 근접전 비행기는 운이 좋지 않을 수 있습니다.
도 4 11. 목표물에서의 조준 무기에 대한 공격 각이 일시적으로 증가합니다.
• F-22는 초자연적 인가요? F-22에서 기동성을 높이기 위해 (회전 반경 감소, 회전의 각속도 증가) UHT가 사용되며 UHT가 초음속으로 적용되지 않는 이유는 무엇입니까?
UHT는 전투기의 엔진 추력이 충분하지 않기 때문에 초음속에서는 사용되지 않습니다. M> 1에서 사용 가능한 과부하가 몇 배 정도 떨어집니다 [1]. 예를 들어 탄도 미사일에서 유도 노즐은 일반적인 기술 솔루션이지만 추력 대 표면적 비율은 훨씬 더 높습니다.
F-22의 경우 편향 가능한 노즐은 공기 역학적 인 제어 표면의 효율이 충분하지 않을 때 낮은 속도와 높은 공격 각도에서만 사용됩니다 (그림 12).
도 4 12. 밸런싱을 위해 높은 앵글 각도에서 UHT를 사용합니다.
두 노즐의 대칭 편향은 피치와 롤을 제어하여 저속 및 높은 공격 각에서 수평 꼬리 효과를 향상시키는 데 사용됩니다. 편향 노즐의 사용은 구조체의 질량을 15 ... 25 kg만큼 증가 시켰으며, 수평 꼬리 부분의 등가적인 증가는이 질량을 180 kg만큼 증가 시켰습니다.
super-maneuverability의 효과를 내기 위해 UHT는 사용되지 않습니다. 5-s에서 1980 세대의 초 기동성 항공기가 어떻게 표현되었는지 기억해야합니다. 이것은 상대적으로 작고, 값 싸고, 기동성이 좋은 항공기 (Fig.13)가 될 것으로 믿어졌습니다.
도 4 13. 측면 공기 역학적 힘과 초 순환 효과를 직접 제어하는 AMDAC 실험 항공기 그림
UHT는 직접적인 측 방향 힘을 생성하는데 사용되어야한다. 항공기의 공간적 위치에 관계없이 이동 궤도 (그림 14)와 궤적에 관계없이 항공기의 공간적 위치를 제어하는 공기 역학적 제어 장치와 함께 참여합니다 (그림 15).
슈퍼 기동성은 항공기와 조종사에게 작용하는 과부하를 줄이면서 무기의 범위를 확장시킵니다. 특히 디자이너를위한 광범위한 기회가 모든 노즐을 제공합니다. 이러한 노즐을 장착 한 비행기는 이론적으로 매우 비 전통적인 유형의 기동 (예 : 공대공에서 회피)을 수행 할 수 있습니다. "맹금류"는 이것을하는 방법을 결코 모르고 그것을 할 수 없을 것이다, 다만 그것을 필요로하지 않으며, 완전하게 다른, 극 초음속의, 미묘한 및 다만 관계 되 manoeuvrable 무언가에 의해 생각되었다.
도 4 14. 슈퍼 기동성. 항공기 위치 제어
도 4 15. 슈퍼 기동성. 탄도 제어
도 4 16. HiMAT 프로그램에 의해 개발 된 유망 전투기의 모습
그 후에 몇몇 다른 동향이 널리 퍼졌습니다. 1980-s의 시작으로, 5 세대 전투기는 35 톤을 넘는 대용량이지만 UHT 노즐과 다양한 공기 역학적 제어 장치가 사용되는 초 기동성 항공기로 나타 내기 시작했습니다 (그림 16). 그 효과를 연구하기 위해 1 : 2 척도 (그림 17)에서 무선 조종 모델을 개발했습니다.
도 4 17. 무선 조종 모델 HiMAT
5 전투기의 개념을 최종적으로 개발하기위한 다음 접근 방식은 AFTI 프로그램으로 모듈 식 원리 (그림 18)를 사용하여 실험용 항공기를 제작할 계획이었습니다.
