在全場人員的注視下,60X所的總師顧航林施施然走到了講台上,然後工作人員打開了幻燈片放映機,只見幕布上一下子就展現出一架戰機的三面圖來。
果然沒有什麽變化,李建軍心道,這不仍然是殲13的外形麽,或許只是在某些局部有了優化,這仍然是一架長得很像F16的戰機,它有著寬大的邊條翼,同樣是機腹進氣。
作為殲6後繼機的殲13格鬥殲擊機,最核心的主導思想就是:要輕,要突出機動性,不追求高空高速性能,能夠大批量生產接替殲6。為了盡可能提高飛機的機動性,60X飛機設計研究所開展了大量的飛機氣動布局研究。
顧航林指著幻燈片上的方案圖道:“尊敬的各位領導,各位專家,這就是我們所經過反覆研究的新殲方案,或許大家已經看出來,它就是咱們所之前搞的殲13優化版本。沒錯,我們所在殲13飛機在近十年的氣動布局研究中,進行了系列的理論計算和高低速風洞試驗,累計風洞試驗達一萬多次。除進行各種方案的機翼、平尾、垂尾、兩側進氣和腹部進氣的機身等選型外,還針對高機動的要求,進行了多方面的專題研究。比如為提高亞音速機動性,試驗了8種前後緣機動襟翼,取得了明顯的氣動力效益,並得出較佳的機動襟翼調節規律;同時還進行了前緣襟翼鉸鏈力矩和壓力分布試驗,取得了可供系統設計使用的鉸鏈力矩數據。為研究大迎角下的全機氣動特性及其改善措施,進行了多達24種邊條選型試驗;腹部進氣道方案的高低速試驗與大迎角試驗、機翼抖振特性試驗、全機低速大迎角試驗等。”
輕咳兩聲顧航林繼續道:“經過大量的試驗比較。最後我們所的新殲方案確定采用了帶前緣機動襟翼的邊條機翼,進氣道則用腹部進氣形式。之所以采用邊條機翼布局,也是出於提高飛機機動性方面考慮。邊條翼是50年代中期出現的一種新型機翼。這種邊條翼是在中等後掠角的機翼根部前緣處,加裝一後掠角很大的細長翼所形成的複合機翼,稱為邊條翼。在邊條翼中,原後掠翼稱為基本翼,附加的細長前翼部分稱為邊條。美國的F16戰鬥機就采用了這種機翼,其機動性相當優秀,主要也是得益於這種氣動布局的優越性。”
看到軍方的領導們似乎都很感興趣,顧航林就更加自信了:“邊條翼的氣動特點是,在亞、跨音速范圍內,當迎角不大時,氣流就從邊條前緣分離,形成一個穩定的前緣脫體渦,在前緣脫體渦的誘導作用下,不但可使基本翼內翼段的升力有較大幅度的增加,還使外翼段的氣流受到控制,在一定的迎角范圍內不發生無規則的分離,從而提高了機翼的臨界迎角和抖振邊界,保證飛機具有良好的亞、跨音速氣動特性。在超音速狀態下,由於加裝邊條後,使內翼段部分的相對厚度變小,機翼的等效後掠角增大,可明顯降低激波阻力。另外,邊條的存在,還可使飛機在跨音速和超音速飛行時的全機焦點後移量減小,導致飛機的配平阻力降低。因此,這種機翼也具有良好的超音速氣動特性。”
話鋒一轉,顧航林道:“當然,任何一種氣動布局都有它的優點,也會有缺點,邊條翼的缺點是,在小迎角范圍內,其升阻特性不如無邊條的基本翼好;它的力矩特性也不理想,力矩曲線隨迎角的變化呈非線性。由於渦升力的存在,導致飛機焦點前移,造成俯仰力矩的非線性變化,甚至可能造成無法抑製的上仰失速。
要想利用傳統的機械-液壓操縱系統進行控制是個不小的難題。並且邊條面積越大,俯仰力矩的非線性變化也越劇烈。因此,國際上新一代的戰鬥機基本上都采用了電傳操縱系統,有了它就可以完美的解決上述的缺點,從而使得這種邊條翼布局戰鬥機,成為未來戰鬥機發展的主流氣動布局!就是蘇聯人的新型殲擊機,也是采用的邊條翼,所以我想咱們的路子是正確的!” 聽著顧航林的講解,李建軍心想,邊條翼的確很不錯,可惜的是鴨式布局會更勝一籌,特別是中國空軍更強調超音速機動性,和瞬間盤旋角速度,所以注定的邊條翼會敗給鴨式布局,當然變後掠翼基本上不可能被選中。
李建軍還知道,顧航林並沒有把邊條翼的缺點說完, 很顯然,邊條機翼並非完美,而且由於處在渦流流場中的部分翼面容易產生抖振,引起結構疲勞。為此,原來的殲13飛機在結構上,對采用的多牆多支柱結構的機翼,進行了5種不同受力構架的打樣和強度、顫振、靜氣動彈性的綜合優化設計計算。對機身起落架進行了專門打樣。此外,還進行了全蜂窩直軸平尾的設計製造一體化研究。
此外,60X所還曾對殲13飛機的武器火控系統和機載電子設備的配套方案,以及飛機各系統的原理方案、主要成品附件,均進行了比較充分的研究和論證。為加強火力,機翼上多加掛點,采用了機身起落架。為控制飛機最大起飛重量,飛機仍然要分型,大量生產的是白天型,不裝雷達隻裝測距儀;另外少量生產裝雷達的型號,隻作全天候截擊使用,機動性要差一些。火力則是航炮與近距格鬥導彈並重。
就在李建軍思考著邊條翼布局和殲13的發展歷程時,顧航林也在繼續講道“其實不僅如此,為了使阻力減至盡可能的小,咱們的新殲方案沒有學美國F16戰鬥機,因為咱們的動力比美國差很遠,美國F16戰鬥機有一台高推重比的渦扇發動機,可是我們還沒有,即使有了其推重比也遠遠不如美國。所以我們采用了上單翼。但是上單翼形式穩定性好,不利於高機動飛行。所以我們在設計時巧妙地使主翼下反,增加了飛機的軸向不穩定性,解決了這個矛盾的問題。……因此,我們覺得,這種邊條翼的布局方案,正是我們空軍未來所需要的戰鬥機!我的講解完了,謝謝大家!”