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《軍工強國》第41章 風洞試驗
  超級殲7飛機立項成功,宋聞天他們立即就進入了緊張忙碌的狀態!畢竟,超級殲7飛機在原來殲7飛機的基礎之上,改動之大那是前所未有的!好在有李建軍在一旁指導,又有了項目管理的創新,這使得超級殲7飛機的研製,進行得無比的順利。

  首先是進行風洞試驗!宋聞天沒有想到的是,超級殲7飛機的縮比模型,拿到川北的中國風洞中心,吹出來的結果太好了,完全不需要修形!這等於是最優化的外形的,不需要再做任何改動!

  所以,當宋聞天興衝衝地把這結果告訴李建軍的時候,李建軍是一點兒也不驚訝,因為超級殲7飛機的這個外形,本來就是經過無數次風洞吹風,修改之後的結果,如果不是因為太過驚世駭俗,他倒是覺得可以直接跳過這一道關,那樣的話還能節約很多時間,畢竟超級殲7飛機的研製周期只有兩年,還是比較緊迫的。

  宋聞天激動地道:“建軍同志,這真太好了!原本我還計劃,風洞試驗都要做上一兩個月的,沒想到這麽快就完成了!最重要的是,風洞試驗的結果,證明你的設計太完美了!”

  李建軍摸了摸鼻子,有些不好意思道:“宋總,您就別誇我了,這裡面我只是起了一個拋磚引玉的作用,真正要完成超級殲7的研製,最主要還是要看咱們6XX所和1XX廠全體職工的努力。現在只是開了個好頭,接下來就要進入全面的詳細設計階段,這樣大的一個系統,就需要您來統籌安排了,我倒是起不了什麽作用。”

  宋聞天呵呵笑道:“建軍呐,你又在謙虛了!我想了有超級殲7飛機的基礎,我們再爭取新殲方案的時候,或許把握要大上一些吧!不管怎麽樣,我還是想讓咱們所的鴨式布局方案,成為我們中國人自主研製的第三代殲擊機!我們所做鴨式布局的相關工作,也做了好些年了,是該出成果的時候了。咱們的超級殲7不也有一對小鴨翼嗎?當然那不能稱作鴨翼,不過它具有部分鴨翼的作用,倒是能為我們真正的鴨式布局做一些基礎研究工作,收集一些試驗數據。我最擔心的還是咱們的鴨式布局,如果沒有電傳操縱系統,就無法成功呀!”

  的確,宋聞天說到關鍵之處了!李建軍很清楚,鴨式布局飛機,是一種靜不穩定狀態的飛機!

  什麽是靜不穩定狀態呢?

  通常講靜穩定性概念是拿碗裡面方一個球來比喻,因為放在碗裡的球在由於擾動,譬如被人用手推一下然後放開,離開底部位置時,由於重力和碗壁的作用合力會回到底部,這種能夠返回底部且無需人工乾預的情況就是靜穩定。

  那麽靜不穩定通常用一個大球上放一個小球來比喻,假設小球在大球頂部正上方恰好可以維持平衡,而一旦有擾動出現,譬如人手碰一下,平衡被打破,重力和大球球面的支撐力的合力是讓小球更遠離大球頂部,在沒有人工乾預下,小球是不會返回到大球頂部,這就是靜不穩定。這裡的所謂靜是指除了初始的擾動外,再沒有外界乾預下能否恢復到原來狀態。

  搞飛機設計的人都知道這一點,如果靜不穩定的飛機,還是靠人工來操縱飛機,那麽飛機在空中的狀態就難以控制,因而很容易墜毀。像早期的飛翼式布局飛機,就是因為當時沒有電傳系統,而無法成功的裝備。

  鴨式布局飛機和飛翼式布局飛機一樣,都是屬於靜不穩定的飛機。

  對於飛機所謂的靜穩定和靜不穩定是怎麽來衡量呢?還是從一個相對平衡的狀態和擾動發生後的情況來討論。

飛機在空中平飛時,飛機的升力與重力、阻力與推力本身是平衡的,如果不平衡,飛機就不能平飛,會上升或者下降;各種力矩也是平衡的,否則飛機會翻轉。  在這種平衡狀態下,突然來一陣陣風,讓飛機的迎角增加,也就像球被人手撥動了一下一樣,飛機此時機頭上揚,在沒有人工乾預下,飛機是否能夠恢復到原來平飛狀態?如果能夠恢復,飛機是靜穩定的,如果不能恢復,而是迎角繼續增大,則認為像小球被從大球上推開,那麽就認為是靜不穩定的。

  什麽情況下飛機會靜穩定,什麽情況下會靜不穩定?這就牽扯到飛機重心和飛機的整個焦點了的相互關系了。在擾動結束時,由於迎角變化帶來的氣動力變量的作用力作用在焦點上,這個力就好比碗邊或者大球給球的支撐力, 這個支撐力與重力相互配合,決定了飛機是恢復到原來狀態,還是遠離原來狀態。

  對於飛機,也可以像機翼那樣找到一個焦點,這個焦點的位置,可以由機翼的焦點、機身的焦點、尾翼的焦點來計算合並出來。

  對於常規布局布局而言,飛機的焦點基本在機翼靠前的位置,一般通常位於機翼的升力中心之前。在靜穩定情況下,重心是在焦點之前的,這樣機翼升力與重力形成了一個低頭力矩,為了平衡這個低頭力矩,那麽就要讓尾翼產生一個向下的力,也就是一個負升力,把機頭給壓起來。

  這也就是為什麽常規布局好像是機翼挑著擔子,前面是重力,後面是尾翼的向下的負升力。對於鴨式布局而言,飛機的焦點是在機翼與鴨翼之間,重心在焦點之前,但不會到鴨翼之前,所以在平飛時,必須讓機翼和鴨翼兩者都提供升力才能平衡重力,所以鴨翼必須提供正升力。早期的飛機都是靜穩定的,直到三代機出現,有了電傳操縱系統,才實現了靜不穩定飛機的控制。沒有電傳系統,其實靜不穩定飛機並非不能飛,只是飛起來比較困難。

  對於靜不穩定飛機,實際上是有尾翼或鴨翼可以提供一個主動的恢復力,當空氣有擾動時讓飛機恢復到原來狀態。不過,很顯然這對操作人員要求太高,因為氣流瞬息萬變,需要操縱面不停的動,顯然這超過了人的能力,對於這種情況,就只能依靠計算機來提供幫助控制操縱面,這樣人就不再為穩定飛機去操心,直接關注飛機自身就好。
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