도 4 18. 고도로 기동성있는 AFTII 전투기의 모듈 비교 테스트 개념
연구 과정에서 원형 노즐과 평평한 노즐, 완전 회전 날개를 포함한 다양한 버전의 컨트롤을 비교했습니다. "triplane"계획은 측면 공기 역학적 힘의 직접 제어를 위해 의무적 인 것으로 간주되었다. 이러한 모든 혁신은 기동성있는 전투에서 전투기가 아닌 전통적 능력을, 그리고 장거리 및 중대한 탄약 인 대형 전투기를 약속했습니다.
4-35 톤 항공기에는 UHT, 37-12 제어 공기 역학 표면 및 자기 방어 시스템을 갖춘 14-20 톤 엔진이 장착 된 22-10 단거리, 중거리 및 장거리 미사일이 장착되어 있습니다. 검토. 그것은 중국 동지들의 재미있는 그림처럼 보일 수 있습니다 (그림 14, 19). 이제,이 모델은 컴퓨터 게임에서 사용됩니다.
도 4 19. 슈퍼 기동성 전투기에 대한 중국의 아이디어
도 4 20. 공기 역학적 힘의 직접 제어
초기에 응용 프로그램의 개념은 이런 것을 보았습니다. 강력한 레이더를 장착하고 초음속으로 기동하는 전투기는 발리의 적을 공격합니다. 우리는 스텔스에 대해 특별히 신경 쓰지 않았습니다. 전투에서 그들의 주도권을 행사하기 위해서는 레이더가 켜져 있어야하고 더 이상 눈에 띄지 않을 정도로 충분하다고 믿었습니다. 그런 전투기 순항 미사일은 적어도 25 킬로미터의 거리에서 공격 할 수 있고, 50-70 킬로미터의 거리에서 적 전투기가 공격 할 수 있었다고 믿어졌다. 근접 전투에서 수퍼 기동성과 원형 자기 방어 콤플렉스는 전방 반구와 후방에서 로켓 발사를 보장해야했습니다.
도 4 21. AFTII 프로그램에 의해 개발 된 회사 "Rockwell"의 관점에서 5 세대의 전투기
점차적으로 새로운 기술로 이동하고 무기 구획에서 무기를 제거함으로써 항공기를 훨씬 더 콤팩트하게 만들 수 있음이 점차 분명해졌습니다. 날개와 동체의 통합 성이 높아짐에 따라 항공기 질량의 연료 비율을 높이고 공기 역학의 새로운 발전으로 순항하는 연료 소비를 줄였습니다. 결과적으로 20에서 30까지의 비행기가 강하게 평평한 베어링 동체와 함께 "오리 (duck)"계획에 따라 획득되었습니다. 이러한 방식으로 평면 노즐을 사용하여 씻어 내었습니다. 하나는 supercirculation의 효과에 의지 할 수있다. 그 예가도 1에 도시되어있다. 21, MiG - 1.42와 조금 다릅니다.
그리고이 풍부한 기초 작업 중 록히드가 F-22 프로젝트에서 사용한 것은 무엇입니까?
지금. 동물 계정. "랩터"- 슈퍼맨이 아닙니다.
• 추력의 상당 부분이 공기 흡입구를 생성한다고 적었습니다. 그러나 평평한 노즐의 플랩이 휘어 질 때 힘이 어떻게 균형을 이루고 어디에 있습니까?
실제로, 초음속에서 공기 흡입구는 상당한 견인력을 발생시킵니다. 초음속 공기 흡입구의 설계를 고려하여 이것을 설명하는 것이 어렵지 않습니다 (fig.22). 직접 닫는 충격 뒤에, 현재는 아음속이다. 공기 흡입구 (확산기)의 팽창 부분에서 흐름은 계속해서 억제됩니다. 내부의 압력이 환경보다 높으므로 내부 벽의 압력 분포는 결과적인 순방향을 제공합니다.
