阵风战斗机上舰的气动特点分析
阵风M是鸭式布局舰载战斗机,这个飞机设计很有特点,譬如鸭翼面积比较小,鸭翼距离机翼很近,鸭翼向上偏转幅度很大等,这些都让阵风M很有特点。
阵风的鸭翼面积比较小,不能说其不具有俯仰操纵能力,很显然鸭翼上偏会形成抬头力矩,必然具有俯仰能力。但是,面积小并且靠近机翼,这使得其抬头力矩不会太大,很难满足操纵要求,必然要用机翼后缘襟副翼提供更多的俯仰操纵力矩,这和其它鸭式布局有着显著不同:歼十、鹰狮的鸭翼面积相比机翼面积比例大且距离机翼也比较大,台风干脆把鸭翼挪到雷达罩附件,台风鸭翼面积还比阵风大,显然俯仰操纵能力更强。在我看来,阵风的鸭翼在整个气动中的作用更强调涡控作用,即其作用是产生涡并影响涡在机翼上的发展,其较小的面积和比较大的后掠角让其在大迎角下也不会失速,可以形成较强的涡来影响翼面实现增升。
由于鸭翼的抬头力矩效果有限,那么阵风在弹射时就要让襟副翼上偏来产生抬头力矩,具体见下图,在弹射起始位置时襟副翼上偏,弹射过程中襟副翼也是上偏,这都是为了在离开甲板时让机头尽快上抬形成爬升态势。
当离开甲板并建立爬升迎角后,襟副翼就要下偏来产生升力,鸭翼也配合襟副翼的低头力矩进行一定的偏转,具体见下图:
鸭式布局飞机基本都采用大后掠角机翼,其襟副翼的相对整个机翼面积之比没有常规舰载机的襟翼相对机翼的比例大,另外鸭式布局的襟副翼同时起到襟翼和副翼作用,还起到俯仰操纵作用,所以其偏转角度不会太大,故其增升效果没有常规布局的襟翼效果好,那么阵风靠什么增升呢?阵风的增升实际上是有这部分:最大的部分应该是增加机翼迎角带来的增升和迎角增大后的鸭翼涡与机翼涡耦合的增升,其次是襟副翼下偏的增升,最后是鸭翼自身的增升。
每个飞机的气动布局设计都有各自特点,不同特点的飞机其上舰特点不同,必须具体飞机具体分析。