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你能看懂F22的外形嗎?簡約到極點的設計,背後性能強悍到極點

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圖:F22外形看不到明顯的邊條,但渦流增升效果極其強悍

從瑞典JA37戰鬥機開始,先進戰鬥機主動在機身前方生成強烈的大範圍漩渦經過機翼上方,就成為增強戰鬥機的機翼升力表現、進而增強戰鬥機機動性能的有效手段。

而在五代機的設計過程中,對於超聲速巡航這樣的持續高速飛行需求,以及對於隱身的需求,都和傳統的渦流增升設計產生了很大的衝突。

圖:鴨翼是鴨式布局飛機的主要渦流發生器

圖:FC-1拉出的渦流

因為渦流的產生,需要一個銳利的邊界來撕裂氣流;而形成漩渦的強度和範圍,又和產生渦流的氣動結構大小等特徵密切相關。比如三代常規布局戰鬥機,後期都會採用非常大面積的外拱邊條,就是出於這個目的。

圖:F22進氣道兩側的邊條面積極小

而F22為了減阻和強化隱身設計,並同時提高機動性能;它實際上採用了多組起到邊條功能的外形結構設計,組合在一起使用。包括棱形截面的前機身側面凸起,進氣道上方的斜掠唇口,以及在進氣道兩側很不明顯的邊條延伸。

這種多組渦流發生器組合的設計,不僅阻力小,而且在產生渦流的強度和覆蓋範圍上比F18等三代機設計有著壓倒性的優勢;但代價則是,其氣動和飛行控制設計難度極高。這是一種非常典型的五代機技術。

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