도 4 22. 공기 흡입구 디자인
엔진 추력의 생성은 운동량 보존 법칙입니다. 많은 사람들이 지금까지 생각 하듯이, 비행기는 제트 기류, 프로펠러 또는 압축기에서 공기를 방출하지 않습니다. 무엇보다 UHT를 포함한 WFD의 원리는 오히려 오래된 책 [2]에 설명되어 있지만 드라이버에 따르면 그때부터 최고의 교과서는 출간되지 않았습니다. 일반적으로 다음과 같이 구성됩니다. 공기 흡입구와 압축기는 공기를 압축합니다. 이는 최적의 비율로 연료를 연소시키기에 충분한 양의 연소실로의 공급에 필요하다. 생성 된 연소 생성물은 샤프트를 통해 압축기를 구동하는 가스 터빈을 회전시킨다. 다음으로 가스가 노즐로 들어갑니다. 항공기가 움직이기 위해서는 노즐로부터의 제트 유출 속도가 항공기의 속도보다 빨라야합니다.
엔진의 어느 부분에 스러스트 력이 적용되는지는 중요하지 않지만 Pv 다이어그램 (압력 - 속도 증가)에서 추적하는 것이 편리합니다. 속도가 증가하는 엔진 영역에서 추진력이 발생합니다. 추력의 대부분은 노즐 (그림 23)에 의해 생성된다는 것을 알 수 있습니다.
도 4 23. TRD의 다른 부분에서 견인력 생성
반대로 컴프레서 (BC 섹션)는 저항을 만듭니다. 운동량 보존 법칙은 벡터이기 때문에, 제트의 편차는 반대 방향으로 향한 추력을 얻을 수있게한다. 힘은 노즐의 벽과 플랩에 가해집니다. 다음은 F-22의 UHT가 기동성을 높이기 위해 직접 사용되지 않는다는 확인입니다. 떠오르는 순간을 균형 잡을 수있는 방법은 없습니다. 반대로 UHT는 균형 조정에 사용됩니다. MiG-29OVT에서이 문제는 노즐 축이 간격을두고 있으며 노즐 자체가 모든면에서 볼 때 추력 벡터는 질량 중심을 지날 수 있습니다. 오리 비행기에는 문제가 없습니다. 여기서 PGO는 균형 조정에 사용됩니다.
• 모든 각도 UVT 노즐이 애프터 버너에서만 효과가있는 이유는 무엇입니까?
이것은 아마 호기심의 분야에서 나온 것입니다. 이것은 분명히 NPO의 MiG-29 및 UHT CLIVT 시스템에 관한 것입니다. Klimov. 이 추력 벡터 제어 시스템에서는 예를 들어 Su-30 에서처럼 모든 노즐이 벗어나지 않고 노즐의 초 임계 부분의 플랩 만 벗어납니다. 애프터 버너가 꺼지면 RD-33 노즐이 임계 단면의 직경을 줄입니다. 이 구성에서는 초음속 부품의 플랩을 거부 할 수 없습니다.
공기 역학적 인 제어 표면의 효율성이 부족한 곳에서는 UHT가 의미가 있다는 것을 상기하십시오. 그런 모드에서 애프터 버너없이 비행하는 것은 누구에게나 발생하지 않을 것입니다.
애프터 버너 자체가 충격파 치료의 효과와 관련이 없다는 것을 이해하기 위해서는 그 수술 원리를 기억해야합니다. 애프터 버너는 터빈 뒤쪽에 설치되어 연소 생성물을 가열하여 내부 에너지를 증가시킵니다. 그것이 견딜 수 있고 압축기를 조정할 필요가 없다면 추가 연료는 터빈 앞에 불 수 있습니다. 이론적으로는 전기 히터를 장착하는 것이 가능합니다. 가장 중요한 것은 노즐 앞의 가스의 전체 압력과 온도입니다.
• 플랫 노즐이 F-22에 적용되고 원형 노즐이 F-35에 적용되는 이유는 무엇입니까?
평평한 노즐의 결점은 잘 알려져 있습니다 : 무거운 중량, 추력 손실, 굴곡 하중. 해병대의 F-35 변형에서 이러한 요소는 매우 중요하지만 은폐는 배경으로 사라집니다. 따라서 둥근 노즐이 선택됩니다 (그림 24).
도 4 24. 엔진 VTVP F-35
가스 역학은 평면 노즐의 또 다른 심각한 단점을 안고 있는데, 이는 KVP가있는 항공기에서의 사용을 복잡하게합니다. 원형 단면이 직사각형으로 변하는 지점에서 강한 노즐 충격이 나타납니다 (그림 25).
