从“阵风”看鸭式战斗机舰上起飞
在歼-20还是鹘鹰上舰的问题上,鸭式飞机是否适合上舰是歼-20上舰的最大疑点。
航母上尽管有弹射或者滑跃甲板,跑道总是不够用的,所以增升永远不嫌多。增升有几个办法:
1、增加迎角,办法有加长前起,用鸭翼或者平尾抬头,滑跃甲板也是增加迎角的办法
2、放下襟翼,包括前缘襟翼和后缘襟翼,主要是后缘襟翼
鸭式布局来自无尾三角翼,大三角翼的后缘是襟副翼,又当襟翼用,又当副翼用,实际上还当升降舵用。在起飞时,升降舵要向上打,压尾抬头,增加迎角,增加升力,帮助离地。另一方面,放下襟翼是增升的,但有额外的低头力矩作用。
另一方面,襟翼、鸭翼、平尾这些都增加阻力,影响加速,能不放最好不放。
这些好多都是矛盾的。
50年代的钱斯-沃特F7U“弯刀”需要襟副翼上偏,完全起不到襟翼的作用,这也是美国海军再也不要无尾三角翼上舰的重要原因之一
F7U具有特别长的前起落架,就是帮助增加迎角的,但加长的前起增加重量
因为起飞太不靠谱,F7U在起飞时,座舱是开着的,万一起飞失败,飞行员还有机会逃生,这充分说明这东西多捉急了
不过前缘襟翼是放下的,增加机翼弯度,增加升力,也增加升力中心向前移动,帮助增加迎角,帮助起飞离地。注意,这是还没有弹射起飞的时候,舰上起飞全靠“硬功夫”
相比之下,“阵风”在陆上起飞时,襟副翼基本上放平,用鸭翼抬头
在航母上也是这样,但鸭翼放平,减少阻力,帮助加速,因为拉起不是最重要的,离舰了反正也就腾空了
但有时也可在离地瞬间前起弹出的同时,襟副翼上偏一下的。就像早期无尾三角翼一样,这里鸭翼也上偏,两者都在帮助抬头。有可能这是短暂的动作,抬头、离舰后马上改平
比较弹射前的前起长度
一离舰,襟翼和鸭翼马上放平,减小阻力,加速爬升
同时放下前缘襟翼,增加机翼弯度,增加升力,并使得升力中心前移,帮助抬头
不过在有的时候,襟翼甚至还有放下的
舰上着陆的时候襟翼总是是放下的
这是在“艾森豪威尔”号上touch and go,在做着陆试验,并不真的降落,所以没有放尾钩
这是刚挂上钩,但襟翼已经放平了,减小阻力,准备万一挂钩失败了可以复飞,加力可能还“在路上”,前起也还在空中
相比之下,常规布局的F-18E在起飞时,襟翼永远火力全开
着陆时也一样,这个飞行员今天点评的时候要挨批评了
“阵风”在舰上起飞时,襟翼位置抬起、放平、下垂三个位置都有,这样的“随性”可能和静不稳定布局有关。静不稳定意味着升力中心在重心之前,有自然的抬头倾向。速度越低,静不稳定度越大,真的到巡航速度了,升力中心的后移基本上使得静不稳定度消失,差不多是中性稳定了。由于不同的载荷情况,“阵风”的襟副翼可在飞控的自动控制下,选择襟翼下偏、上偏或者放平。
不过,静不稳定是达到失速速度以上了才有意义,而弹射或者滑跃起飞都刚超过失速速度,所以在舰上滑跑的时候,静不稳定并无太大帮助,还是需要襟翼或者抬头来增升。“阵风”的先例表明,舰上起飞是可以做到的。但比照F-18E,鸭式只是能做到而已,并无优势。当然,飞起来后就是另一回事了。
在下滑着舰的时候,进步稳定性还是有用的。大迎角甚至容许襟翼放下,增加升力,降低着舰速度。
对于“阵风”来说,“过度设计”的蒸汽弹射具有过大的推力,有利于加速,也降低了对襟翼的要求。毕竟“戴高乐”上的蒸弹本来是给F-14、E-2一级的飞机起飞用的。
对于歼-20来说,上歼-20也是静不稳定的,但舰改装要增重,AL31或者涡扇10B本来已经推力不足,上舰增重后就更不足了。应该等涡扇15成熟了,才谈上舰的事。