基本信息
- 项目名称：
- 前掠水平尾翼概述
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 前掠型水平尾翼的早期构想及有限的结构与性能讨论
- 详细介绍：
- 本文就前掠型水平尾翼的可行性, 基本气动结构, 以及可能带来的飞行器控制性能的改善, 特别是在过失速机动条件下的控制性能改善作了初步的讨论. 特别针对在现有基本气动布局的飞行平台上的移植进行了试探性的研究. 另外, 也针对作者目前有所涉及但未能提出解决方案的问题进行了例句, 以期往后能有更进一步的研究出现.
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本文撰写的目的在于, 在水平尾翼的气动布局的层面上为飞机过失速机动性能的提升提供一种比较具有变革性的方案以作参考. 围绕前掠型水平尾翼的早期原型结构和在实际应用时可能具备的气动性能及可能遇到的障碍进行了有限的讨论.
科学性、先进性及独特之处
- 通过应用新的尾翼气动布局提高飞行器过失速机动能力和精确俯仰控制的另一种可能手段, 在前掠翼的气动特性得到较多的验证的条件下, 将前掠型结构移植到尾翼设计上, 并根据平尾的特点予以验证性的改动.
应用价值和现实意义
- 作者提出的前掠型水平尾翼初期原型可作为在现有飞行平台上的试验原型, 并作为进一步应用这种技术的前期论证及应用方案的启发性讨论.
学术论文摘要
- “就飞行器气动结构的长期发展来看, 平尾自身的结构发展似乎已遇到了瓶颈, 在很长的一段时间内已没有新的气动布局被提出. 作者在此文中会尝试提出一种比较有变革性的气动布局构想, 将主要涉及前掠型水平尾翼的结构及应用……本文将就对前掠水平尾翼再一次进行讨论, 并且将着重于这一类型的平尾对飞行器过失速机动的控制作用和大迎角飞行时平尾气动效率的改善.” “由于作者无法构建出一个完整的, 具体的前掠水平尾翼布局的模型, 所以将暂时借助于现有的飞行平台进行总体性能层面上的推测, 而无法就具体结构及实现方法进行细致的说明. 为了更直观地进行讨论, 作者会将前掠平尾移植到一个完整的飞行器上.” “相对于后掠尾翼来说, 在前掠平尾的表面, 气流被引导至后缘翼尖处才会发散, 有效气动面积将覆盖尾翼的前缘及外缘, 仅在翼根和后缘部分会发生涡流破裂, 局部气动中心的纵向位置被保持在尾翼的转动轴线附近……在过失速机动的条件下, 前掠平尾带来的直接优势在于可以降低副翼和尾翼的操纵负荷, 加上其相较于后掠尾翼而言所具备的优良失速特性, 配合TVC技术, 则有望大幅度高过失速机动条件下对飞行控制的可靠性.”
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1. J. D. Anderson, Fundamentals of Aerodynamics, Fourth Edition, McGraw-Hill, 2010. 2. Wikipedia, Lockheed Marin F-22 Raptor.( 3. , Lockheed Marin F-22 Raptor Air Superiority Fighter.( 4. 郦正能, 飞机部件与系统设计[M], 北京航空航天大学出版社, 第一版, 2005.
同类课题研究水平概述
- 在公开的资料上, 针对于前掠型尾翼的研究或试验非常少.NASA曾在60年代进行过试验机型的验证性试验. 国内的各种文献上均未见有关前掠型尾翼的系统性研究.