도 4 25. 평평한 노즐 내부의 노즐 충격
둥근 노즐에서도 노즐 점프가 발생할 수 있지만 약한 점프가 발생할 수 있습니다. 평평한 노즐에서 노즐의 파괴를 위해 F-117 에서처럼 세로 파티션을 설치할 수 있습니다. 단거리 이륙 및 착륙 비행기에서 노즐 점프는 비행장 덮개의 강한 침식을 초래합니다.
동시에, 편평한 노즐은 편평한 동체와 함께 초음속 항공기에 잘 조립되어 있습니다. 초음속으로 바닥 압력을 크게 낮추어 최대 40 % 저항을 생성 할 수 있습니다. F-22의 경우 이것이 중요합니다. 또한, 평면 노즐은 상대적으로 단순히 Coanda 효과 (가까운 표면에 달라 붙는 제트)와 supercirculation의 효과와 같은 공기 역학적 효과를 사용하여 항공기의 공기 역학적 품질을 크게 향상시킵니다. 이것은 부분적으로 YF-23에서 사용되었습니다.
• F-119 내부의 악명 높은 레이더 차단기는 무엇입니까, 견인력 손실에 어느 정도 영향을 줍니까?
이 장치는 Fig. 26는 임펠러의 일종입니다. 그것은 적의 레이더 기지에서 터빈 블레이드를 닫습니다. 터빈 블레이드는 모서리 반사경보다 더 나쁜 모든 방향으로 파도를 반사하고 반사합니다. 동시에 사진에서 볼 수있는 블레이드는 적외선 유도 미사일 헤드의 애프터 버너의 뜨거운 요소를 덮습니다. 가스가 주로 노즐 내에서 가속되고, 레이더 블로커가 그 전방에 설치되기 때문에, 유속이 작은 영역에서는 추력 손실이 상대적으로 작다. 어떤 경우이든, 둥근 노즐에서 평평한 노즐로의 전환으로 인한 손실보다 작습니다.
도 4 26. 레이더 차단기
• F-119을 사용하면 두 번째 회로의 공기가 어디에서 발생하는지 명확하지 않습니다. 팬 후 애프터 버너 앞에 터빈 뒤에있는 첫 번째 및 두 번째 회로의 흐름을 혼합하여 공기를 두 번째 회로로 가져 오는 것을 포함하는 고전적인 DDRDF 방식 인 것으로 보입니다. F-119을 사용하면 2 차 공기는 냉각 용으로 만 사용됩니다. 그것은 하나의 회로로 밝혀졌습니다? 또는 제조업체의 웹 사이트에 게시 된 그림 - 잘못된 정보?
두 가지 TDRD 체계가 있습니다. 주요 비행 모드가 형성되지 않았기 때문에, 왜 그 흐름을 혼합하지 않고 선택된 계획이 놀랍습니까? 팬은 추력의 일부를 만듭니다. 또한, 제 2 회로로부터의 공기는 환경으로 배출되지만, 이는 엔진을 단일 회로로 만들지 않는다. 예를 들어 D-30F에서 애프터 버너 모드가 기본 인 엔진에서는 애프터 버너 앞에서 흐름이 혼합됩니다.
결론. F-22 전투 항공기의 새로운 클래스로.
XNUMX 세대 전투기의 본질에 관한 첫 번째 논의에서, 가장 중요한 사실은 섀도우에 남아있었습니다. 미국은 새로운 수준의 항공 기술을 만들었습니다. 주요 전투와 유추하여 탱크 F-22는 주 전투 항공기라고 할 수 있습니다. 이것은 인터셉터와 전선 폭격기의 역할을 거의 동일하게 수행 할 수있는 최초의 전투 항공기입니다. 세계 항공이이 행사에 40 년 동안 진행되었습니다. 이를 달성하기 위해 어떻게 관리했으며 왜 일찍 발생하지 않았습니까?
보편적 인 항공기를 만드는 첫 번째 시도는 지금까지 미국에서 능가하지 못했던 일류 F-111 폭격기의 출현으로 끝났습니다. 그런 다음 F-15 전투기를 기반으로 다목적 차량을 만들려고했습니다. 그 결과 F-15E는 공중 전투에서 높은 잠재력을 유지하면서 지상 표적을 공격 할 수있는 능력을 획득했습니다. 그는 오랫동안 직접 아날로그를 가지고 있지 않았습니다. 아마 Su-27MKI의 출현 때까지 말이죠. 그러나, 낮은 윙 로딩 및 선단의 적당한 스위핑은 저고도에서 비행 할 때 용인 할 수없는 떨림으로 이어진다. 결과적으로, F-15E 충격 성능은 평범하지 않은 것으로 간주됩니다.
1980-ies의 시작 부분에서 파업 항공기의 새로운 모습을 만들기 시작했습니다. 이것은 전투기 파업에서 탈출 할 수있는 초음속 스로잉을 할 수있는 비행기로, 폭탄을 사용하지 않고 해독 조작을 수행 할만큼 충분히 기동성이 있어야합니다. 사실 중동 전쟁의 경험에 따르면 공격의 출구에서 80 %의 손실을 입은 전투기가 나왔다. 따라서, 폭격기는 큰 날개와 높은 추력 대 중량 비율을 요구한다. 이것은 차례 차례로, 폭격기가 효율적인 차량으로 설계되도록 허용했다. 폭탄 하중과 연료의 질량은 항공기 질량의 중요한 부분이 될 수 있습니다. 범위가 증가합니다.
그러나 극단적으로 낮은 고도에서 날아갈 때 대기의 증가 된 난기류를 다루는 큰 날개의 경우에는 어떻습니까? 가장 쉬운 방법은 "duck"계획의 [PGO]를 사용하는 것입니다. 자동 제어 시스템이 진동을 방지합니다. 나중에 일반적인 공기 역학 구성에 대한 해결책이 발견되었습니다. 앞 가장자리가 큰 스윕 날개는 바람의 수직 돌풍에 잘 견딥니다.
도 4 27. C-37
그렇다면이 단락에서 폭탄로드를 철회 한 모든 사람들로부터 무엇이 일어날까요? 맞습니다, 요격기와 매우 큰 반경의 행동과 탄약이 있습니다. 이를 실현하기 위해 이스라엘은 높은 기동성을 가진 타격 항공기 라 불리는 "Lavi"를 설계하기 시작했습니다. 소련에서는, 동시에, C-37 (이 이름을 가진 첫번째)는 더 높은 자료로 공격 항공기, 전투기 폭격기 및 전선 전투기의 대용품으로 여겨졌습니다.
F-22은이 방향으로 돌파구를 나타냅니다. AFAR는 지상 및 항공기 목표 모두에 동일하게 적용됩니다. 내부 칸막이에는 폭탄과 공대공 미사일이 있습니다. 유니버설 조종사를 양산하는 것이 불가능하다고 몇 년 동안 기록 했는가? 그리고하지 마! 동일한 글라이더와 비행 데이터를 가진 폭격기와 요격기가 공격을 받게된다면 충분합니다. 그리고 일부 조종사는 가까운 기동 전투의 주인이되고, 후자는 폭탄을 떨어 뜨려 훈련되고, 초음속으로 적으로부터 이탈합니다. 그리고 이것은 앞으로 큰 발전이 될 것입니다.
이상한 사람들은이 미국인들입니다. 군대 F-35의 종류에 따라 단일 항공기를 제작했으며 전체 디자인이 35 % 이상인 차량을 보유했습니다. 그들은 단일 글라이더와 장비를 기반으로 세계 최초로 전선 요격기와 전폭기를 대체하고 침묵하는 항공기를 만들었습니다. 통일 된 글라이더는 MiG-25P와 MiG-25РБ 였지만 단 하나의 비행기가 처음이었습니다. F-22을 같은 라인의 전투기와 폭격기에 적용하고 조용히 유지하는 연습법을 완전히 연습하십시오. 이상하지만.
문학
1. P.V. 불릿 초음속으로 구획에서 로켓 발사 문제.
2. 제트 엔진 이론. 에드. 닥터. 테크. Sciences S.M. Shlyakhtenko, M., "기계 공학", 1975, 568 p.
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